煤干馏的认识.doc

煤干馏的认识 化工1102 黄奏凯 学号：110670218煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程,称为煤干馏。按加热终温的不同,可分为三种：9001100为高温干馏，即焦化；700900为中温干馏；500600为低温干馏（见煤低温干馏）。煤的干馏是属于化学变化煤的干馏是煤化工的重要过程之一。煤化工的发展始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化学工业体系。进入20世纪，许多有机化学品多以没为原料，煤化学工业成为化学工业的重要组成部分。煤干馏发生的主要变化:当煤料的温度高于100时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200以上时，煤中结晶水释出；高达350以上时,粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体（泥煤、褐煤等不发生此现象）；至400500大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物；在450550，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550，半焦继续分解,析出余下的挥发物（主要成分是氢气），半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物（焦炉煤气和其他炼焦化学产品）。煤干馏的主要产物-煤炭、煤焦油和煤气煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件（主要是温度和时间）。随着干馏终温的不同，煤干馏产品也不同。低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，煤气产率高而焦油产率低。中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。煤干馏过程中生成的煤气主要成分为氢气和甲烷，可作为燃料或化工原料。高温干馏主要用于生产冶金焦炭，所得的焦油为芳香烃、杂环化合物的混合物，是工业上获得芳香烃的重要来源；低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃，是人造石油重要来源之一.煤干馏的现状：1煤的高温干馏技术在1000摄氏度以上将煤干馏得到焦炭，焦油和煤气即高温干馏或炼焦。工业上应用最广，产品最多的是高温干馏。进20年来炼焦技术有了较快发展，如焦炉炭化室尺度突破了4m的限值，出现了高达6至8m的大容积焦炉，还将进一步向宽度方向发展。它带来的好处是劳动生产率提高，减轻了环境污染。为了改善焦炉生产条件，消除污染，操作机械化和自动化已有长足发展，还将进一步朝有效的节能方向发展。高温干馏产生焦炭，焦炉气，粗苯和煤焦油。其中焦炭课用于冶金工业炼铁或用来生产电石；而焦炉气则是热值很高的气体燃料，同时也是宝贵的化工原料；粗苯主要由苯,甲苯，二甲苯和三甲苯所组成，也含有少量不饱和化合物，硫化物，酚类和吡啶；将粗苯进行分离精制，可以得到多种重要的芳香烃原料；煤焦油是黑褐色的油状粘稠液体，组成十分复杂，目前已验证出约有400到500种有机物。煤焦油是生产有机原料较有价值的高温干馏产品之一，可用它来制取塑料，染料，香料农药等。 2煤的低温干馏技术2.1简介：低温干馏是将煤在550摄氏度左右温度下进行干馏，以提取低温焦油，并生产半焦和低温焦炉煤气。低温焦油产率较高，成分以烷烃为主，能进一步加工出高级液态燃料和化工原料。煤低温干馏技术的应用始于19世纪，当时主要用于制取灯油（或称煤油）和蜡。19世纪末，因电灯的发明而趋于衰落。第二次世界大战前夕及大战期间，纳粹德国基于战争的目的,建立了大型低温干馏工厂,生产低温干馏煤焦油，再经高压加氢制取汽油、柴油。战后，大量廉价石油的开采，使煤低温干馏工业再次陷于停滞状态，各种新型低温干馏的方法多处于试验阶段。2.2低温干馏技术的回顾 (1)连续式外热立式炉干馏工艺 (2)连续式内热立式炉干馏工艺 (3)连续式内外热立式炉干馏工艺 (4)固体热载体干馏工艺2.3低温干馏面临的技术问题 （1）半焦的收率问题 （2）粒子粘结和凝聚引起的技术问题 （3）因干馏炉结构和干馏方式对规模放大带来的问题及操作上的问题 （4）维持热平衡问题 （5）粉尘及自燃等环境问题2.4低温干馏技术的发展趋势 （1）装置的大型化和结构的简单化 （2）扩大处理能力，提高设备效率 （3）原料由块煤向粉煤发展，干馏与锅炉燃煤结合，干馏与媒提质结合 （4）加催化剂热解，提高焦油产率，提高煤气热值 （5）发展洁