煤炭化学基础100问.doc

1 煤炭综合利用有什么意义？ 答：煤炭综合利用是指煤的非燃料利用，开展煤炭综合利用 （1）有利于合理利用煤炭资源，提高经济效益 我国煤炭资源丰富，煤种齐全，不仅可以作燃料，也适用于许多其它工业用途。如果以 煤炭作为燃料的价值为 1，则加工成煤焦油能增值 10倍，加工成塑料能增值 90倍，合成染 料能增值 375 倍，制成药品可增值 750倍，而制成合成纤维增值高达 1500倍。 （2）有利于减轻污染，保护环境 开展煤炭的综合利用是消除公害、保护环境的有效途径，煤炭加工所产生的煤灰、煤渣 废气、废液都可以得到合理的处理和利用。 （3）有利于煤化工与石油化工互相依存，共同发展 煤炭资源与石油资源相比要大得多，从长远观点看，发展煤炭资源的综合利用就显得尤 为重要。以这种煤作为原料可以得 到很多石油化工较难得到的产品，如萘、酚类等，从煤 中可以独特地制得一些带有五环的化合物如茚、苊，以及三个芳香环以上的化合物，如蒽、 菲、芘、苊蒽、晕苯等稠环化合物。另外，煤炭可以生产大量的烯烃和烷烃制品以补充石油 原料的不足。 2 煤炭综合利用有那些工艺方法 答：煤炭综合利用的主要工艺方法有：干馏、气化、液化、炭素化和煤基化学品 （1）干馏――将煤料在隔绝空气的条件下加热炭化，以得到焦炭、焦油和煤气的工艺 过程。 按加热终温的不同，煤的干馏可分为三类： 低温干馏 干馏终温 500~550℃ 产物：煤气、低温焦油、半焦 中温干馏 干馏终温 600~800℃ 产物：煤气、中温焦油、半焦 高温干馏 干馏终温 950~1050℃ 产物：煤气、高温焦油、焦炭 煤的干馏是技术最成熟、应用最广泛的煤炭综合利用方法。 （2）气化――将煤（煤的半焦、焦炭）在气化炉中加热，并通入气化剂（空气、氧气、 水蒸气或氢气），使煤中的可燃成分转化为煤气的工艺过程。 （3）液化――采用溶解、加氢、加压与加热等方法，将煤中的有机物转化为液体产物 的工艺过程。 （4）炭素化――以煤及其衍生物为原料，生产炭素材料的工艺过程。 （5）煤基化工原料与煤基化学品――通过化学加工，利用煤生产化工原料或化工产品 的工艺过程。 3 研究和开发洁净煤技术有什么意义？ 答：（1）可大幅度减少大气污染物的排放，在生态系统环境允许的条件下扩大煤炭的利用 （2）可大幅度提高利用效率与经济效率，减低煤需求的增长速度。 （3）可促进能源供应向多元化方向发展，以平稳过渡到石油后时期。 4 洁净煤技术有那些研究内容？ 答：国际上十分重视 CCT 开发，美、日、欧、澳等都在投入巨大的增进进行研究与开 发。涉及的内容构成主要有四个方面： ２ （1）煤转换技术：煤气联合循环发电，城市煤气化，地下煤气化，煤液化，燃料电池， 磁流体发电。 （2）燃料前处理： 高效选煤（除灰、脱硫） ，型煤（工业、民用、特种） ，水煤浆与油 煤浆。 （3）燃烧中处理：低污染燃烧，燃烧中固硫，硫化床燃烧，涡旋燃烧。 （4）燃烧后处理：煤气净化，灰渣处理与利用。 1994 年，中国提出“中国洁净煤技术计划研究”的报告，列出第一轮 CCT开发研究项目 共 11 项：选煤、型煤、先进燃烧炭、流化床燃烧、煤气联合循环发电、磁流体发电、烟煤 气净化、煤炭净化、液化、燃料电池、水煤浆。 第一章 煤的种类、特征与生成 1.按成煤植物的不同，煤可以划分几大类？其主要特征有何不同？ 答：根据成煤植物种类的不同，煤主要可分为两大类，即腐殖煤和腐泥煤。 腐殖煤在自然界分布最广，储量最大。主要特征是颜色为褐色和黑色，多数为黑色；光 泽暗；用火柴点火不燃烧；氢含量一般＜6%；低温干馏焦油产率一般＜20%。 腐泥煤数量很少。主要特征是颜色多数为褐色；光泽光亮者居多；用火柴点火不燃烧； 氢含量一般一般＞6%；低温干馏焦油产率一般一般＞25%。 2.按煤化程度，可以将腐植煤分为几大类？它们有那些区分标志？ 答：根据煤化度的不同，腐植煤广义地可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。其区 分标志可以两两列表比较说明。 表 1 泥炭与褐煤褐煤的区分标志 特征与标志 泥炭 褐煤 外 观 有原始植物残体， 土状 无原始植物残体， 无明显条带 在沸腾的KOH中 棕红-棕黑 褐色 在稀HNO3 中 棕红 红色 表 2 褐煤与烟煤的区分标志 特征与标志 褐煤 烟煤 颜 色 褐色、黑褐色 黑色 在沸腾的KOH中 褐色 无色 在稀HNO3 中 红色 无色 表 2 烟煤与无烟煤的区分标志 特征与标志 烟煤 无烟煤 颜 色 黑色 灰黑色 光 泽 有一定光泽 金属光泽 外 观 呈条带状 无明显条带 燃烧现象 多烟 无烟 3.主要的成煤期及其代表性植物是什么？低等植物