煤化工艺学煤低温干馏.pptx

2024/3/29 周五煤化工艺学12 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煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学22.1 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：500600 中温干馏：700900 高温干馏：9001100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：低阶煤煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学3低温干馏过程的特点：低温干馏过程的特点：适用煤：适用煤：褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤。热加工过程热加工过程热加工过程热加工过程常压生产常压生产常压生产常压生产不需加氢和氧不需加氢和氧不需加氢和氧不需加氢和氧实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油）实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油）实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油）实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油）低阶煤含较多挥发份，可回收相当数量的焦油和煤气煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学42.2 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625%；半焦产率为5070；煤气产率为80200m3t(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。煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学52.2 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。半焦和焦炭性质煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学62.2 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0.3520m，块度36mm 生产冶金型焦 高炉炼铁的喷吹料 粉矿烧结煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学72.2 低温干馏产品2.2.2 煤焦油性质：黑褐色液体密度0.951.1g/cm3酚类35%有机碱12%烷烃210%烯烃35%环烷烃10%中性含氧化合物2025%中性含氮化合物23%沥青10%煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学82.2 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 排入下水前需处理煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学92.2 低温干馏产品2.2.3 煤气密度：0.91.2g/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煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学102.3 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。酚类，羧酸，烃类CO，(CO2+H2S)CH4及其同系物，热值煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学112.3 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 200290 长焰煤 320 气煤 320 肥煤 350 焦煤 360100120200300300550干燥脱水，内、外在水脱除结晶水 热解活泼分解，生成、排出大量挥发物焦油形成结束煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学122.3 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H2C块度焦油产率煤气产率煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学132.3 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 煤气产率煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学142.4 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 内热式煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学152.4 低温干馏主要炉型外热式内热式原料黏结性宽弱干馏气态产物 不被稀释 被稀释焦油产率小较大半焦品质不均匀较均匀热效率低高设备结构复杂简单煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学162.4 低温干馏主要炉型2.4.1 沸腾床干馏炉原料：粉煤，06mm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，2080mm，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，焦炭煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学172.4 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，焦炭煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学182.5 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、JLK、JLH-D型立式炉流程：立式炉生产城市煤气流程产物：干馏煤气，焦油，焦炭煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学192.6 固体载热体干馏工艺特点：加热速度快载体与干馏气态产物分离易生产能力大焦油产率高煤气热值高适合粉煤干馏煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学202.6 固体载热体干馏工艺2.6.1 托斯考工艺原料：非黏结性、弱黏结煤，直接使用 黏结性煤，氧化破黏后使用 12.7mm流程：非黏结性煤Toscoal工艺，430540产物：煤气，焦油，半焦400固体800热解600650煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学222.6 固体载热体干馏工艺2.6.2.1 46t/h实验原料：褐煤，1000kg热载体：半焦产物：半焦，328kg 焦油，42kg 煤气，58m3，热值19.4MJ/m3煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学232.6 固体载热体干馏工艺2.6.2.2 ETCH-175实验原料：褐煤；水2845%，干燥基灰分645%设备：干馏槽；内热式；热载体：热烟气，550 热半焦，配入少量空气流程：ETCH-175工艺流程产物：半焦粉，3456%焦油，410%热解水，310%煤气，512%煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学242.6 固体载热体干馏工艺2.6.3 鲁奇鲁尔煤气（Lurgi-Ruhrgas，LR）工艺原料：褐煤；020mm；内在水811%设备：干馏槽；内热式；热载体：热半焦 配入少量空气煤气或油流程：LR褐煤干馏流程产物：半焦，挥发分1521%；炼焦配煤瘦化剂 焦油，含尘21.1%，回配入半焦 中油，含尘0.2%热解水 煤气，含轻油煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学252.6 固体载热体干馏工艺2.6.4 中国褐煤干馏实验原料：褐煤；05mm；水2040%；油页岩设备：干馏槽；内热式；450670 热载体：半焦，配入少量空气、煤气 700750流程：大连理工大学新法干馏实验流程产物：半焦，微孔；灰分少，热值高，反应性好，比电阻大 还原剂，炭质吸附剂，高炉喷吹燃料 焦油 热解水 煤气，含轻油煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学26煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学27指标原料煤半焦 冶金焦工业分析/%水分10.811.413.6干燥基灰分16.112.910.8干燥无灰基挥发分47.44.31.2筛分组成/%40mm7.80.02040mm40.223.11020mm26.052.6510mm7.410.705mm18.613.6强度/%79.683.6孔隙率/%50.347.0反应能力(CO2)/mL/(gs)7.40.5比电阻(36mm，荷重19.6kPa)/(cm)0.660.027煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学28煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学29三段上段中段下段干燥段干馏段焦炭冷却段150500850100150煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学30煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学31煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学32煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学33煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学34煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学35煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学36煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学37煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学38煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学39煤煤化化工工工工艺艺学学2024/3/29 周五煤化工艺学40