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1、煤低温干馏技术煤低温干馏技术主要内容主要内容l概述概述l煤低温干馏产品煤低温干馏产品l煤低温干馏产品的影响因素煤低温干馏产品的影响因素l煤低温干馏的主要炉型煤低温干馏的主要炉型l陕北煤炭的低温干馏陕北煤炭的低温干馏一、概一、概 述述煤干馏：煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤干馏：煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油煤气、焦油和和焦炭焦炭的过程。的过程。煤干馏的分类方法：根据煤干馏的分类方法：根据加热终温加热终温可分为可分为500600为为低温干馏；低温干馏；9001100 为为高温干馏；高温干馏；700900 为为中温干馏。中温干馏。煤低温干馏的特点：煤低温干馏的特点：加热加热过程、过程
2、、常压常压生产、不加氢、氧，实现气化、液生产、不加氢、氧，实现气化、液 化。化。 低温干馏气化、液化工艺简单，加工条件温和，投资低温干馏气化、液化工艺简单，加工条件温和，投资 少，生产成本低。少，生产成本低。 若半焦性能好，又有销路，经济上很有竞争力。若半焦性能好，又有销路，经济上很有竞争力。 适合用于低温干馏的煤种：适合用于低温干馏的煤种：褐煤、长焰煤褐煤、长焰煤和高挥发分的和高挥发分的不黏煤不黏煤等。等。煤低温干馏的优势：煤低温干馏的优势：低阶煤挥发分多，可回收低阶煤挥发分多，可回收焦油焦油和和煤气煤气； 与煤气化或液化比，利用了多与煤气化或液化比，利用了多氢氢的潜在优势；的潜在优势； 通
3、过低温干馏，富氢产物以优质液态或气态的能源或通过低温干馏，富氢产物以优质液态或气态的能源或 化工原料产出，能够化工原料产出，能够有效利用资源有效利用资源。 利用低温干馏从电力用煤获得焦油和煤气，半焦用于利用低温干馏从电力用煤获得焦油和煤气，半焦用于 燃烧发电燃烧发电-经济、有效和合理经济、有效和合理用煤。用煤。产物产率和组成取决于产物产率和组成取决于原煤性质原煤性质、干馏炉结构干馏炉结构和和加热条件加热条件。焦油焦油产率为：产率为：6%25%；半焦半焦产率为：产率为：5070%；煤气煤气产率产率80200m3/t（原（原煤干煤）。煤干煤）。1、半焦（兰炭）、半焦（兰炭）l 半焦的孔隙率为半焦的
4、孔隙率为30%50%，反应性反应性和和比电阻率比电阻率都比高温焦炭高；都比高温焦炭高；l 原料煤的煤化度越低，半焦的反应能力和电阻越高；原料煤的煤化度越低，半焦的反应能力和电阻越高；l 半焦半焦强度强度低于焦炭；低于焦炭；l对燃料机械强度要求不高的地方，如电炉冶对燃料机械强度要求不高的地方，如电炉冶 炼和化学反应。炼和化学反应。二、煤低温干馏产品二、煤低温干馏产品炭料名称炭料名称孔隙率孔隙率/%反反应性（于性（于10500，COCO2 2）/ /mL/(gsmL/(gs）比比电阻阻/(cmcm) )强强度度/%褐煤中温焦褐煤中温焦364513.0-70前前苏联列列库厂半焦厂半焦388.00.9
5、2161.8长焰煤半焦焰煤半焦50557.46.0146680英国气煤半焦英国气煤半焦48.32.7-54.560%气煤配煤焦炭气煤配煤焦炭49.82.2-80冶金焦（冶金焦（1025mm）44530.51.10.0120.0157785半焦和焦炭性质半焦和焦炭性质半焦的主要用途：半焦的主要用途：民用或动力用燃料民用或动力用燃料。无烟、无焦油、反应性好、热效。无烟、无焦油、反应性好、热效 率高。率高。 半焦是半焦是铁合金生产铁合金生产的优质炭料。比电阻尽可能高，电的优质炭料。比电阻尽可能高，电 阻最大节省电能。块度阻最大节省电能。块度36mm,比电阻为比电阻为0.3520m。 半焦可用作半焦可
6、用作冶金型焦冶金型焦的中间产品的中间产品。2、煤焦油、煤焦油煤焦油的理化性质：煤焦油的理化性质：黑褐色黑褐色液体，密度一般液体，密度一般0.951.1g/cm3； 酚类达酚类达35%；有机碱；有机碱1%2%；烷烃；烷烃2%10%； 烯烃烯烃3%5%；环烷烃；环烷烃 10%；芳烃；芳烃15%25%；中性；中性 含氧化合物（酮、酯和杂环化合物）含氧化合物（酮、酯和杂环化合物）20%25%；中；中 性含氮化合物为性含氮化合物为2%3%；沥青达；沥青达10%。 较高温煤焦油轻，含有较多脂肪烃、环烷烃、多烷较高温煤焦油轻，含有较多脂肪烃、环烷烃、多烷 基酚、二元酚、三元酚。基酚、二元酚、三元酚。低温焦油
7、的用途：低温焦油的用途：发动机发动机燃料燃料； 酚酚用于生产塑料、合成纤维、医药等产品；用于生产塑料、合成纤维、医药等产品； 泥炭和褐煤焦油含有大量泥炭和褐煤焦油含有大量蜡类蜡类，生产表面活性剂和洗涤剂；，生产表面活性剂和洗涤剂； 经经催化加氢催化加氢后获得发动机燃料和其他产品。后获得发动机燃料和其他产品。3、煤气、煤气 密度密度为：为：0.91.2g/cm3 煤气组成：含有较多煤气组成：含有较多甲烷甲烷及其他及其他烃类烃类，因原料煤性质不同而有较大差异。，因原料煤性质不同而有较大差异。 褐煤低温干馏煤气的烃类含量低，烟煤的含量可高达褐煤低温干馏煤气的烃类含量低，烟煤的含量可高达65%，其煤气
8、热，其煤气热 值可达值可达33.537.7MJ/m3.低温干馏煤气主要用于低温干馏煤气主要用于本企业加热和其他用途本企业加热和其他用途，多余的煤气可做，多余的煤气可做民用煤气民用煤气， 也可做也可做化学合成原料气化学合成原料气。产品产率和性质与产品产率和性质与原料煤原料煤性质、性质、加热条件加热条件、加热速度加热速度、加热终温加热终温以及以及压力压力1、原料煤原料煤三、干馏产品的影响因素三、干馏产品的影响因素焦油：褐煤焦油：褐煤4.5%23%；烟煤；烟煤0.5%20%；腐泥煤焦油产率一般较高。；腐泥煤焦油产率一般较高。煤气：泥炭煤气：泥炭16%32%；褐煤；褐煤6%22%；烟煤；烟煤6%17%
9、。热解水：泥炭热解水：泥炭14%26%；褐煤；褐煤2.5%12.5%；烟煤；烟煤0.5%9%。2、加热终温加热终温加热终温对焦油组成和产率的影响加热终温对焦油组成和产率的影响3、加热速度加热速度气煤不同加热速度下产物组成气煤不同加热速度下产物组成4、压力压力压力对低温干馏产物产率的影响压力对低温干馏产物产率的影响四、煤低温干馏的主要炉型四、煤低温干馏的主要炉型1、煤低温干馏受热方式、煤低温干馏受热方式内热式的内热式的优点优点：热载体热载体向煤料传热，向煤料传热，热效热效 率高率高，低温干馏热量低；，低温干馏热量低； 所有装入料在干馏阶段所有装入料在干馏阶段加加 热均匀热均匀； 内热式炉没有加热
10、的燃室内热式炉没有加热的燃室 或火道，或火道，简化了干馏炉结构简化了干馏炉结构。气流气流内热式的内热式的主要缺点主要缺点：装入煤料必须是装入煤料必须是块状块状，并且希望粒度范围窄；，并且希望粒度范围窄； 稀释了干馏气态产物稀释了干馏气态产物，容积增大，增大了处理设，容积增大，增大了处理设 备的容积和输送动力。备的容积和输送动力。2、气流气流内热式炉内热式炉鲁奇三段炉鲁奇三段炉1：来煤；：来煤；2：加煤车；：加煤车；3：煤槽；：煤槽；4：干燥段：干燥段 5：通道；：通道；6：低温干馏段；：低温干馏段；7：冷却段；：冷却段；8：出焦机构；：出焦机构；9：焦炭闸门；：焦炭闸门；10：胶带运输机；：胶
11、带运输机；11：干燥段吹风机；：干燥段吹风机；12：干燥段燃烧：干燥段燃烧炉；炉；13：干燥段排气烟囱；：干燥段排气烟囱；14：干馏段燃烧炉；：干馏段燃烧炉；15：干：干馏段出口煤气管；馏段出口煤气管；16：回炉煤气管；：回炉煤气管；17：冷却煤气吹风机：冷却煤气吹风机分为三段：分为三段：干燥段、干馏段和焦干燥段、干馏段和焦炭冷却段；炭冷却段；上段循环热烟气把煤干燥并加热上段循环热烟气把煤干燥并加热到到150；中段，热气流把煤加热；中段，热气流把煤加热到到500850 ；下段，焦炭被冷下段，焦炭被冷循环气流冷却循环气流冷却100150 ，最后，最后排出。排出。循环气循环气和和干馏煤气干馏煤气由
12、干馏段引由干馏段引 出。出。3、固体热载体固体热载体内热式炉内热式炉托斯考（托斯考（Toscoal)工艺工艺煤在煤在预热提升管预热提升管内用热烟气加热。内用热烟气加热。预热的煤与预热的煤与热瓷球热瓷球加入加入干馏转化炉干馏转化炉，煤被加热到，煤被加热到500 500 ，进行干馏。，进行干馏。粗煤气和半焦在粗煤气和半焦在回转筛回转筛中分离，热半焦去中分离，热半焦去冷却器冷却器，瓷球经，瓷球经提升器提升器到加到加 热器循环使用。热器循环使用。ETCH粉煤快速热解工艺粉煤快速热解工艺煤由煤槽经给煤器去粉煤机，此处供入热烟煤由煤槽经给煤器去粉煤机，此处供入热烟 气，约气，约550550，把粉碎了的粉煤
13、用上升气流，把粉碎了的粉煤用上升气流 输送到干煤旋风器；输送到干煤旋风器；煤加热煤加热100120 干煤由旋风器去加热器，在干煤由旋风器去加热器，在 此与来自加热提升管的热粉焦混合，在干馏槽此与来自加热提升管的热粉焦混合，在干馏槽 内发生热解反应并析出挥发产物；内发生热解反应并析出挥发产物；挥发物经冷却冷凝系统分离为挥发物经冷却冷凝系统分离为焦油焦油和和煤气煤气及及冷冷 却水；却水；干流槽下部生成干流槽下部生成半焦半焦和热载体半焦，部分去提和热载体半焦，部分去提 升管燃烧升温，作为热载体循环使用。多余半焦升管燃烧升温，作为热载体循环使用。多余半焦 作为产品送出系统。作为产品送出系统。鲁奇鲁尔煤
14、气工艺鲁奇鲁尔煤气工艺煤经煤经4 4个平行排列的螺旋给料机，再通过导管进入干流槽。导管中通入个平行排列的螺旋给料机，再通过导管进入干流槽。导管中通入 冷的冷的干馏煤气使煤料流动干馏煤气使煤料流动，煤从导管呈喷射状进入干流槽，与来自集，煤从导管呈喷射状进入干流槽，与来自集 合槽的热半焦相混合，进行干馏。合槽的热半焦相混合，进行干馏。 中国褐煤干馏试验中国褐煤干馏试验大连理工大学开发。大连理工大学开发。干褐煤与热载体在混合器相混合，煤与干褐煤与热载体在混合器相混合，煤与半焦半焦迅速传热，快速热解。迅速传热，快速热解。煤焦混合物进入干流槽，在此发生干馏反应并析出挥发物。煤焦混合物进入干流槽，在此发生
15、干馏反应并析出挥发物。半焦自干流槽去提升管下部，与空气部分燃烧或由热烟气加热并流化提升，半焦自干流槽去提升管下部，与空气部分燃烧或由热烟气加热并流化提升， 热焦回到集合槽再去混合器。热焦回到集合槽再去混合器。五、陕北煤炭的低温干馏五、陕北煤炭的低温干馏1、陕北煤炭低温干馏的工艺、陕北煤炭低温干馏的工艺内热式直立干馏炉的内热式直立干馏炉的工艺特点工艺特点：鲁奇三段炉鲁奇三段炉+内热式直立方炉内热式直立方炉+复热式直立炭化炉复热式直立炭化炉；炉内采用炉内采用大空腔大空腔设计，干燥段、干馏段没有严格设计，干燥段、干馏段没有严格 的界限，干馏、干燥气体热载体不分；的界限，干馏、干燥气体热载体不分；炽热
16、的半焦进入炽热的半焦进入炉底水封槽炉底水封槽，用水冷却，采用拉盘，用水冷却，采用拉盘 和刮板机导出干馏产品；和刮板机导出干馏产品；内热式直立干馏炉的内热式直立干馏炉的缺点缺点：干燥和干馏气体热载体部分不足，导致干燥和干馏气体热载体部分不足，导致出炉煤气热值低出炉煤气热值低，难以符合工业和民用要求，对后续进一步加工利用造成巨大难以符合工业和民用要求，对后续进一步加工利用造成巨大影响；影响；采用水封冷却出焦方式，表面看起来避免了由于煤气泄漏采用水封冷却出焦方式，表面看起来避免了由于煤气泄漏造成的环境污染，实际在生产中，造成的环境污染，实际在生产中，黑褐色的熄焦高温废水，黑褐色的熄焦高温废水，向空气
17、中会发出大量有毒有害的气体；向空气中会发出大量有毒有害的气体；由于半焦是从水里捞出，还需要由于半焦是从水里捞出，还需要浪费大量的煤气燃烧去烘浪费大量的煤气燃烧去烘干半焦；干半焦；低温干馏的工艺：低温干馏的工艺： 原料煤原料煤由斗式提升机提升到炉顶储煤仓，并由斗式提升机提升到炉顶储煤仓，并连续加入干馏炉；连续加入干馏炉；经经预热段预热段进入进入干馏段干馏段，干馏所用热量主要由干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口进入干馏段燃烧；进入干馏段燃烧；干馏段下部成品干馏煤落入干馏段下部成品干馏煤落入水封槽水封槽冷却，然冷却，然后排出。后排出。低温干馏低温干馏的工艺特点：的工艺特点：低温焦化工艺流程简单，设备较为落低温焦化工艺流程简单，设备较为落 后，后，油气分离不彻底，焦油回收率不油气分离不彻底，焦油回收率不 高；高；煤气热值低煤气热值低，煤气大部分没有回收加，煤气大部分没有回收加 工，放空燃烧，资源浪费严重；工，放空燃烧，资源浪费严重；部分小企业引入煤气发电设备，只能消部分小企业引入煤气发电设备，只能消 耗部分煤气；耗部分煤气；谢 谢！
