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煤焦化工讲座 主讲人：曲济方教授 煤焦化工讲座 1.教学目的： 针对我国“少气，缺油，富煤”的资源现状和我国煤化工发展战略，结合山西以煤基为基础的能源重化工基地的产业结构调整与发展实际，从重点剖析典型煤焦化工工艺，使学员认识和掌握煤焦化工的基本工艺，进而组织相关文献学习，认识该领域的新工艺和技术进展，拓宽视野。为后续到企业实践奠定扎实基础，以达到增强综合素质的目的。 2.教学计划：6学时 3.教学方式： 本讲授备有讲义材料及大量技术进展资料，以讲授并结合指导性学习引导学员主动学习，通过传统工艺——新工艺与技术——下厂实践构成一个较完整认知和提高过程。学习中视学员的基础和掌握程度灵活调整学时。 引言：我国资源概况 1.世界原油资源与消耗 2.世界天然气资源 3.世界煤炭资源 4.能源结构变化期盼新时代煤化工与天然气化工 典型煤焦化工工艺 煤焦化工工艺流程示意图 1.炼焦工艺 1.1煤的性质与分类 1.1.1 煤的组成 1.1.2 煤的物理性质 1.1.3 煤的分类  1.2 煤的结焦机理 （1）煤的热解的6个阶段 （2）粘结机理 -----结焦第一阶段 （3）收缩机理 -----结焦第二阶段  1.3 煤的贮存 （1）接收煤与卸煤的注意事项 （2）贮存煤的“平堆竖取”的原则 （3）贮存煤的容量计算 （4）煤在贮存中的氧化与自燃  1.4 配煤质量指标 一般要求，配煤的灰分≦9.25%，硫分1-1.2%，挥发份V控制在24-30%，胶质层要求14mm，水分7-10%。配煤的水分每增加1%，结焦时间延长20min，故不能太高。 1.5 煤的粉碎 （1）破碎、粉碎机理 （2）粉碎常用设备 （3）细度对焦炭的影响 （4）影响煤料细度、堆比重因素 传统炼焦煤中的水分多，占7-10%，实行干燥煤炼焦是目前焦炉技改的方向 先配煤后粉碎工艺： 原料煤→卸煤机械→贮煤场→配煤槽→配煤设备→粉碎设备→贮煤塔 主要设备：翻车机、皮带运输机、电碎振动給料器、双齿轮破碎机和反击式粉碎机 1.6 炼焦工艺流程 炼焦过程概述： 煤隔绝空气加热至1000℃（±50℃），经过一系列的干燥，热分解，熔融，粘结，固化，收缩等阶段成为焦炭—高温炼焦。高温炼焦中产生的混合气体称荒煤气，荒煤气由炭化室经导出设备内的循环氨水喷洒冷却后送至回收车间，经过冷凝、吸收处理后可得焦油、氨、粗苯等化学产品。 焦化主要产品： （1）煤经过高温干馏75-78%的产物为焦炭，15-18%产物为煤气。 （2）炼焦输送至回收车间的荒煤气，经冷却分离，吸收所得产品为焦油，硫铵，粗苯。 （3）回收后的焦油、粗苯经过精加工得到百余种产品。主要有纯苯、甲苯、二甲苯、工业苯、粗酚、沥青、汽油等。 1.7炼焦煤气的初冷与输送 （1）在焦炉的桥管和集气管中用大量的70- 75℃循环氨水直接喷洒，使焦炉煤气先冷却至80-85℃，使50-60%的焦油冷却分离。 （2）在冷凝鼓风工段的初冷器中用水间接冷却至25-40℃，并进一步分离冷却下的焦油、萘及氨水；然后由鼓风机抽出送入文氏管扑焦油器进一步除去焦油后输入各回收系统。 2 炼焦副产回收 2.1硫酸铵的生成 2.2粗苯的回收 2.3粗苯的精制 2.4焦油加工 2.1硫酸铵的生成 一般炼焦配合煤的含氮量约2%，高温炼焦时，其中有10-20%转化为氨，冷却时输入冷却氨水，其中部分游离态随焦炉煤气一同从初冷器中逸出，初冷后焦炉气中氨含量还有8-10g/Nm3。硫酸吸收氨生成硫铵是一个不可逆的化学反应，可在饱和器或吸收塔内用酸洗生成。生产方法可分为：直接法、间接法、半直接法。但从生产安全和经济效益来看，国内多采用半直接法。 用该法可使焦炉气中氨含量降至0.03 g/Nm3煤气。 2.1.1 半直接法—饱和器生产硫铵原理 含氨的焦炉气预热后，通入饱和器，由底部穿越含游离酸4-6%的硫酸铵母液层，使气液两相充分接触。 2NH3 + H2SO4(适量) = (NH4)2SO4， NH3 + H2SO4(适量) = NH4HSO4 所生成的硫酸铵和硫酸氢铵的比例取决于母液中游离酸的浓度，当酸浓度为1-2%时，主要生成硫酸铵；当酸浓度为12-14%时，主要生成硫