低温煤焦油加工技术简介

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1、第十章低温煤焦油加工技术简介由于世界石油资源有限，目前石油价格据高不下，用低温煤焦油生产动力油和其他产品的的利润空间空前增大，这给生产低温煤焦油和低温煤焦油加工技术带来了很好的发展机会。本章就生产低温煤焦油和低温煤焦油加工的常规技术进行简单的介绍。第一节低温煤焦油的生产方法一低温干馏的概念低温干馏是将含有有机化合物的可燃矿物——煤（或页岩），在隔绝空气且加热终温相对较低（400~650℃）的条件下，分解成煤气、低温煤焦油和半焦的加工过程。低温干馏过程可分为两段：第一段是干馏所用的煤或页岩的干燥和脱水阶段，第二段为低温干馏阶段，

2、既把沥青物和它的热分解产物（煤焦油，水煤气）以及煤的碳分子裂解变成焦碳，气体和液体馏出物引导出来。烟煤和褐煤低温干馏生成低温煤焦油、煤气、水、汽油（轻油）及低温半焦,其中低温煤焦油为最宝贵的产品，因此这种产品的数量和质量是低温干馏经济性的决定因素。在工业上，只有烟煤才能高温干馏及低温干馏通用。褐煤多用作低温干馏及造气原料。煤在低温干馏热分解过程中的变化基本上和煤的热分解过程相同。不同种类和性质的煤热分解过程也有所差异，其所得产品的性质及产率也不同。煤的性质对低温干馏的影响可参考表10-1。煤的种类性质及产率木材泥煤褐煤烟煤碳化

3、程度半焦产率粗煤焦油产率分解水煤气产率半焦性煤焦油中芳烃煤焦油中含蜡量煤焦油和水中含脂族醇量煤焦油和水中含酸量煤气发热量油页岩低温干馏过程基本上和煤相同，在300～350℃时煤气和煤焦油蒸汽开始急剧发生。根据油页岩的性质，在干馏过程中，有可能发生吸热或放热反应，一般到500℃时煤焦油可完全馏出。二．低温干馏产品低温干馏产物的产率和组成取决于原料的性质、干馏炉结构和加热条件。一般低温焦油产率为6%~25%；半焦产率50%~70%；煤气产率80~200m3/t（原料干煤）。1.低温煤焦油呈黑至赤褐色，密度0.95~1.1g/㎝3，

4、密度愈小含蜡愈多，质量也愈好。通常，煤低温干馏的重煤焦油的质量较差，可作焦化材料。由电捕煤焦油器得到的煤焦油质量较好（水分低，仅为0.15%～0.3%）。低温煤焦油中含酚类可达35%，有机碱为1%～2%，烷烃为2%～10%，烯烃为3%～5%，环烷烃可达10，芳烃为15%～25%，中性氧化物（酮、酯和杂环化合物）为20%～25%，中性含氮化合物（主要为五元杂环化合物）为2%～3%，沥青为10%。由低温煤焦油中可提取酚类、烷烃和芳烃等；低温焦油适于深度加工，经催化加氢可得发动机燃料和其它产品。2.低温煤气在其中含一氧化碳约8%～1

5、2%，属于有毒煤气，对人体有害，重者有致命危险。此种煤气除供干馏热源外，过剩煤气可作民用煤气、化学合成原料气和发电热源利用。3.废水干馏过程中产生的水，由于其中氨和酚含量较高，直接外排将造成严重污染，必须处理合格后才能外排。4.轻油（低温汽油）呈淡黄色，含不饱和化合物和硫较多，属半成品，必须精制后才能使用。5.半焦是良好的无烟固体燃料，由于活性较高，亦可作为造气和制水煤气的原料。如褐煤半焦呈粉粒状时，可用作沸腾床气化原料或发电站锅炉原料。烟煤半焦，呈块状，机械强度较大，活性大，可代替冶金焦用。三油页岩的低温干馏将含油页岩在外热

6、式或内热式炉内加热到500～650℃进行干馏。页岩首先进入炉顶储槽（如图10-1的d部分）。储槽的作用是当皮带运输机发生故障时，使炉子仍能维持3～4小时生产。储槽下面是预热段（10-1的a部分），用热的烟道气（在燃烧炉中燃烧煤气而得）将冷页岩先加热到120℃，除去大部分的水分。热的干页岩进入干馏段（图中的b部分），利用下面气化段（图中的c部分）所发生热量进行干馏，干馏产品被抽风机引出。在干馏段的下部还送入预先在蓄热式加热炉加热到600℃左右的循环煤气；循环煤气的作用是补充热量并帮助带走干馏产品。干馏完毕的页岩再向下进入汽化段，

7、遇到由炉底吹出的水蒸汽及空气，页岩中的残炭燃烧并产生“水气反应”，不但供给干馏段所需热量，还发生较多的可燃煤气，上升到干馏段后混入干馏煤气中一同被抽出。燃烧完毕的页岩灰先被炉底吹出的水蒸汽及空气冷却，最后落入灰盘中，利用灰盘中的水冷却后，因灰盘的转动和固定刮板作用由灰盘中排出，落到运灰皮带中运走。由所有干馏炉出来的干馏产品首先在煤气总管2集合，并在此喷入少量冷水，以便除去煤气中的页岩粉尘。这些粉尘含有煤焦油，一般称作油泥，在油泥罐3中分出油及水后，油泥即被运走（晒干后也可作为劣质燃料）。除尘后的煤气首先进入洗涤塔4，用循环水喷

8、淋、冲洗并冷却，一部分煤焦油冷凝，煤焦油和热水一起流入塔旁的油水分离器（图中未画出）。煤焦油回收，热水则又进入塔4的下部（饱和塔），与鼓风机送来的空气逆流接触，一面使空气（工厂中一般称为主风）在进入炉底前升高温度并饱和水蒸汽，一面使热水冷却，以便再进入洗涤塔4循环使用。图1-