煤化工艺学教学课件煤的低温干馏.ppt

煤化工艺学 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 低温干馏炉主要炉型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 煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，称为煤干馏(或称炼焦、焦化)。 按加热终温分： 低温干馏：500~600℃ 中温干馏： 700~900℃ 高温干馏：900~1100℃ 特点：常压，不用加氢，不用氧气； 工艺过程简单，加工条件温和； 投资少，生产成本低。 原料：低阶煤 低温干馏过程的特点： 适用煤： 褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤。 2.2 低温干馏产品 煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。 焦油产率为6~25%；半焦产率为50~70％；煤气产率为80~200m3／t(原料干煤)。 2.2.1 半焦 低温干馏半焦的空隙率为30%~50%，反应性和比电阻都比高温焦炭高得多。 原料煤的煤化程度越低，半焦的反应能力和比电阻越高。 2.2 低温干馏产品 半焦的机械强度一般不高，低于高温焦炭。 半焦块度与原料煤的块度、强度和热稳定性有关，也与干馏炉的结构、加热速度以及温度梯度有关。 半焦和焦炭性质 2.2 低温干馏产品 半焦用途： 民用和动力燃料 铁合金生产炭料 高比电阻0.35~20Ω·m，块度3~6mm 生产冶金型焦 高炉炼铁的喷吹料 粉矿烧结 2.2 低温干馏产品 2.2.2 煤焦油 性质： 黑褐色液体 密度0.95~1.1g/cm3 酚类35% 有机碱1~2% 烷烃2~10% 烯烃3~5% 环烷烃10% 中性含氧化合物20~25% 中性含氮化合物2~3% 沥青10% 2.2 低温干馏产品 用途： 生产发动机燃料 生产酚类、烷烃及芳烃 焦油下水 呈现酸性或中性 低级醇类、甲酸和其他可溶酸、酚 硫、含氮化合物 排入下水前需处理 2.2 低温干馏产品 2.2.3 煤气 密度：0.9~1.2g/cm3 组成：甲烷、其他烃类 用途 本企业加热燃料和其他用途 民用煤气 化学合成原料 2.3 干馏产品的影响因素 产率、性质 2.3.1 原料煤 变质程度↑ 半焦↑ 焦油↓ 热解水↓ 煤气↑ 一次焦油：所得焦油是煤的一次热解产物时，称该焦油为一次焦油。 2.3 干馏产品的影响因素 2.3.2 加热终温 温度↑，活化能大的热解反应发生的可能性↑ 多环芳烃产物↑ 煤化程度↑，煤开始热解温度↑ 东北泥煤160℃ 褐煤 200~290℃ 长焰煤 320℃ 气煤 320℃ 肥煤 350℃ 焦煤 360℃ 2.3 干馏产品的影响因素 温度↑ 焦油产率↓ 酚类↓，烃类↓ 中性含氧化合物↑，沥青烯↑ 煤气产率↑ H2↑↓ C↓ 块度↑ 焦油产率↓ 煤气产率↑ 2.3 干馏产品的影响因素 2.3.3 加热速度 速度↑ 半焦产率↓ 焦油产率↑ 热解水产率↓ 煤气产率↓ 2.3.4 压力 压力↑ 半焦产率↑ 焦油产率↓ 煤气产率↑ 2.4 低温干馏主要炉型 特点： 受热：均匀 过程：易控 原料：类宽，粒径范围大 挥发物：二次热解作用小 供热方式： 外热式 内热式 2.4 低温干馏主要炉型 2.4 低温干馏主要炉型 2.4.1 沸腾床干馏炉 原料：粉煤，0~6mm 设备：沸腾炉 内热式；热载体：煤气燃烧所得烟气 流程：粉煤沸腾床干馏法 产物：煤气，中油，焦油，焦粉 2.4.2 气流式内热炉 原料：块煤或型煤，20~80mm，非黏结性煤 设备：鲁奇三段炉（干燥、干馏、焦炭冷却） 内热式；热载体：煤气燃烧所得烟气 流程：气流内热式干馏流程 产物：煤气，焦油，焦炭 2.4 低温干馏主要炉型 2.4.3 立式炉 原料：块煤，75mm，一定的黏结性 设备：外热式立式炉 外热式； 热源：发生炉煤气，回炉煤气 产物：煤气，焦油，焦炭 2.5 立式炉生产城市煤气 特点：立式炉生产的煤气热值高 原料：大同、抚顺弱黏煤 设备：考伯斯立式炉 外热式； 热源：发生炉煤气，回炉煤气 JLW、J