煤的低温干馏技术和操作要求

1、煤的低温干馏技术和操作要求煤 化 工煤炭干馏煤炭气化煤炭液化制化学品低温干馏中温干馏高温干馏间接液化直接液化制水煤气制合成气间接提取直接提取我们要研究的范畴 煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品的过程。从煤的加工过程分，主要包括:干馏(含炼焦和低温干馏)、气化、液化和合成化学品等。煤化工利用生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是没化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种燃料起，是干净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护；煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和

2、化学产品。在石油短缺时，煤的液化产品将替代目前的天然石油!以上既是在煤化工转化的主要方面。 煤的形成及其性质1煤的干馏工业和干馏原理2低温干馏炉及其附属设备3鲁奇炉的生产操作技术4煤低温干馏产品的加工和利用 5煤的形成及其性质1、煤的形成及其性质 资源、环境和人口是当前困扰人类社会发展的三大问题，这三大问题与能源都有密切关系。迄今为止，我国能源一直是以煤为主的多元化结构。 一次能源主要包括石油、天然气、煤、核电和水电，其中前三者又称化石燃料。我国则以煤为主，煤占，石油24.6%，天然气2.5%，水电6.8%。所以中国形成了“富煤少油缺气”的能源格局。煤的形成 煤是由一定地质年代生长的繁茂植物在

3、适宜的地质环境下，经过岁月漫长的煤化作用而形成的可燃矿物。属于化石燃料，占我国一次能源消费的66.1%。 1、煤的形成及其性质根据成煤植物的不同，煤可分两大类，即腐植煤和腐泥煤。前者起源于高等植物，在自然界中储量大，分布广通常讲的煤都是腐植煤；后者起源于低等植物和浮游生物，储量很少。由于腐植煤在自然界中分布最广，储藏量最大，而且在煤炭利用和化学加工方面占有主要地位，炼焦用煤都是腐植煤。 植物在整个成煤过程主要经过泥炭化作用和变质作用两个过程，不同的煤在不同的泥炭发展到不同变质阶段的产物。因此，煤的性质和煤的生产过程密切相关。 根据变质程度的高低，腐植煤依次分为褐煤、烟煤和无烟煤。烟煤是炼焦生产

4、的主要用煤，随着变质程度的加深，烟煤又分为长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤等。 总之，根据变质程度的不同，植物演变成煤大致经历植物、泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤五个阶段。1、煤的形成及其性质 1、煤的分类标准 煤的分类标准是指导煤炭资源合理利用的基本法则，是统计资源储量、计划、供应和评价煤炭资源利用合理性的基本依据。分类标准的制定也反映了我国在煤炭加工利用方面的科学技术发展。 1958年，国家技术委员会推荐的煤分类方案，以华北地区、东北地区的煤样为依据，煤的可燃基挥发份产率和胶质层的最大厚度为分类指标。把各种工业用途的煤从褐煤到无烟煤之间的所有煤种划分成10大类，24小类。 1986年采用新的

5、分类标准，其中烟煤分成12大类，24小类，具体见表2-1。1、煤的形成及其性质1、煤的形成及其性质1、煤的形成及其性质 新的分类指标是采用烟煤粘结指数为主，胶质层最大厚度或奥亚膨胀度为辅的分类指标，在半工业和实验室的基础上对无烟煤、烟煤和褐煤进行了全面分类，新增加了贫瘦煤、1/3焦煤、1/2中粘煤和气肥煤。 2、单种煤的结焦特性 我国新的煤分类方案中的14种煤，除了无烟煤、不粘煤、长焰煤和褐煤以外，其他10种煤均可配煤炼焦。一般都是以气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤和气肥煤为主，其它几种煤只能少量配入。 单种煤的结焦特性是配合煤结焦的基础，了解并掌握单种煤的结焦特性，是指导配煤比变化的主要依

6、1、煤的形成及其性质据。 （1）褐煤 褐煤是煤化程度最低的煤，变质程度只比泥炭高，在隔绝空气加热时不产生胶质体，也没有黏结性。在近代炼焦炉中，不能单独炼成焦炭，但在配煤中加入少量褐煤以增加配煤的挥发分，已取得一定的成果。如果采用特殊的工艺处理，褐煤也可以炼焦，在国外某些褐煤多而炼焦煤少的国家，有的就采用褐煤炼焦，但其工艺过程复杂。 （2）长焰煤 长焰煤是烟煤中煤化程度最低的煤，变质程度比褐煤高。其含氧量高，高沸点的液态产物少，胶质层厚度小于5mm，因此结焦性能很差，在现代焦炉中不能炼出合格的焦炭。若采用压紧、薄装及快速加热等方法，可在土焦炉中炼制出细长条的焦炭。配煤中，加入少量长焰煤，可起瘦化

7、作用。1、煤的形成及其性质用。但长焰煤的配入量较高时，会使焦炭的耐磨强度降低，特别是配煤中肥煤不多，焦炭质量显著变坏，因此在配入长焰煤时要注意对焦炭质量的影响。长焰煤的脆性小，一般难以粉碎，若配入长焰煤时，最好将其单独粉碎，以免影响焦炭质量的均匀性。 （3）气煤 气煤的煤化程度比长焰煤高，煤的分子结构中侧链多且长，含氧量高。在热解过程中，不仅侧链从缩合芳环上断裂，而且侧链本身又在氧键处断裂，所以生成了较多的胶质体，但黏度小，流动性大，其热稳定性差，容易分解。在生成半焦时，分解出大量的挥发性气体，能够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时，收缩性大，产生了很多裂纹，大部分为纵裂纹，所以焦炭细长易碎。

8、 在配煤中，气煤含量多，将使焦炭块度降低，但配以适当1、煤的形成及其性质的气煤，可以增加焦炭的收缩性，便于推焦，又保护了炉体，同时可以得到较多的化学产品。由于我国气煤贮存量大，为了合理利用炼焦煤资源，在炼焦时应尽量多配气煤。 （4）肥煤 肥煤的煤化程度比气煤高，属于中等变质程度的煤。从分子结构看，肥煤所含的侧链较多，但含氧量少，隔绝空气加热时能产生大量的分子量较大的液态产物，因此，肥煤产生的胶质体数量最多，其最大胶质体厚度可达25mm以上，并具有良好的流动性能，且热稳定性能也好。肥煤胶质体生成温度为320，固化温度为460，处于胶质体状态的温度间隔为140。如果升温速度为3/min ，胶质体的

9、存在时间可达50min，由此决定了肥煤黏结性最强，是我国炼焦煤的基础煤种之一。由于其挥发分高，半焦的热分解和热缩聚都比较剧1、煤的形成及其性质烈，最终收缩量很大，所以生成焦炭的裂纹较多，又深又宽，且多以横裂纹出现，故易碎成小块。肥煤单独炼焦时，由于胶质体数量多，又有一定的黏性，膨胀性较大，导致推焦困难。 在配煤中，加入肥煤后，可起到提高黏结性的作用，所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分，并为多配入黏结性差的煤创造了条件。 （5）焦煤 焦煤的变质程度比肥煤稍高，挥发分比肥煤低，分子结构中大分子侧链比肥煤少，含氧量较低。热分解时生成的液态产物比肥煤少，但热稳定性更高，胶质体数量多，黏性大，固化温度较高，

10、半焦收缩量和收缩速度均较小，所以焦煤炼出的焦炭不仅耐磨强度高、焦块大、裂纹少，而且抗碎强度也好。就结焦性而言，焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭1、煤的形成及其性质的煤。 配煤时，焦煤的配入量可在较宽范围内波动，且能获得强度较高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的强度。由于我国焦煤贮量有限，在配煤时，应尽量减少焦煤的用量，以节约焦煤。 （6）1/3焦煤是过渡性煤种，它是介于焦煤、肥煤、气煤之间的煤。单独也可以成焦，焦炭强度接近于肥煤，耐磨强度比肥煤低，比气肥煤、气煤要高。1/3焦煤由于有较高的粘结性，是配煤炼焦的骨架煤之一。 （7）气肥煤是挥发份和粘结性都较高的较特殊的煤种。单独成焦时，焦炭强度

11、低于肥煤，但又高于气煤，同时煤气发生量大，化学产品产率也高。在配煤中可以增加化学产品。 1、煤的形成及其性质 （8）瘦煤 瘦煤的煤化程度较高，是低挥发分的中等变质程度的黏结性煤，加热时生成的胶质体少，黏度大。单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，但焦炭的熔融性很差，焦炭耐磨性能也差。在配煤时配入瘦煤可以提高焦炭的块度，作为炼焦配煤效果较好。 （9）贫煤 贫煤是煤化程度最高的烟煤，属于高变质程度的煤。贫煤没有黏结性，在炼焦炉中不结焦，故不能单独炼焦。在配煤中加入少量贫煤可起瘦化剂的作用。因其硬度大，配入贫煤时最好将其单独粉碎以增加焦块的均匀性。 （10）无烟煤 无烟煤是煤化程度最高

12、的煤。挥发分低，固定碳含量高，密度大，燃烧时不冒烟，加热时不产生胶质体，没有黏结性和结焦性。在没有瘦煤的地区可配入无烟煤。1、煤的形成及其性质 3、配煤的意义与原则 早期炼焦只用单种煤，随着炼焦工业的发展，炼焦煤贮量明显不足。随着高炉的大型化，对冶金焦质量提出了更高的要求，单种煤炼焦的矛盾也日益突出，如膨胀压力大，焦饼收缩量小，容易损坏炉墙，并造成推焦困难等。针对此种现象，结合我国煤源丰富，煤种齐全，但炼焦煤贮量较少的现状，走配煤之路势在必行。所以单种煤炼焦已不可能，必须采用多种煤配合炼焦。 配煤炼焦就是将两种或两种以上的单种煤，均匀地按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产出优质焦炭，并

13、能合理利用煤炭资源，增加炼焦化学产品。 不同的煤种其黏结性不同，从结焦性来说主焦煤最好，但我国焦煤贮量少，不能满足焦化工业的需要，同时贮量丰富的其它煤种又不能得到充分利用。因此我国从50年代就开始了炼1、煤的形成及其性质焦配煤的研究和生产实践，建立了以气、肥煤为基础煤种，适当的配入焦煤，使黏结成分、瘦化成分比例适当，并尽量多配高挥发分弱黏结煤的配煤原则。 为了保证焦炭质量，又利于生产操作，配煤应遵循以下原则： （1）保证焦炭质量符合要求； （2）焦炉生产中，注意不要产生过大的膨胀压力，在结焦末期要有足够的收缩度，避免推焦困难和损坏炉体； （3）充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理，尽量缩短煤

14、源平均距离，降低生产成本； （4）在尽可能的情况下，适当多配一些高挥发分的煤，以增加化学产品的产率； （5）在保证焦炭质量的前提下，应多配气煤等弱黏结性煤，尽量少用优质焦煤，努力做到合理利用我国的煤炭资源。1、煤的形成及其性质 我国大多数地区煤炭有以下几个特点： （1）肥煤、肥气煤黏结性好，有一定的贮量，但灰分和硫分较高，大部分煤不易洗选； （2）焦煤黏结性好，在配煤中可以提高焦炭强度，但贮量不多，且大部分焦煤灰分高、难洗选； （3）弱黏结性煤贮量较多，灰分、硫分较低，且易洗选。 因此在确定配煤比时，应以肥煤和肥气煤为主，适当配入焦煤，尽量多利用弱黏结性煤。按此原则确定的配煤方案，结合我国煤炭

15、资源的实际，打破了过去沿袭前苏联以焦、肥煤为主，少量配入气、瘦煤的配煤传统，为合理利用资源和不断扩大炼焦煤源开辟了新的途径。 各焦化厂在确定配煤比时，应以配煤原则为依据，结合本地区的实际情况，尽量做到就近取煤，防止南煤北运及对流，避免重复运输，尽可能缩短运输距离，降低炼焦成本。此外应1、煤的形成及其性质考虑焦炉炉体的具体情况，回收车间的生产能力，备煤车间的设备情况等，如炉体损坏严重时，配煤的膨胀压力应小些，回收车间生产能力大时，可多配入高挥发分的煤。 总之，制定配煤比应遵循上述原则，因地制宜，根据单种煤的特性，通过配煤试验，拟定初步配煤方案，然后进行试生产。若更换煤种，更改配煤比或遇炉体严重损坏时，都可通过配煤试验进行调整，以其试验结果指导生产，炼出符合质量要求的焦炭。1、煤的形成及其性质煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理3、低温干馏炉及其附属设备2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干馏原理2、煤的干馏工业和干