煤化工工艺学第三版课件 教学课件 作者 郭树才 胡浩权 主编第2章 煤的低温干馏.ppt

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1、§2、煤的低温干馏§2．1概述§2．2低温干馏产品§2．3干馏产品的影响因素§2．4低温干馏主要炉型§2．5立式炉生产城市煤气§2．6固体热载体干馏工艺§2．1概述1.煤干馏定义：煤在隔绝空气的条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。2.煤干馏分类（按加热终温）：低温干馏：５００～６００℃中温干馏：７００～９００℃高温干馏：９００～１１００℃3.低温干馏过程特点：4.适用煤：褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤。中国煤炭分类：褐煤（HM）烟煤无烟煤(WY){长焰煤（CY)不黏煤（BN）弱黏煤（RN）气煤（QM）肥煤（FM

2、）焦煤（JM）瘦煤（SM）贫煤（PM）}热加工过程、常压生产、不用加氢和氧、实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油）。低阶煤含较多挥发分，可回收相当数量的焦油和煤气立式炉生产城市煤气低阶煤炼焦5.低温干馏产品：半焦、煤气、焦油§2．2低温干馏产品1.半焦：⑴半焦的性质:孔隙率∕%：30~50反应性（于1050℃，co2）∕[ml∕(g·s)]:比高温焦炭高比电阻／Ω·m：比高温焦炭高（煤的变质程度越低其反应性和比电阻越高）机械强度／%：低于高温焦炭⑵半焦的应用：①做优质的民用和动力燃料无烟、不生成焦油、反应性好、热效率高、有一定块度②铁

3、合金的优良炭料要求比电阻尽可能高③其他冶金型焦中间产品，粉矿烧结，高炉炼铁的喷吹料2.煤焦油：⑴物理性质：黑褐色液体，密度小于１ｇ/ｃm3，比高温焦油轻⑵成分：⑶用途：①发动机燃料，生产酚类和烃类；②提取的酚可用于生产塑料、合成纤维、医药等产品；③褐煤焦油中含有大量蜡类是生产表面活性剂和洗涤剂的原料。酚类：３５％、中性含氧化合物：２０％～２５％、芳烃：１５％～２５％、环烷烃：１０％、沥青：１０％、烷烃：２％～１０％、烯烃：３％～５％、中性含氮化合物：２％～３％、有机碱：１％～２％。3.煤气⑴性质及成分:密度：０.９～１.２Ｋｇ/m3

4、；成分：甲烷、氢气、一氧化碳等。⑵用途：本企业加热燃料，民用，也可做化学合成原料气。§2．3干馏产品的影响因素1.原料煤：⑴产品产率：①焦油﹤一般煤阶↘，焦油↗﹥褐煤焦油产率变动于：4.5%~23%烟煤焦油产率介于：0.5%~20%（从气煤到瘦煤随变质程度↗而焦油产率↘，肥煤例外）腐泥煤低温焦油产率一般较高：可高达40%②煤气﹤一般煤阶↘，煤气↗﹥干泥炭煤气产率：16%~32%馏褐煤煤气产率：6%~22%600烟煤煤气产率：6%~17%℃③半焦﹤一般煤阶↗，煤气↗﹥例表2—3，煤阶↗，含C量↗，半焦↗。⑵产品成分：①焦油成分酚类：煤

5、阶↗，含O量↘，酚↘。热解水：煤阶↗，含O量↘，热解水↘。②煤气成分：氨和硫化氢含量与煤中氨和硫的含量和形态有关。2.加热终温：100~120℃水分脱出﹥300℃析出挥发分、热解510~600℃低温干馏终温，适宜﹥600℃半焦开始向焦炭转化（H2↗，CH4↘，半焦↘，焦油↘，煤气↗，）3.加热速度：快速：低分子产物应当多，焦油产率高。慢速：固体残渣产率高。提高煤的加热速度能（产率）：半焦↘，焦油↗，煤气产率稍有↘。4.压力：一般P↗,焦油↘，半焦和气态产率↗，半焦强度↗。§2．4低温干馏主要炉型1.干馏设备的要求：2.干馏供热方式：

6、⑴外热式(由炉墙外部传入热量)效率高、加热均匀、操作方便可靠、过程易控、原料煤类别宽、粒度尺寸范围大、二次热解作用小、缺点：热导率小，加热不均匀，半焦质量不均、二次热解加深、焦油产率降低⑵内热式(借助热载体传热,载体和煤料直接接触)优点：热效率高、耗能低、加热均匀、简化干炉结构、缺点：煤料要求高（须是块状、粒度范围窄、）、气体载体稀释气态产物、固体热载体（热半焦、热瓷球）；气体热载体（热烟气）3.气流内热式炉：⑴沸腾床干馏炉(气流床∕沸腾床)①原料：﹤6mm粉煤加料：不黏结性煤螺旋给料器黏结性煤气流吹入法②供热：燃料气和空气燃烧热烟

7、气③产品：⑵鲁奇三段炉（固定床）：①原料：褐煤块、型煤，20~80mm，非粘结性煤焦粉气体冷却系统旋风分离器粉尘焦油、中油煤气满流管焦粉气体②流程（图2—3）：三段：干燥段、干馏段和冷却段§2.5立式炉生产城市煤气1.原料煤：弱黏结性、一定块度﹤75mm2.外热式立式炉（图2-5）3.立式炉生产城市煤气流程（图2-6）§2.6固体热载体干馏工艺1.外热式及气流内热式的缺点⑴外热式干馏传热慢，生产能力小⑵气流内热式只能处理块状煤料，干馏气态产物混入气态惰性气体热值低2.托斯考（Toscoal）工艺⑴原料：非黏结性煤和弱黏结性煤（预先破

8、黏）⑵产品：煤气：热值高（符合中热值城市煤气需求）焦油：（加氢可转化为合成原油）半焦：有一定挥发分（可作发电厂燃料或制成无烟燃料）⑶托斯考干馏非黏洁性煤的流程（图2-7）①流程②工艺特点及要求a.原料粒度﹤12.7mm，瓷球粒度略大于