2025年煤化工原理 .pdfVIP

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

1、简述以煤为原料制取基本有机化工原料的方法；针对传统煤化工的缺陷，说明当

代煤化工完善的途径和方法。

答:煤为原料制取基本有机化工原料的方法有以下几种：

①煤的干溜：将煤隔绝空气加热，随温度的升高，有机物逐渐开始分解，挥发性物质

呈气态析出，残留不挥发物质是焦炭或者半焦。按加热的终点温度不同，分为高温干馏

·900~2025········700~900········500~600···

②煤的气化：煤，焦，半焦在在高温常压或加压条件下，与气化剂（主要是水蒸气，

空气或者他们混合气）反应转化为一氧化碳，氢等可燃性气体。工业上应用较广的有固定

床气化和沸腾床气化两种，气化中产生的二氧化碳通过高压水吸收方法除去，合成气中氢

气与一氧化碳摩尔比可通过350到400度高温在四氧化三铁催化下，一氧化碳与水反应生

成二氧化碳和氢气的可逆反应调节。

③煤与石灰熔融生产电石：工业电石是由生石灰与焦炭或无烟煤在电炉中2200度反

应而制得。电石是生产乙炔的重要原料，将电石水解即可得到乙炔。

④煤液化：煤直接加氢液化采用个高温高压氢气，在催化剂和溶剂作用下进行裂解、

加氢等反应，将煤直接转化成相对分子质量较小的燃料油和化学原料的过程，煤的间接液

化是先将煤气化得到的原料气经催化合成石油及其他化学产品的过程。

传统煤化工中煤焦化、煤电石、合成氨、煤制甲醇等领域存在着高能耗、高排放、高

污染、资源利用率低、产品技术含量低等弊端。在环保日益成为行业壁垒，发展循环经济

为共识的大环境下，传统煤化工面临着技术升级、产业结构调整等问题。

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

现代煤化工的途径和方法：

（1）洁净煤技术：在19世纪80年代初期，作为解决煤炭利用中环境、社会等难题

的途径而提出该项技术。洁净煤技术是对煤炭加工、利用、高效、洁净煤转化技术的总称。

其中涉及的煤转化技术包括：

a.燃烧——获取能源

b.煤炭气化——现代煤化工的龙头

c.煤炭焦化——制取还原剂及燃烧；化学产品的回收与加工

d.煤炭液化——制取液体燃料

e.煤加工产品的综合利用

（2）建设能源化工园：为了更大尺度范围内解决煤炭利用的效率，而提出了改口号。

建设能源化工园的基础需要大量的新技术、新设备以及高效率催化剂的开发成功，还需要

煤气化、煤液化、煤焦化、煤制烯烃、煤制碳素材料新技术的重大突破。

（3）新能源技术：主要包括氢能源、甲醇经济—碳中性循环等物质基础。

2简述煤气化的原理。从多相反应的原理出发，分析煤气化过程强化的途径和方法。

答：煤气化是指在气化炉内的高温下煤与气化剂生成煤气的过程。煤气化过程的基本

吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

条件是：气化炉、气化原料和气化剂。气化炉是煤炭气化的核心设备；气化剂为氧气或其

他含氧物质如空气，水蒸气和二氧化碳等；气化原料为各种煤和焦炭。

煤气化的主要反应：

①碳的氧化反应C+O=CO

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②碳的部分氧化反应2C+O=2CO

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③二氧化碳还原反应C+CO=CO+H

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④水蒸气分解反应C+HO（g）=CO+HC+HO（g）=CO+2H

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