第二章 化工原料及其初步加工4

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1、第二章化工原料及其初步加工许文苑化学工程与工艺系煤雕塑2.4煤炭煤是世界上分布最广、储量最丰富的化石燃料，占全部化石燃料的75%。我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国。2009年，全国原煤总产量达到29.5亿吨，2010年总产量达到33亿吨。到2050年，我国的煤炭在能源消费结构中的占比也将在40%以上。由此可见，在今后相当长的一段时期内，煤炭仍将是我国能源的支柱产业。分布广泛相对集中西多东少、北多南少主要分布在山西、内蒙古、陕西、新疆、贵州、宁夏等6省(自治区)世界煤炭的分布特点北半球多于南半球，尤其集中在北半球的中温带和亚寒带地区一、煤的种类和特征煤是由高等植物经生物化学

2、、物理化学和地球化学作用转变成的固体有机可燃矿物。煤化序列为：植物泥炭(腐泥)褐煤烟煤无烟煤。成煤植物中所有组分都参与了煤的形成过程，其中主要是纤维素和木质素煤分为：腐植煤、残植煤、腐泥煤腐植煤——由高等植物形成的煤。如泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤残植煤——由高等植物中稳定组分富集而形成的煤形成的煤。腐泥煤——由湖沼、泻湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐败分解形成的煤。腐植煤分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤四大类。二、煤的化学组成和分子结构煤的主要元素为C、H、O,含少量S、N、P。C含量随煤化程度增高而增大。褐煤含C量70％；无烟煤含C＞90％，氧含量则从30%左右降到2％

3、左右，氢含量由5％左右降到2%左右。N、S含量与煤化度关系不大，分别约0.5~2%、0.5~3%。煤的元素组成组成泥炭褐煤烟煤无烟煤C%60～7070～8080～9090～98H%5～65～64～51～3O%25～3515～255～151～3煤的分子结构煤的基本结构单元——缩合芳烃、环烷烃及多种侧链，杂原子及官能团。侧链往往是联结各基本单元的桥键。年轻煤缩合芳烃少，侧链长，脂肪烃和含氧官能团多。煤大分子之间由交联键形成空间结构。在大分子空间结构中有许多内表面积大的微孔。大分子中分散着一些低分子化合物，尤其以年轻煤为多。不同类型煤的基础结构单元示意图缩合芳烃、环烷烃及多种侧链，杂原

4、子及官能团三、煤的转化利用煤气化（CoalGasification）——将其变成水煤气或发生炉煤气，作燃料或化工原料。煤液化（CoalLiquefaction）——将其变成芳烃、烷烃、脂肪烃等油品。煤干馏（CoalCarbonization）——干馏是炼焦。同时得到焦油、煤气。或称部分液化和部分气化。选煤厂常用的加工程序见右图，各主要工艺环节有：（1）原煤准备作业（2）选煤和脱水作业（3）煤泥精选回收和洗水澄清和业（4）生产技术检查（5）产品运销作业烟煤和无烟煤的综合利用烟煤和无烟煤的综合利用Thanks