煤化工gai.doc

1、煤的热解煤的热解过程所谓煤的热解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，煤在不同温度下发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程。其结果生成气体（煤气），液体（焦油）和固体（半焦或焦炭）等产品。煤的热解也称为煤的干馏或热分解。第一阶段：室温 活泼分解温度Td（300 350），即煤的干燥脱吸阶段，煤的外形基 本上没有变化。第二阶段：活泼分解温度Td 600 这一阶段的特征是活泼分解。以分解和解聚反应为 主，生成和排出大量挥发物（煤气和焦油）。第三阶段（600 1000） 二次脱气阶段。以缩聚反应为主，半焦分解生成焦炭，析出的焦油量极少。2、炼焦的主要产品:焦炉煤气、煤焦油、焦炭 焦炭在炼铁中的作用：供热原料和还原剂3、配煤的原则：（1）保证焦炭质量符合要求；（2）焦炉生产中，注意不要产生过大的膨胀压力，在结焦末期要有足够的收缩度，避免推焦困难和损坏炉体；（3）充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理，尽量缩短煤源平均距离，降低生产成本；（4）在尽可能的情况下，适当多配一些高挥发分的煤，以增加化学产品的产率；（5）在保证焦炭质量的前提下，应多配气煤等弱黏结性煤，尽量少用优质焦煤，努力做到合理利用我国的煤炭资源。4、扩大炼焦配煤的途径：（1）为了利用大量高挥发分弱黏煤，常采用炉外干燥、预热、捣固的方法炼焦，对高挥发分弱黏结煤，可采用选择粉碎，改善配煤比等方法；（2）为了提高化学产品的产率，改善焦炭质量或制取特殊用焦，可以配入添加物炼焦；3）为了利用高硫煤炼焦，可采用炼制缚硫焦等。5、焦炉结构:三室两区 三世：炭化室、蓄热室、燃烧室 两区：炉顶、斜道分类:按火道形式分：双联式、四联式、两分式、四分式、上跨式、过顶室 按煤气入炉方式分：侧入式、下喷式6、蓄热室的作用：蓄热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气量和贫煤气量；实现焦炉换向7、58型焦炉结构：双联式火道，带废气循环（1）炉体结构严密，砖型少，（2）高向、长向加热均匀。（3）加热水平高度由600mm加大到800mm，降低了炉顶空间温度，减少了化学产品的热解损失。（4）改善了劳动环境。（5）炉头采用直缝结构，能减少炉头的损坏，采用九孔薄壁式格子砖，蓄热面积较大，降低废气的排出温度。8、炼焦四大机车：加煤车、推焦车、导焦车、熄焦车9、空气过热系数：为了保证燃料完全燃烧，实际供给的空气量必需大于燃烧所需的理论空气量，两者的比值叫空气过剩系数，以“”来表示。的选择对焦炉加热十分重要。过小煤气燃烧不完全，可燃成分随废气排出，造成浪费；过大产生的废气量大，废气带走的热量也增多。故值过大或过小均会增加煤气耗量。同时，值的大小对焦饼高向加热均匀性有很大影响，特别是对没有废气循环的焦炉更为显著。值应保证煤气完全燃烧。烧焦炉煤气时，=1.21.25，烧高炉煤气时，不带废气循环的焦炉=1.151.20,带废气循环的焦炉由于对火焰高度不起主导作用，故值可以略大些。10、降低炼焦耗热量、提高焦炉热工效率的途径：（1）降低焦饼中心温度（2）降低炉顶空间温度（3）降低配合煤水分（4）选择合理的空气过剩系数（5）降低废气排出温度（6）提高炉体的严密性和改善炉体绝热11、影响焦化产品产率和组成的因素：炼焦温度、操作压力、挥发物在炉顶空间停留时间、焦炉内生成的石墨、焦炭或焦炭灰分中某些成分的催化作用都影响炼焦化学产品的产率及组成，最主要的影响因素是炉墙温度(与结焦时间相关)和炭化室顶部空间温度（也称炉顶空间温度）。12、煤气冷却方式：（1）初步冷却第一步是在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到8090；第二步再在煤气初冷器中冷却。（2 煤气冷却器13、硫铵生成的结晶原理：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 溶液的过饱和度：既是硫铵分子由液相向结晶表面扩散的推动力，也是硫铵晶核生成的推动力。当溶液的过饱和度低时，这两个过程都进行得很慢，晶核生成的速度相对更慢一些，故可得到大颗粒硫铵。溶液过饱和度必须控制在较小的（介稳区）范围内。14、焦油的产率主要受炼焦煤的性质、炼 焦操作制度的影响。15、影响苯族烃回收率的因素：（1）煤气和洗油中苯族烃的含量（2）吸收温度，（3）洗油循环量及其相对分子质量，（4）贫油含苯量（5）吸收表面积（6煤气速度与压力16煤气化过程：以煤或焦煤为原料，以氧气、水蒸气或氢气等做气化剂，在高温下通过化学反应将煤或煤焦中部分可燃部分转化为气体燃料的过程。17、气化中的三类反应器：固定床反应器、流化床反应器、气流床反应器 固定床反应器基本原理：将煤、焦炭等原料投入发生炉中，通入空气和水蒸气，在炉内先后发生碳与氧 、碳与水蒸气及碳与二氧化碳的反应，并伴随有碳与氢的以及一些均相反应。工艺流程：煤气由发生炉出来，首先进入竖冷管冷却器，初步除去重质焦油和粉尘，同时根据焦油性质不同冷却至80-90摄氏度左右，经半净煤气管道进入电捕焦油器，除去焦油雾滴后进入洗涤塔，煤气被冷却到35度以下，进入煤气管道，经排送机送至用户。流化床反应器基本原理：流化床气化采用0-10mm的小颗粒作为气化原料。气化剂同时作为流化介质，通过气化炉内的气体分布板自下而上经过床层。根据所用原料的粒度分布和性质，控制气化剂的流速，使床内的原料煤全部处于流化状态，在剧烈的搅动和返混中，煤粒和气化剂充分接触，同时进行着化学反应和热量传递。利用碳燃烧放出的热量，提供给煤粒进行干燥、干馏和气化。生成的煤气在离开硫化床床层时，夹带着大量细小颗粒由炉顶离开气化炉。部分密度较重的渣粒由炉底排灰机构排出。工艺流程：1.原料的预处理。2.气化3.粗煤气的显热回收4.煤气的除尘和冷却。气流床反应器基本原理：将气化剂夹带着煤粉或煤浆通过特殊喷嘴送入炉膛内。在高温辐射下，氧煤混合物瞬间着火、迅速燃烧，产生大量热。火焰中心温度可达2000度左右，所有干馏产物均迅速分解，煤焦同时进行气化，生成含一氧化碳和氢气的煤气及炉渣。工艺流程：1.煤粉制备2.煤粉和气化剂的输入3.制气4.废热回收5.洗涤冷却。18、煤的气化的评价：气化炉结构；煤性质的评价；经济评价（消耗原料煤、气化剂、水电）；后处理水平；气化方法19煤气净化：有害杂质包括 灰尘、粒子、焦油蒸汽、水蒸气、硫化物、氰化物及二氧化碳脱硫方法：（1）干法：氧化铁、分子筛、活性炭等（2）湿法：化学吸收法（中和法、氧化法）；物理吸收法（低温甲醇、聚乙二醇二甲醚法）；物理化学吸收法（环丁砜法）20、发生炉原料层可分五层：灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层 煤气净化主要在氧化层和还原层21、我国煤的分类：褐煤、长焰煤、弱黏煤、1/2中黏煤、气肥煤、1/3焦煤、瘦煤、焦煤、贫瘦煤、无烟煤、肥煤、气煤、不黏煤22、煤直接液化：是将煤在较高温度和压力下与氢反应使其降解和加氢，从而转化成液体油类的工艺，又称加氢液化。基本原理和工艺流程23、液化中氢的主要来源方式：（1）溶解于溶剂油中的氢在催化剂作用下变为活性氢（2）溶剂油可供给的或传递的氢（3）煤本身可供应的氢（4）化学反应生成的氢24、直接液化的新技术：两段集成液化法（先进行热解抽提，然后脱灰，接着对初级液化产物催化加氢得到蒸馏油）；超临界溶剂抽提法（超临界流体兼有液体高密度和气体低粘度的特征）；煤和渣油联合加工（以渣油【原油蒸馏后的残油】作为煤加氢的制浆油，在高温高压下裂解和加氢使煤和渣油同时发生转化）；中国煤直接液化新技术（IG新工艺、SRC、SCE、H-Coal和联合加工等）25煤的低温干馏产品：半焦；煤焦油；煤气26.煤的低温干馏主要炉型：沸腾床干馏炉；气流内热式炉；立式炉27.低温干馏产品的主要影响因素：原料煤性质；加热条件；加热速度；加热终温；压力28.鲁奇工艺流程：煤经4个平行排列的螺旋给料器，再通过导管进入干馏槽。导管中通入冷的干馏煤气使煤料流动，煤从导管呈喷射状进入干馏槽，与来自集合槽的热半焦相混合，进行干馏过程。国内褐煤干馏工艺（大连理工）工艺流程：干褐煤与热载体半焦在混合器相混合， 由于物料粒子小，混