孙鸿主编煤化工工艺学知识点

住 煤化工工艺学 煤化工 就是以煤为原料 经过化学加工使煤转化为气体 液体 固体燃料以 及化学产品的过程 新一代煤化工技术是指以煤气化为龙头 以一碳化工技术为基础 合成 制取各种化工产 品和燃料油的煤炭洁净利用技术 第 3 章 炼 焦 1 炼焦 是指煤在隔绝空气的条件下 加热到 950 1050 经过干燥 热解 熔融 黏结 固化 收缩等阶段 最终制得焦炭 这一过程称为炼焦 2 焦炭是一中质地坚硬 以碳为主要成分 含有裂纹和缺陷的不规则多孔体 呈银灰色 3 高炉炼铁用焦炭主要作用是供热料和还原剂 4 烟煤是组成复杂的高分子有机物混合物 它的基本结构单元是不同缩合程度 的芳香核 其周边带有侧链 结构单元之间以交联键连接 5 高温炼焦过程可以分为四个阶段 烟煤的干燥预热阶段 生成胶质体阶段 半焦收缩阶段和生成焦炭阶段 6 煤热解过程中的化学反应是非常复杂的 总的来包括裂解和缩聚两类反应 7 配煤就是将两种以上的单种煤料 按适当均匀配合 以求制得各种用途所要 求的焦炭质量 采用配煤炼焦 既可以保证焦炭质量符合要求 又可合理利用 煤炭资源 同时增加炼焦化学产品产量 8 从炼焦方法的进程看 炼焦炉大体分为成堆干馏 倒焰式焦炉 废热式焦 炉 蓄热式焦炉和巨型反应器五个阶段 9 蓄热式焦炉主要有炭化室 燃烧室 蓄热式和斜道区 炉顶区所组成 10 炭化室是接受煤料 并对其隔绝空气进行干馏 生产焦炭的炉室 11 整座焦炉靠推焦车的一侧称为机侧 另一侧称为焦侧 12 现代焦炉按装煤方式的不同可分为顶装 散装 焦炉和侧装 捣固 焦炉之 分 13 炼焦炉的生产操作 包括装煤 推焦 熄焦和筛焦四道主要工序 14 什么是干法熄焦 干法熄焦相对于湿法熄焦主要有哪些优点 答 干法熄焦就是冷惰性气体在干媳炉中与红焦直接换热 从而冷却焦炭 热惰性气体经过废热锅炉产生水蒸气 供焦化厂使用 惰性气体降温后循环使 用 高效回收红焦余热 大幅降低炼焦综合能耗 明显改善焦炭质量 降 低炼焦成本 大大减少了环境污染 14 简述炼焦新技术主要有哪些 答 扩大炼焦煤源 对配备的预处理技术 例如选择性破碎 型煤 干燥预 热和调湿 缚硫焦技术以及捣固炼焦 型焦 焦炉的大型化 新型的炼 焦方法 15 焦炉的大型化 就是增大炭化室的几何尺寸和有效容积 以提高焦炉的生产 能力 同时更有利于环保 第 4 章 炼焦化学产品的回收与利用 1 焦炉过程析出的挥发产的挥发性产物 简称为粗煤气 2 目前炼焦化学产品的回收工艺流程有正压工艺流程和负压工艺流程 3 炼焦化学产品的回收指焦炉炭化室生产的荒煤气在化学产品回收车间进行 冷却 输送 回收煤焦油 氨 苯族烃 硫等化学产品 同时净化了焦炉煤气 4 初冷器后的粗煤气质量少了 2 3 而容积少了 3 5 倍 从而减少了继续输送的 能耗 5 卧式机械氨水澄清槽的作用是将焦油氨水混合液分离为氨水 焦油和焦油 渣 6 饱和器的特点是一器兼个作用 一是吸收氨和吡啶碱 二是硫酸铵结晶 7 在饱和器内硫铵形成晶体需经过两个阶段 第一阶段是在母液中细小的结 晶中心 晶核的形成 第二阶段是晶核 或小晶体 的长大 8 从焦炉煤气中回收苯族烃采用的方法有洗油吸收法 固体吸收法和深冷凝 结法 9 富油是指吸收了煤气中苯族烃的洗油 富油的脱苯按操作压力分为常压水 蒸气蒸馏法和减压蒸馏法 10 无水氨生产工艺过程使用的主要设备有吸收塔 解吸塔和精馏塔等 11 剩余氨水加工的主要设备为蒸氨塔 12 焦炉煤气脱硫不仅可以提高煤气质量 同时可以副产硫磺或硫酸 13 粗苯精制流程包括初步精馏 化学精制和最终精馏 14 粗苯精制目的是得到苯 甲苯 二甲苯等产品 他们是宝贵的有机化工原料 第 5 章 煤炭的气化 1 煤炭气化 是指煤在特定的设备内 在一定温度及压力下使煤中有机质与气 化剂 如蒸汽 空气或氧气等 发生一系列化学反应 将固体煤转化为含有 O H2 CH4 等可燃气体和 CO2 N2 等非可燃气体的过程 2 煤气化时 必须具备三个条件 即气化炉 气化剂和供给热量 三者缺一不 可 3 根据所使用气化剂的不同 煤气的成分大致分为空气煤气 混合煤气 水煤 气和半水煤气 4 煤炭气化按气化的地点不同可分为地面气化和地下气化 5 煤炭地下气化 就是将埋藏在地下的煤炭进行有控制的燃烧 通过对煤的热 作用及化学反应而产生可燃气体的过程 6 典型气流床气化工艺有 鲁奇加压气化技术 Shell 煤气化工艺和德士古水煤 浆气化技术 7 德士古水煤浆气化技术以水煤浆为原料 以纯氧为气化剂 在德士古气化炉 内高温和高压的条件下 进行气化反应 制得以 H2 和 CO 为主要成分的粗合 成气 8 Shell 煤气化装置的核心设备是气化炉 9 Shell 煤气化工艺气化基本原理大致可以分为三个步骤 第一步 煤的裂解及 挥发分燃烧 第二步 煤焦的燃烧及气化 第三步 煤焦及产物的气化 10 煤气除尘就是从煤气中除去固体颗粒物 工业上使用的除尘设备主要有四大 类 机械除尘器 电除尘 过滤和洗涤 11 目前开发的脱硫方法很多 按脱硫剂的状态 可将脱硫方法分为干法脱硫和 湿法脱硫两大类 12 电除尘器是利用电力收尘的装置 它的除尘过程可分为 4 个阶段 气体电离 粉尘获得离子而带电 荷电粉尘向电极移动 清除电极的粉尘 13 在合成氨或其他化工生产中把脱除工艺气体中 CO2 的过程为脱碳 其方法 可以分为两类 溶液吸收和变压吸附气体 14 煤炭气化的设备加气化炉 气化炉由三大部分组成 即加煤系统 反应系统 和排灰系统 第 6 章 煤的直接液化 1 煤炭液化有两种完全不同的技术路线 一种是直接液化 另一种是间接液化 2 煤炭直接液化是在高温高压下 借助于供氢 溶剂和催化剂 使煤与氢反应 从而将煤中复杂的有机高分子结构直接转化为较低分子的液体油 3 煤是以缩合芳香环为结构单位通过桥键连在一起的大分子固体物 而石油是 以饱和烃为主的低分子化合物 4 大量的研究表明 煤在一定的温度 压力下的加氢液化过程基本分为三个过 程 煤的热解 活性基团与氢反应 沥青烯及液化油分子被继续加氢裂 化生成更小的分子 5 煤直接液化中催化剂作用主要有两个方面 一是促进煤大分子的裂解 二是 促进自由基的加氢 第 7 章 煤的间接液化 1 煤间接液化是先把煤炭在高