煤化工艺学教学课件PPT煤的低温干馏.ppt

2019/6/6,煤化工艺学,1,2 煤的低温干馏,2.1 概述 2.2 低温干馏产品 2.3 干馏产品的影响因素 2.4 低温干馏炉主要炉型 2.5 立式炉生产城市煤气 2.6 固体热载体干馏工艺,2019/6/6,煤化工艺学,2,2.1 概述,煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，称为煤干馏(或称炼焦、焦化)。 按加热终温分： 低温干馏：500600 中温干馏： 700900 高温干馏：9001100 特点：常压，不用加氢，不用氧气； 工艺过程简单，加工条件温和； 投资少，生产成本低。 原料：低阶煤,2019/6/6,煤化工艺学,3,低温干馏过程的特点： 适用煤： 褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤。,热加工过程 常压生产 不需加氢和氧 实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油）,低阶煤含较多挥发份，可回收相当数量的焦油和煤气,2019/6/6,煤化工艺学,4,2.2 低温干馏产品,煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。 焦油产率为625%；半焦产率为5070；煤气产率为80200m3t(原料干煤)。 2.2.1 半焦 低温干馏半焦的空隙率为30%50%，反应性和比电阻都比高温焦炭高得多。 原料煤的煤化程度越低，半焦的反应能力和比电阻越高。,2019/6/6,煤化工艺学,5,2.2 低温干馏产品,半焦的机械强度一般不高，低于高温焦炭。 半焦块度与原料煤的块度、强度和热稳定性有关，也与干馏炉的结构、加热速度以及温度梯度有关。 半焦和焦炭性质,2019/6/6,煤化工艺学,6,2.2 低温干馏产品,半焦用途： 民用和动力燃料 铁合金生产炭料 高比电阻0.3520m，块度36mm 生产冶金型焦 高炉炼铁的喷吹料 粉矿烧结,2019/6/6,煤化工艺学,7,2.2 低温干馏产品,2.2.2 煤焦油 性质： 黑褐色液体 密度0.951.1g/cm3 酚类35% 有机碱12% 烷烃210% 烯烃35% 环烷烃10% 中性含氧化合物2025% 中性含氮化合物23% 沥青10%,2019/6/6,煤化工艺学,8,2.2 低温干馏产品,用途： 生产发动机燃料 生产酚类、烷烃及芳烃 焦油下水 呈现酸性或中性 低级醇类、甲酸和其他可溶酸、酚 硫、含氮化合物 排入下水前需处理,2019/6/6,煤化工艺学,9,2.2 低温干馏产品,2.2.3 煤气 密度：0.91.2g/cm3 组成：甲烷、其他烃类 用途 本企业加热燃料和其他用途 民用煤气 化学合成原料,2019/6/6,煤化工艺学,10,2.3 干馏产品的影响因素,产率、性质 2.3.1 原料煤 变质程度 半焦 焦油 热解水 煤气 一次焦油：所得焦油是煤的一次热解产物时，称该焦油为一次焦油。,酚类，羧酸，烃类,CO，(CO2+H2S) ,CH4及其同系物， 热值,2019/6/6,煤化工艺学,11,2.3 干馏产品的影响因素,2.3.2 加热终温 温度，活化能大的热解反应发生的可能性 多环芳烃产物 煤化程度，煤开始热解温度 东北泥煤160 褐煤 200290 长焰煤 320 气煤 320 肥煤 350 焦煤 360,2019/6/6,煤化工艺学,12,2.3 干馏产品的影响因素,温度 焦油产率 酚类，烃类 中性含氧化合物，沥青烯 煤气产率 H2 C 块度 焦油产率 煤气产率,2019/6/6,煤化工艺学,13,2.3 干馏产品的影响因素,2.3.3 加热速度 速度 半焦产率 焦油产率 热解水产率 煤气产率 2.3.4 压力 压力 半焦产率 焦油产率 煤气产率,2019/6/6,煤化工艺学,14,2.4 低温干馏主要炉型,特点： 受热：均匀 过程：易控 原料：类宽，粒径范围大 挥发物：二次热解作用小 供热方式： 外热式 内热式,2019/6/6,煤化工艺学,15,2.4 低温干馏主要炉型,2019/6/6,煤化工艺学,16,2.4 低温干馏主要炉型,2.4.1 沸腾床干馏炉 原料：粉煤，06mm 设备：沸腾炉 内热式；热载体：煤气燃烧所得烟气 流程：粉煤沸腾床干馏法 产物：煤气，中油，焦油，焦粉 2.4.2 气流式内热炉 原料：块煤或型煤，2080mm，非黏结性煤 设备：鲁奇三段炉（干燥、干馏、焦炭冷却） 内热式；热载体：煤气燃烧所得烟气 流程：气流内热式干馏流程 产物：煤气，焦油，焦炭,2019/6/6,煤化工艺学,17,2.4 低温干馏主要炉型,2.4.3 立式炉 原料：块煤，75mm，一定的黏结性 设备：外热式立式炉 外热式； 热源：发生炉煤气，回炉煤气 产物：煤气，焦油，焦炭,2019/6/6,煤化工艺学,18,2.5 立式炉生产城市煤气,特点：立式炉生产的煤气热值高 原料：大同、抚顺弱黏煤 设备：考伯斯立式炉 外热式； 热源：发生炉煤气，回炉煤气 JLW、JLK、JLH-D型立式炉 流程：立式炉生产城市煤气流程 产物：干馏煤气，焦油，焦炭,2019/6/6,煤化工艺学,19,2.6 固体载热体干馏工艺,特点： 加热速度快 载体与干馏气态产物分离易 生产能力大 焦油产率高 煤气热值高 适合粉煤干馏,2019/6/6,煤化工艺学,20,2.6 固体载热体干馏工艺,2.6.1 托斯考工艺 原料：非黏结性、弱黏结煤，直接使用 黏结性煤，氧化破黏后使用 12.7mm 流程：非黏结性煤Toscoal工艺，430540 产物：煤气，焦油，半焦6.3mm,2019/6/6,煤化工艺学,21,2.6 固体载热体干馏工艺,2.6.2 ETCH粉煤快速热解工艺 原料：粉煤 设备：干馏炉； 内热式 热载体：热烟气或气固联合热载体,2019/6/6,煤化工艺学,22,2.6 固体载热体干馏工艺,2.6.2.1 46t/h实验 原料：褐煤，1000kg 热载体：半焦 产物：半焦，328kg 焦油，42kg 煤气，58m3，热值19.4MJ/m3,2019/6/6,煤化工艺学,23,2.6 固体载热体干馏工艺,2.6.2.2 ETCH-175实验 原料：褐煤；水2845%，干燥基灰分645% 设备：干馏槽；内热式； 热载体：热烟气，550 热半焦，配入少量空气 流程： ETCH-175工艺流程 产物：半焦粉，3456% 焦油，410% 热解水，310% 煤气，512%,2019/6/6,煤化工艺学,24,2.6 固体载热体干馏工艺,2.6.3 鲁奇鲁尔煤气（Lurgi-Ruhrgas，LR）工艺 原料：褐煤；020mm；内在水811% 设备：干馏槽；内热式； 热载体：热半焦 配入少量空气、煤气或油 流程： LR褐煤干馏流程 产物：半焦，挥发分1521%；炼焦配煤瘦化剂 焦油，含尘21.1%，回配入半焦 中油，含尘0.2% 热解水 煤气，含轻油,2019/6/6,煤化工艺学,25,2.6 固体载热体干馏工艺,2.6.4 中国褐煤干馏实验 原料：褐煤；05mm；水2040%；油页岩 设备：干馏槽；内热式；450670 热载体：半焦，配入少量空气、煤气 700750 流程： 大连理工大学新法干馏实验流程 产物：半焦，微孔； 灰分少，热值高，反应性好，比电阻大 还原剂，炭质吸附剂，高炉喷吹燃料 焦油 热解水 煤气，含轻油,2019/6/6,煤化工艺学,26,2019/6/6,煤化工艺学,27,2019/6/6,煤化工艺学,28,2019/6/6,煤化工艺学,29,三段,上段,中段,下段,干燥段,干馏段,焦炭冷却段,150,500850,100150,2019/6/6,煤化工艺学,30,2019/6/6,煤化工艺学,