煤化工工艺学课件-4-炼焦化学产品的回收与精制

《煤化工工艺学课件-4-炼焦化学产品的回收与精制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章炼焦化学产品的回收与精制§4-1炼焦化学产品产生：煤在焦炉炭化室内进行高温干馏时，发生一系列物理化学变化。75%转化为焦炭，其余析出的挥发性产物即为粗煤气，粗煤气经过冷却及用各种吸收剂处理，可从中提取各种有用的化学品，并获得净煤气。粗煤气产生的两个阶段：胶质体形成阶段：里行气（10%），没有经历二次热解作用；含大量水蒸气，含煤一次分解产物（主要CH4及其同系物，还有H2、CO2、CO及不饱和烃）；半焦形成和收缩阶段：外行气（90%），经过高温区，经二次热解作用，二次热解产物（主要H2，及少量CH4)。一、炼焦化学产品的产生、组成和产率（sh

2、eet1）粗煤气（又称出炉煤气）的组成净煤气（又称回炉煤气）的组成一、炼焦化学产品的产生、组成和产率（sheet2）炼焦化学品的产率（以干配煤为基准）影响化学产品产率的因素：配煤的影响炼焦操作条件的影响炉墙温度炉顶空间温度炼焦炉的压力一、炼焦化学产品的产生、组成和产率（sheet3）（1）配煤的影响焦油产率：取决于原料煤的挥发分和煤的变质程度。煤的挥发分越高，软化温度越低，形成胶质体的温度区间越大，则焦油产率越大，焦油元素组成中氢比例越大。粗苯：煤料中C/H比及挥发分增加，则粗苯产率增加。氨：取决于煤中氮的含量。一般配煤含氮约2%，其中约60%的

3、氮转入焦炭中，约15%~20%与氢化合生成氨，其余生成氰化物、吡啶碱等。硫化物：来源于配煤中的硫，大部分为煤气中的硫化氢。通常干煤含硫0.5%~1.2%，其中20%~45%转入煤气中，配煤的挥发分高，则煤气中的硫化氢就多。煤气中氢含量：与煤的变质程度有关，年轻煤产生煤气中氢含量高，CO、CH4和重烃就多。化合水：取决于煤中的氧含量。配煤中含氧约55%~60%，在高温下与氢化合成水。配煤中挥发分低，则化合水产率增加。一、炼焦化学产品的产生、组成和产率（sheet4）（2）炼焦操作条件的影响炉墙温度：炉墙温度高，可导致焦油密度增加，焦油中高温产物（蒽

4、、萘、沥青和游离碳）的含量增加；酚类及中性油含量降低；烷烃含量减少，芳烃和烯烃含量显著增加；芳烃最适宜的生产温度为700~800oC。炉顶空间温度：取决于炼焦温度、炉顶空间大小、煤气在其中的停留时间和流动方向等。炉顶空间温度高，可导致热裂解反应加剧，焦油和粗苯产率下降，化合水产率增加，而氨因分解与焦炭作用转化为氰化氢，产率下降；煤气中甲烷和不饱和烃含量降低，氢含量提高，结果就是煤气发热量降低，体积产量增加。炼焦炉压力：炭化室压力高，会降低化学产品的回收率；压力低，会导致煤气中CO2和N2的含量增加，煤气的发热量降低。故集气管内必须保持一定的压力。

5、一、炼焦化学产品的产生、组成和产率（sheet5）低温干馏与高温干馏产品比较净煤气：钢铁等工业的重要燃料，经深度脱硫后可作民用燃料或化工合成原料。氨：制硫酸铵、无水氨或浓氨水；硫化氢：生产单斜硫和硫的原料；氰化氢：制黄血盐（钠）；粗苯：制苯、甲苯、二甲苯和溶剂油等；焦油：酚类、吡啶碱、萘、蒽、沥青和各种馏分油，其中萘和蒽可生产塑料、燃料和表面活性剂，甲酚和二甲酚可生产合成树脂、农药、稳定剂和香料，吡啶和喹啉可生产生物活性物质；沥青占焦油量的一半，用以生产沥青焦和电极碳等。二、炼焦化学产品的用途冷却冷凝法自焦炉导出的煤气温度为650~800oC30

6、oC低温下吸收有利含有大量水蒸气，吸收后，降低输送成本腐蚀性介质被冷凝H2S，HCN等有害物质也被冷凝萘容易堵塞焦油蒸气不利于回收氨和粗苯操作氨燃烧生成氧化氮不饱和烃形成聚合物三、炼焦化学产品的回收方法（sheet1）炼焦化学产品的回收与精制流程三、炼焦化学产品的回收方法（sheet2）粗煤气首先经过初冷器冷却析出焦油和水，然后用鼓风机抽吸和加压以输送煤气，再进一步逐一回收化学产品。三、炼焦化学产品的回收方法（sheet3）回收处理前后煤气组成（g/m3)全负压回收与净化流程粗煤气横管初冷电捕焦油氨水脱硫洗氨洗苯鼓风机净煤气<优点>鼓风机放在最后

7、，煤气一直在低温下进行操作，无需设置终冷工序；流程短，系统阻力小。§4-2粗煤气分离粗煤气：650~800oC焦油和氨水循环‘氨水焦油和氨水煤气残余焦油和水汽上：氨水下：焦油一、粗煤气初步冷却（sheet1）初冷工艺流程简述1.70~80oC循环氨水喷洒后，80~85oC煤气25~35oC增压后，温升15~20oC为了保证煤气在集气管内被冷却至80~85oC，对喷洒氨水的要求：压力约为0.17MPa。氨水的循环量要足够，以炼焦装煤量计，用70~80oC的氨水喷洒量为5~6m3/t。（氨水用量大的原因？）氨水的温度因为70~80oC。（使用热氨水的

8、原因？）循环氨水中固定铵盐（氯化铵、硫氰铵和硫酸铵）的含量应控制在4~5g/m3。（原因？）一、粗煤气初步冷却（sheet2）氨水用量大