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1、炼焦生产工艺说明1 概述煤在焦炉内隔绝空气加热到1 000 c左右，经过干燥、热解、熔融、黏结、 固化、收缩等阶段最终制得焦炭， 这一过程叫高温炼焦 （高温干馏），简称炼焦。 由炼焦可获得焦炭、化学产品和煤气。焦炭可用于高炉冶炼、铸造、气化和化工 等工业部门作为燃料或原料， 炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、 精制得到各种 芳香烃和杂环化合物，经净化后的焦炉煤气是高热值的燃料。煤气可以用来合成氨，生产化学肥料或用做加热燃料。炼焦所得到的化学产 品种类很多，特别是含有多种芳香族化合物，主要有硫铵、吡啶碱、苯、甲苯、 二甲苯、酚、萘、蒽和沥青等。炼焦化学工业能提供农业需要的化学肥料和农药， 生产合成
2、纤维的原料苯、 塑料，制备炸药的原料酚以及医药的原料吡啶碱等。 炼 焦化学工业可生产很多种产品是煤综合利用行之有效的方法之一。2 炼焦工艺2.1 炼焦用煤炼焦用煤主要是由焦煤、肥煤、气煤、瘦煤以及中间过渡型牌号煤类构成。 从原料煤带到焦炭中的灰分、 硫和磷等杂质对于炼铁是极为有害的。 为了除去这 些杂质，就需要对原煤进行洗选， 洗选后所得净煤称为洗煤或精煤。 各种煤的性 质不同在配煤中的作用也不同， 合理配合后可以获得好的结焦性配煤， 炼出好的 焦炭。焦煤受热能形成热稳定性好的胶质体，能够单独炼成块度大、裂纹少、耐 磨性好的焦炭。 有的煤种本身虽不能单独炼成焦炭， 但能与其他煤种配合炼成焦 炭
3、。这样，将不同煤种按适当比例配合、混匀后的煤料称为配合煤。配煤炼焦扩 大了炼焦的煤资源， 把不能单独炼成合格焦炭的煤， 经过几种煤的配合可炼出优 质焦炭，还可以降低煤料的膨胀压力，增加收缩，利于推焦，并可以提高化学产 品产率，降低生产焦炭成本。2.2 炼焦原理炼焦生产的基本原料是炼焦煤。 将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热， 放出水分和吸附气体， 随后分解产生煤气和焦油等， 剩下以碳为主体的焦炭。 这 种煤热解过程通常称为煤的干馏。 煤的干馏分为低温干馏、 中温干馏和高温干馏 三种。它们的主要区别在于干馏的加热终温不同， 低温干馏在500600C进行， 中温干馏在700800r进行，高温干
4、馏在 9001000r进行。目前的炼焦炉绝 大多数属于高温炼焦炉，主要生产冶金焦、炼焦煤气和炼焦化学产品。炼焦煤的成焦过程是；当煤被加热到400C左右时，就开始形成熔融的胶质体， 并不断地裂解产生出油气， 这类油气经过冷凝、 冷却及回收工艺， 得到各种化工 产品和净化的焦炉煤气。 随着温度的不断升高， 油气不断放出， 胶质体进一步分 解，部分气体析出，而胶质体逐渐固化成半焦，同时产生出一些小气泡，成为固 定的疏孔。温度继续升高，半焦收缩，放出一些油气，最后生成焦炭。焦炭主要用于炼铁，焦炭质量的好坏对高炉生产有重要作用。为了提高高炉 生产效率，要求焦炭的可燃性好、发热值高、化学成分稳定、灰分低、
5、硫和磷等 杂质少、粒度均匀、机械强度高、耐磨性好以及要有足够的气孔率等。3 炼焦方法（1）机械化焦炉炼焦机械化焦炉有多种形式，其结构主要由炭化室、蓄热室和燃烧室三个部分组 成，此外还有加煤车、推焦车、导焦车和熄焦车等机械结构。配好的煤料从焦炉顶部的装煤孔或机侧（捣固焦）装入炭化室，由两侧燃烧 室传来的热量将煤料在隔绝空气的条件下加热至高温。 加热过程中， 煤料熔融分 解所生成的气态产物由炭化室顶部的上升管逸出， 导入煤气净化处理系统， 可得 到化学产品及煤气 ；残留在炭化室内的半焦固化形成焦炭。煤料分解固化过程完 成后，将炭化室两侧的炉门打开，用推焦机将焦炭推出，落入熄焦车（或干法熄 焦装置）
6、。赤热的焦炭可用水熄灭，或用惰性气体将余热回收而冷却，即可得到 焦炭。现代化机械焦炉火道温度较高、炭化室墙面积较大，加热均匀，焦炭成熟均匀质量好，含挥发份比较一致，环境污染较轻。（2）土法炼焦炼焦煤（多为单种焦煤、焦肥煤等）在普通黏土砖窑炉内，以土法炼焦工艺 生产可燃固体产物的过程称为土法炼焦。在炉窑内不隔绝空气的条件下，借助窑炉边墙的点火孔人工点火，将堆放在 窑内的炼焦煤点燃， 靠炼焦煤自身燃烧热量逐层将煤加热 ; 煤燃烧产生的废气与 未燃尽的大量煤裂解产物形成的热气流经窑室侧壁的导火道继续燃烧， 并将部分 热传入窑内。高温燃气流（800C）夹带着未燃尽的煤裂解物排入大气。这个过 程延续81
7、1天，焦炭成熟，最后从人工点火孔注水熄焦、冷炉、扒焦。土法 炼焦结焦周期长，成焦率低，煤耗高，焦炭灰分高。炼焦产生的化学产品被烧掉 或随高温废气流排入大气，不仅不能综合利用，还对大气造成严重污染。（3）型焦中国炼焦煤资源虽然丰富， 但其中高挥发份气煤占 50%以上，而且多数炼焦 煤灰分含量高，影响焦炭的质量。人们为了利用非炼焦煤为主体的煤料生产焦炭， 采用了型焦工艺。型焦是由煤粉等型焦用料加压成型煤，再经炭化处理制成的，也有把型煤经 氧化热处理、 型焦炭化炉氧化处理或自热硬化处理制成型块。 根据处理的工艺方 式，可分为冷压型焦和热压型焦。型焦的生产是连续生产，设备是密闭的，因此 能有效地控制环
8、境污染。4 焦化生产的工艺流程焦化生产是在生产冶金焦或铸造焦的同时， 回收焦炉煤气及焦炉煤气中的化 工产品。焦化生产工艺流程有多种， 目前，国内大型焦化行业的生产工艺大同小 异，基本包含配煤、炼焦、煤气净化和化工产品回收系统。一般焦化厂的工艺流 程如图 1-1 所示。转运站然炉V-Mrfttt3 V1焦化广生产工艺潼程(1) 备煤备煤的任务是将外来炼焦煤进行贮存、加工成符合焦炉生产要求的装炉煤。 外购洗精煤卸入贮煤场，按不同煤种分别打垛，各煤种按配煤要求比例，由堆取 料机送入配煤槽，经破碎机破碎后由带式输送机送至贮煤塔。(2) 炼焦由备煤车间送来的配合煤装入煤塔，装煤车按计划从煤塔中取煤，经计
9、量后 入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼成焦炭和粗煤气。 炭化室内的焦炭成熟后， 用推焦机推出。经熄焦后送往筛贮焦工段。煤在炭化 室干馏过程中产生的粗煤气温度为 650800C，在桥管内被热循环氨水喷洒冷 却至80C左右。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起经吸煤气管道送入回收系统。(3) 筛焦筛焦的任务是将熄焦后的焦炭进行充分冷却， 由凉焦台经带式输送机送往切 焦机。焦炭经切焦，并按要求筛分成不同粒级贮存，等待外运。由焦台、贮焦场、 筛贮焦楼、焦制样室以及相应的带式输送机通，廊和各转运站等设施组成。4）煤气净化系统从焦炉出来的粗煤气温度为 650800r，经上升管到桥管，然后到
10、集气管。 用循环氨水进行喷洒，使煤气温度降低，大部分的水和焦油被冷凝下来，同时， 煤气中夹带的煤尘、 焦粉也被捕集下来， 煤气中的水溶性成分也溶入氨水中。 焦 油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离槽， 分离后氨水循环使 用，焦油送去集中加工， 焦油渣可回配到煤料中。 炼焦煤气进入初冷器被直接冷 去却或间接冷却至 常温。此时。残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出 初冷器后的煤气依次经鼓风机、电捕焦油器、洗萘塔、脱硫塔、洗氨塔、终冷塔 和洗苯塔，分别将焦油雾、萘、硫化氢、氨、苯系物等回收。与此同时有机硫化 物也被除去。（5）化工产品精制系统 焦油加工。回收系统产生的焦油送至焦油加工车间，经脱水后进行蒸馏， 生产化工产品如脱晶蒽油、粗蒽、粗酚、工业萘、精萘、洗油、菲、咔唑、改制 沥青等。 精苯加工工。 各同收系统产生的苯类产品以及焦油车间产生的粗苯产品送 精苯工段精制，生产化工产品如苯、甲苯、二甲苯等。
