煤化学产品工艺学

0概述煤加工化学产品的生产工艺，是以煤为原料，经化学加工转换为气休、液休和固休产物，并将气休和液体产物进一步加工成一系列化学产品的过程。根据煤加工方法的不同，所得化学产品的种类也不同。目前煤加工方法主要有高温干馏、气化和液化。煤高温干馏得到的主要产产品如下所示：洽这些屈产品川已在办化工阁、医切药、俘染料嫌、农沾药和兼炭素盗等行狂业得来到广印泛应冤用。坛特别逮是吡亡啶喹颗啉类迟化合僻物和兔很多刑稠环想化合单物的鞭生产俗，是渗石油批化工乞无法景替代占的。肝煤经画气化膏得到洗的粗搬煤气梢，在塌经过雨净化皆和加轻工后男，得努到的晕化学回产品事主要霸有氨逗、甲撕醇、刚液体怖燃料饶、醋喂酸以千及醋煮酸甲跳酯。碎煤直坡接液疯化得根到的逝化学昏产品巾主要矛是液度体燃淋料和恶化工牧产品线。洪可见祥，以愉石油卖为原及料生狼产的袜一次园产物让均可蜻以用婶普通剩技术模由煤逐来制坚取。乖以煤窗为原翅料制角取的顿合成神气作得为化艺工原够料制巨备含恨氧化抽合物攻的C教1化朗学路悬线很宾有竞丛争力励。品煤转坚化利活用技鼓术，维将煤对转化为为沽歌净的非二次森能源言和化肚工原讲料，明即充遥分利掘用了炼资源据，又费为保挎护环勇境提森供了滨根本闷性措顶施。预所以务煤干耗馏、菜气化彻和液隶化技估术的晶应用淘和发赵展，庭在国系民经劝济中粪具有扫重要武的现赚实意连义和拜战略坦意义饮。涛1渔煤高运温干泪馏化挪学产呢品索1.贝1霉化学摆产品匪的生岛成鸦煤料聚在焦避炉炭狭化室握内进蔑行干疲馏时澡，在叛高温姻作用兄下，脆煤质速发生洞了一尘系列捐的物盟理化知学变栋化。纪装入瑞煤在件20醉0℃嫁以下袋蒸出甘表面胁水分殿，同欠时析帽出吸虫附在证煤中挠的二苦氧化扭碳、天甲烷拴等气粒体；戒随温抢度升评高至亡25费0~悼30诸0℃艰，煤锦的大肌分子竹端部稳含氧汪化合骨物开寨始分株解，斑生成跪二氧普化碳赶、水孟和酚蜡类(锄主要庙是高敌级酚趣)；者至约倡50宪0℃次时，费煤的解大分尽子芳旱香族规稠环析化合裂物侧笔链断午裂和椅分解虹，生光成脂鞭肪烃异，同张时释宾放出惭氢。释在6仗00华℃前兔从胶喇质层弹析出崇的和策部分棋从半串焦中跳析出哈的蒸卧气和粉气体劣称为绍初次浩分解锅产物共，主授要含梨有甲速烷、市二氧紧化碳店、一捎氧化瞎碳、奶化合词水及彼初焦旋油，岔而氢暴含量粪很低庙。油初焦都油主述要具抬有大切致如谣下的灶族组名成棕(%征)：缓链烷事烃(由脂肪镜烃)汗烯烃聪芳烃融酸性怠物质接盐基插类宪树脂岗状物掠质朝8.唉0究2.纯8首53时.9允12跃.1盟1.雀8钟14副.4图1-1炼焦期间煤气在炭化室内的流动途径跑初焦至油中魄芳烃垦主要吨有甲量苯、葵二甲奉苯、微甲基石萘、不甲基渔联苯锯、菲涛、蕙镜及其验甲基柿同系糖物；拾酸性承化合灭物多塔为甲劲酚和筛二甲券酚，智还有闻少量橡的三满甲酚杯和甲款基吲丸哚；帮链烷丈烃和斯烯烃阶皆为闸C咳5虑至C缸32饱的化盼合物缸；盐惭基类书主要房是二盆甲基曲吡啶辜、甲止苯胺具、甲喝基喹铸啉等草。图1-1炼焦期间煤气在炭化室内的流动途径脂初次惧分解筑产物榴在炭行化室脑内沿葡着如猎图1米-1太所示吊途径穿流动挎，大慧部分浙产物泻是通剧过赤毅热的舟焦炭签层和摸沿温绝度约脸为1伞00桃0℃挤的炉萄墙到擦达炭萝化室考顶部扩空间坊的，得其余扎约2借5%介的产遵物则剂通过衔温度赴一般困不超弓过4票00躬℃处善在两匠侧胶习质层内之问敞的煤尸料逸炒出。减沿炭隔化室扯炉墙忙向仁奶流动逝的气拔体，坚通过船赤热今的焦梨炭，炕因受涉高温肥而发镜生环倍烷烃兰和烷贵烃的零芳构睁化过殖程(京生成催芳香德烃)格并析州出氢符气，可从而费生成盼二次林热裂厘解产不物。掉这是滑一个羽不可遭逆反迟应过锡程，穷由此闲生成哨的化帖合物奇在炭耻化室谦顶部不空间慢就不踩再发国生变我化。军与此沸相反国，由定煤饼顽中心勿通过厌的挥卸发性翻产物碗，在晃炭化裤室顶另部空兔间因究受高困温发理生芳拨构化腐过程邀。因明此，调炭化冷室顶允部空驰间温稿度具熄有特句殊意平义。齐此温株度在屑炭化变过程柔的大悉部分谜时间迎里为岩80仰0℃夸左右意。大悄量的屋芳烃捉是在厕70锋0~势80辛0℃娘的范酿围内巡生成养的。潜当碳相氢化秩合物何热裂窗解时扭，分简子结链构会森发生塘以下撞几种其变化痒:妨(1宜)槐C-献C键超断裂电引起在结构竿缩小少反应捞。C阴-C野键断常裂所汪需的倍能量榜较低糟，先略于C则-率H键姐的断祸裂。栗烷烃包的C早-C稍键在血焦炭代的催筝化作抽用下俯，约裳在3凭50计℃时窄断裂什。在惧此反剂应中石，分贞子质窑量较纲高的情碳氢沈化合惜物裂息解为车低分挤子产劫物和诉形成阴较小炕的自刷由基耽。例等如贩烷烃糠裂解之时，锤除可警生成袭分子烦较小蚁的烷均烃外弃，还夺可生骂成二蛾烯烃椅或两鬼个烯红烃分屠子。幼(2秧}仁C-雷H键屋裂解芹引起哪脱氢下反应罚。C春-H出键发锻生裂烛解的洽温度恳在4某00杂~5丽50闲℃之币间。田饱和踪碳氢抽化合沙物裂勾解生衔成烯冤烃，虏同时货析出话氢气渣，例油如晚在5呀00并℃时旬开始赴产生雷脱氢使现象瘦；至郊65社0℃垮时氢画的生蚂成量抚己很扁多；首在高泼于8异00冲℃时奸，烯亦烃产伤生二原次裂猛解，葱例如洽部分炉乙烯鲜将裂嚼解为匹甲烷故、氢炊和碳仔。竖(3蚂)按骡异构厅化进贤行的约重排知反应浓。在戒此反杰应中胡，碳垄氢化祝合物贿裂解瓜时产济生的怠是复刊合异逢构化休，即僵裂解惨的原病始物单质要复受到卧异构成作用牙、环劲化作黑用及忍脱氢岛作用疮，而寻不是输单纯露的异余构化庭(即名氢一弄烃基阔团的疲互换臂)，割例如岁(4较)聚匙合、捎歧化掉、缩蹄合引糟起的珍结构脉增大舍反应做。高序分子伍烷烃柳进行背裂解蹈所生膏成的朗烯烃揭和二毙烯烃潜及原惩料中旬的烯益烃之伴间易障进行猛反应黎，从民而通都过聚恳合或能环化歼生成妈环烯陈烃类惊化合裙物，冈并经泥脱氢给而得匪到芳爹香族执化合惹物，围例如检(5蒸)其懂他反列应歉通过羊上述女许多葛复杂弄反应散和其刑他反龙应，格煤气旷中的单甲烷混和重张烃(潜主要缝为乙途烯)曾的含谊量降壶低，凳氢的菜含量块增高敢，煤薯气的娱密度未变小快，并蝴形成蝶一定仍量的强氨、忘苯族摇烃、闪萘和液蒽等辈，在薄炭化悄室顶忌部空啊间最紧终形弄成一捆定组找成的打焦炉时煤气胶。法1.滩2及影响丛化学阻产品纺组成隙的因点素罩高温民干馏蛛化学葛产品键的组态成取装决于逢配煤厅的性浮质和饼干馏软过程栋的技令术操匪作条班件。弃氨来撕源于闷煤中绿的氮凭。一拉般配坊煤约筐含氮埋2%腐，其末中约抄60跟%猛存在付于焦余炭中续，柔15究-2劝0%辞的氮至与氢恳化合距生成腿氨，示其余亚生成席氰化晨氢、驶吡啶章盐基冤或其伏他含尾氮化剧合物樱。这都些产悼物分面别存绑在于两煤气硬和焦驱油中庄。煤盗气中绝硫化万物的透产率族主要购取决近于煤句中的护硫含泛量，捉而煤霉气的煎成分勤同干饶馏煤慨的变辞质程查度有晃关。揉化学战产品巴的组分成还缠受干沫馏温姑度、内操作冠压力旗和挥吴发物穗在炉罢顶空魄间停阶留时率间的豪影响敌，也蓝受到彩焦炉屈内生朽成的著石墨喘、焦怪炭或腹焦炭蓬灰分幅中某罢些成熊分催届化作赛用的禁影响劲，最辫主要辟的影返响因名素是誉炉墙全温度剑(历与结剥焦时蜜间相钢关市)宾和炭渣化室呼顶部娃空间机温度犹。挥2煤尚气的坟初冷淋、输牧送及懒高温南干馏侨煤气捕处理盲系统脱煤气死的初底冷、赔输送至及初捆步净碌化，它是炼扒焦化族学产竿品回炮收工暂艺过死程的传基础宇，其比操作嫩运行担的好厦坏，迹不仅问对回径收工逼段的岸操作部有影远响，条而且梨对焦绩油蒸洪馏工黑段及笋炼焦句炉的益操作组也有士影响堆。因勇此，局对这渴部分暴工艺唐及设裂备的淡研究维都很度重视竞。扰2.统1煤钓气的典初冷迎煤气筑初冷涝的目透的一懒是冷凶却煤玻气，柏二是泻使焦靠油和闸氨水暗分离驼，并各脱除效焦油树渣。绿在炼玻焦过府程中惯，从关焦炉白炭化堆室经震上升骂管逸拆出的窄粗煤治气温起度为押65厉0-资75帖0孙℃忽，首圆先经伤过初膛冷，汽将煤突气温辟度降扯至2度5-铸35纸℃俘，粗师煤气让中所两含的彼大部销分水浅汽、镜焦油从气、株萘及漏固体只微粒耐被分搁离出踪来，鱼部分链硫化究氢和皂氰化目氢等愁腐蚀芬性物舱质溶状于冷寸凝液全中，载从而裕可减例少回景收设提备及屯管道越的堵视塞和告腐蚀应；煤文气经抢冷却想后，桐体积网变小叛，从辱而使艇鼓风调机以缺较少拨的动济力消权耗将蔑煤气晨送往激后续退的净捎化工猎序；祸煤气肃经初伐冷后胡，温时度降昏低，柔是保鬼证炼席焦化法学产铃品回萍收率赏和质纱量的叹先决妖条件脉。剥煤气絮的初源冷分帅为集液气管饭冷却捐和初脖冷器咬冷却爷两个趁步骤厨。范2.杯1.堆1煤股气在说集气虹管内陈的冷锅却训煤气爱在桥答管和泄集气厕管内珠的冷姥却，卷是用伸表压廊为1骄47壮~1牢96刊kP出a的读循环齿氨水辫通过言喷头构强烈亮喷洒宪进行暖的。家当细腾雾状定的氨刑水与舱煤气普充分淘接触洽时，描由于卡煤气笋温度宽很高筝而湿挂度又辰很低胆，故帖煤气竿放出令大量恋显热宴，氨岭水大捕量蒸赏发，开快速考进行折着传泰热和偿传质去过程粪。传加热过趋程取挺决于帐煤气旅与氨魂水的鼻温度勿差，便所传廉递的夜热量锹为显混热，叼约占叼煤气杏冷却锦所放模出总跃热量奋的1杀0%脏~1驳5%抹。传摘质过染程的谷推动乏力是娱循环幸氨水离液面鲜上的圆蒸汽循分压辆与煤渔气中氏蒸汽拐分压先之差贡，氨距水部请分蒸悉发，骡煤气膨温度状急剧头降低予，以甘供给晶氨水客蒸发约所需烛的潜陷热，涝此部筒分热急量约适占煤捆气冷喊却所功放出高总热铲量的坊75惰%~侄80戏%。缓另有曲约占丢所放友出总陕热量扣10易%的叉热量街由集指气管腊表面智散失骨。亩通过浇上述铸冷却微过程档，煤王气温绍度由呀65强0~罚75厉0℃姥降至可82姐~8贴6℃蜓，同寺时有滤60抱%左致右的晨焦油搁气冷毁凝下庭来。另在实休际生热产上仔，煤厨气温匙度可绢冷却的至高滨于其便最后胀达到储的露关点温朋度1谋~3俩℃猴2.杀1.撑2摊煤气保在初慕冷器价内的笔冷却哨炼焦拔煤气搏由集伴气管郑沿吸泻煤气经主管丘流向复煤气旺初冷甜器。阵吸煤都气主架管除涌将煤宣气由勤焦炉农引向阻化产转回收承装置墨外，直还起受着空希气冷鼓却器杂的作狱用，蜘煤气化可降疫温1猾~3思℃庙。荡煤气维进人占初冷湾器的神温度后仍很民高，冶且含舒有大邻最蒸狮汽和法焦油蠢气，妨须在特初冷策器中安冷却拣到2奸5~肃35健℃够，并登将大蜻部分拆焦油赔气和膝蒸汽邮冷凝灭下来娘。挥根据皂采用甩的初遗冷主倍体设煌备型冲式的竹不同究，初哲冷的屡方法啄有间康接初孝冷法火、直花接初尺冷法角和间悼接-畅间接尸初冷炮法之寸分。每2.遗1.夺2.敞1煤搏气的直初冷锈流程关(1腾)立倾管式饮间接叨初冷强工艺钟流程图2-1煤气间接初冷工艺流程1-气液分离器；2-煤气初冷器；3-煤气鼓风机；4-电捕焦油器；5-冷凝液槽；6-冷凝液液下泵；7-鼓风机水封槽；8-电捕焦油器水封槽；9-机械化氨水澄清槽；10-氨水中间槽；11-事故氮水槽；12-循环氨水泵；13-焦油泵；14-焦油贮槽；15-焦油中间槽；16-初冷冷凝液中间槽；17-冷凝液泵谋图括2-肢1所卵示步为煤广气间太接初袖冷工叛艺流掠程。喘焦炉赢煤气柳与喷换洒氨泪水、门冷凝本焦油麻等沿情吸煤漠气主林管首省先进普入气团液分链离器爷，煤凯气与透焦油习、氨境水、冻焦油警渣等唇在此旧分离酒。分顺离下俭来的充焦油缝、氨疼水和啊焦油京渣一习起进岗人焦多油氨御水澄该清槽枣，经笛过澄货清分蚂成三舌层：仁上层衫为氨惕水；河中层察为焦简油：药下层吗为焦涝油清狸。沉允淀下冠来的漂焦油篮渣由鹅刮板嗓输送歌机连巩续刮昏送至昼漏斗催处排确出槽抹外。叫焦油路则通揪过液互面调伶节器担流至已焦油足中间目槽，相由此抄泵往燕焦油闸贮槽踏，经载初步倍脱水微后泵馆往焦晶油车姑间。裳