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1、煤化学与工艺 煤化工的范畴：煤化工：以煤为原料，经过化学加工使煤转化 为气体，液体，和固体燃料以及化学品的过程。原料 过程（工艺） 产品12本课程的内容 煤的低温干馏 炼焦 炼焦化学产品的回收与精制 煤的气化 煤间接液化 煤直接液化 煤的碳素制品 煤化工生产的污染和防止32. 煤的低温干馏2.1.概述煤的干馏：煤在隔绝空气的条件下，受热分解 生成煤气、焦油、焦炭的过程。按加热最终温度的不同可分为三种：低温干馏（500-600）中温干馏（700-900 ）高温干馏（900-1100 ）4低温干馏的特点：1.常压生产,不用加氢,不用氧气; 2.可制得煤气和焦油,实现部分气化和液化; 3.比气化和液
2、化工艺简单,条件温和,投资少,成本 低; 4.半焦产物性能好,有销路; 5. 褐煤半焦反应性好,适于作还原反应的炭料; 6.半焦含硫比原煤低; 7.欧美利用低温干馏工艺获得焦油和煤气,半焦用 于发电。52.2. 低温干馏产品低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤的性质、干馏炉结构和加热条件。焦油产率为6-25；半焦产率50-70；煤气产率80-200m3/t（原料干煤）。62.2.1. 半焦 低温干馏的半焦空隙率为30-50， 反应性和比电阻都比高温焦炭高的多。原料 煤的煤化度越低，半焦的反应性和比电阻越高。 半焦的强度一般不高，低于高温焦炭。P6. 表2-1半焦和焦炭性质7半焦的用途： 1.民
3、用和动力用燃料(具有无烟和加热时不形成焦油,热效率高等特点) 2.铁合金生产的优良原料, 3.用作生产冶金型焦的中间产品.82.2.2. 煤焦油 低温干馏煤焦油是黑褐色液体， 密度一般小于1g/cm3,因原料煤的性质和低温 干馏方法不同，焦油的密度不同，通常0.95-1.1g/cm3之间。低温焦油比高温焦油轻。 低温焦油适于深度加工，经过催化加氢可得 发动机燃料和其它产品。9煤焦油的用途: 生产发动机燃料; 生产酚类、烷烃、芳烃，如苯、萘等； 泥炭和褐煤焦油中含有蜡类，是生产表 面活性剂和洗涤剂的原料102.2.3. 煤气 低温干馏煤气的密度为0.9-1.2kg/m3, 含有较多的甲烷及其它烃
4、类,煤气组成因原料 煤性质不同而有较大差异。 低温干馏煤气主要用作本企业的加热燃料， 也可作为民用煤气和合成气的原料。112.3. 干馏产品的影响因素2.3.1. 原料煤P8.表2-3不同煤低温干馏试验的产品产率低温干馏温度600C时的煤气产率：泥炭 16-32%褐煤 6-22%烟煤 6-17%12热解水产率：泥炭 14-26%褐煤 2.5-12.5%烟煤 0.5-9%13不同烟煤一次焦油的族组成: 组分% 气煤 肥煤 焦煤 有机碱 2.22 1.45 1.50 羧酸 0.21 0.14 0.82 酚类 16.2 10.0 5.37 烃 28.1 23.5 19.9 沥青烯 5.63 14.5
5、 19.51中性含 氧化合物 6.6 11.5 12.6 其它重质物 41.04 38.91 40.20142.3.2. 加热终温 煤干馏终温是产品产率和组成的重要影响因素,也是区别干馏类型的标志。 不同煤类开始热解的温度不同，煤化度低的煤开始热解的温度低。15162.3.3. 加热速度 提高煤的加热速度能降低半焦产率， 增加焦油产率， 煤气产率稍有减少。172.3.4. 压力 一般压力增大焦油产率减少 半焦和气态产物增加 半焦的强度也增加182.4. 低温干馏主要炉型根据供热方式可分为内热式和外热式煤半焦外热式热 量热 量煤半焦内热式气体热载体气态干馏产 物及热载体19外热式低温干馏特点：
6、1。由于干馏室与燃烧室不相通，干馏挥发物与燃烧烟气不相混合，保证了挥发产物不被稀释 2。由于煤料导热系数小，煤料加热不均匀 ，导致半焦质量不均匀 3。过高的温度加热区加剧了挥发产物的二次热解，降低了焦油产率20内热式低温干馏与外热式相比，有下述优点：热载体向煤料直接传热，热效率高，低温干馏耗热量低。所有装入料在干馏不同阶段加热均匀，消除了部分料块过热现象。内热式炉设有加热的燃室或火道，简化了干馏炉结构，没有复杂的加热调节设备。21气流内热式炉的主要缺点如下： 装入煤料必需是块状的，并且希望粒度范 围窄。 气体热载体稀释了干馏气态产物，容积增 大，增大了处理设备的容积和输送动力。22内热式干馏炉
7、特点: 内热式干馏炉不适合处理粘结性较高的煤，因 为它们在干馏过程中结块、下料使通气不畅。 由于加煤和煤料移动方向不同，低温干馏炉分 成立式炉、水平炉、斜炉和转炉等。232.4.1. 沸腾床干馏炉将6mm的干燥煤粉连续加入沸腾炉内炉子用燃料气和空气加热炉内形成沸腾的焦粉床层,煤料在炉中干馏242.4.2. 气流内热式炉 原料煤一般为褐煤,块度为20-80mm。 不适合粘结性煤。例：鲁奇三段炉，炉内分为三段，分别是煤的干燥段、煤的干馏段、焦炭冷却段。25烟 气燃烧炉燃烧炉煤焦煤气26鲁奇三段炉的操作数据见P14。272.6. 固体热载体干馏工艺流程 固体热载体干馏,加热速度快, 载体与干馏的气态产物易分离, 单元设备生产能力大, 焦油产率高,煤气热值高, 适合粉煤干馏.(粘结性煤须先破粘)2.6.1. 托斯考(Toscoal)工艺 28煤12.7mm球12.7mm半焦6.3mm292.6.4. 中国褐煤干馏实验30四种褐煤干馏产品产率 ()(d)3132333435
