煤的干馏 (2)
煤化工工艺学ppt课件—02煤的低温干馏
★先锋煤的挥发分高，灰分低，致使其半焦产率低、煤气和焦油产率
高，半焦灰分低；灵武煤的挥发分低，灰分高，致使其半焦产率高，
煤气和焦油产率低，半焦灰分高；东胜煤介于前二者之间。
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2.3低温干馏产品影响因素---煤性质---煤种
原料煤影响低温焦油的组成和分布
不同煤所得一次焦油的组成
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2.3低温干馏产品影响因素---操作条件---停留时间
延长停留时间和增加热解压力实际上都是由于焦油组 分进一步发生二次反应造成的。
停留时间增加，将促进芳烃的缩聚，半焦中残留的挥 发分减少，H/C下降。
同时加强了热解挥发分，特别是焦油的二次热解，因 此直接影响炭化过程和热解产品的产率和组成。
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600~900 oC
900~1100 oC
焦炭
3
2.1 概述---低温干馏
低阶煤
隔绝空气 500-600 oC
气体产物：煤气 液体产物：低温焦油 固体产物：半焦
适宜煤种：褐煤、长焰煤、高挥发分不黏煤以及其它低阶煤
产品：半焦、低温焦油、煤气
工艺特点：
➢ 热加工过程 ➢ 常压生产、不需加氢和氧 ➢ 实现煤的部分气化和液化 ➢ 工艺简单、操作条件温和 ➢ 可实现煤分级、梯级转化利用
固定碳高、电阻率高、灰份低、硫含量低、磷含量低 价格低廉 新型炭素材料，开发更高效的利用方式
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第二章 煤的低温干馏
2.1 概述 2.2 低温干馏过程及产品 2.3 低温干馏产品影响因素 2.4 低温干馏炉型 2.5 低温干馏工艺
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2.3低温干馏产品影响因素原料煤：褐煤、Fra bibliotek焰煤、弱粘煤…
某烟煤在惰性气氛与氢气气氛下热解比较
煤的干馏原理
煤的干馏原理
煤的干馏是一种复杂的物理化学过程，主要发生在隔绝空气的条件下对煤进行加热，使其发生分解，生成煤气、焦油和焦炭等产品。
这个过程是煤加工的主要工艺之一，尤其在煤炼焦工业中占据重要地位，同时，煤的气化和液化过程也与干馏过程紧密相连。
煤在干馏过程中，随着温度的提高，会经历一系列的变化。
在初始阶段，煤的外形并无显著变化，但当温度达到一定程度后，如褐煤在200摄氏度以上时会发生脱羧基反应，当温度接近300摄氏度时，煤开始发生热解反应。
这一阶段，煤中的有机质开始分解，生成气态的煤气和液态的焦油。
随着温度进一步升高，进入第二阶段，大约在300至600摄氏度的范围内，煤会发生解聚和分解反应，煤粘结成半焦，并继续发生一系列的变化。
在这个过程中，煤中的大分子结构逐渐被破坏，生成更多的煤气和焦油。
当温度达到600至1000摄氏度时，进入第三阶段，半焦开始变成焦炭。
这一阶段主要以缩聚反应为主，煤气和焦油的生成量逐渐减少，而焦炭的产量逐渐增加。
最终，煤转化为焦炭，这是一种高碳、低挥发分、高硬度的固体产物，广泛应用于冶金、化工等领域。
总的来说，煤的干馏过程是一个涉及物理和化学变化的复杂过程，通过这个过程，煤被转化为多种有用的产品，如煤气、焦油和焦炭等，为工业和民用提供了重要的能源和化工原料。
煤的干馏名词解释
煤的干馏名词解释煤的干馏是一种将煤在没有氧气的条件下加热分解的技术，旨在提取出其中的有用成分以供利用。
通过干馏，煤中的有机物可以在高温下发生化学反应，产生多种有价值的产品，如煤焦油、干馏气和焦炭。
干馏是煤炭加工过程中的重要环节，对于煤炭的有效利用具有重要意义。
1. 干馏的原理和过程煤的干馏是利用高温将煤进行加热分解的过程。
在没有氧气的情况下，煤中的有机物会发生热解反应，生成不同的产品。
这些产品包括固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的干馏气。
干馏过程中，煤中的挥发性物质会被释放出来，而不挥发性的无机物则留在焦炭中。
2. 干馏产物的用途煤焦油是干馏的主要产物之一，它是一种深棕色的液体，富含碳氢化合物和芳香烃。
煤焦油具有广泛的应用领域，可用于制造染料、橡胶、沥青、合成纤维等各种化工产品。
此外，煤焦油还可用于生产电子元件、石油添加剂和防腐涂料等。
干馏气是干馏的另一个重要产品，它主要由一氧化碳、氢气、甲烷等组成。
这些气体在工业中具有广泛的应用。
一氧化碳可用作还原剂，甲烷可作为燃料使用。
焦炭是干馏的固体产物，它是一种黑色坚硬的物质，主要由碳组成。
焦炭具有高热值和不易燃烧的特点，因此广泛应用于冶金和化工领域。
在钢铁工业中，焦炭是炼铁的重要原料，用于提供高温反应所需的热量和还原剂。
3. 干馏的优势和挑战干馏作为一种煤炭加工技术，具有许多优势和挑战。
（1）优势：首先，干馏可以将煤中的各种有机物和无机物分离开来，使得其更容易应用于不同的工业领域。
煤焦油可用于化工行业，干馏气可用作能源，而焦炭则可为冶金和化工提供优质原料。
其次，干馏可以对煤进行加工，并减少对其原貌的依赖。
这意味着即使煤炭质量较差，其仍可通过干馏这一技术将其转化为有价值的产品。
最后，干馏可以减少煤燃烧产生的环境污染。
煤焦油中的有机化合物可以用于化工领域，减少对煤炭的直接燃烧。
（2）挑战：干馏也面临一些挑战。
首先，干馏需要高温和长时间的处理过程，这对能源和设备的消耗是一种挑战。
煤的干馏知识讲解
煤的干馏一、煤的热分解煤在隔绝空气条件下加热至较高温度而发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程，称为煤的热解，或称热分解和干馏。
迄今为止煤加工的主要工艺仍是热加工，煤炼焦工业就是典型的例子，煤的气化和液化过程也都和煤的热解过程分不开。
研究煤的热解对热加工技术有直接的指导作用，如对炼焦而言可指导选择原煤，寻求扩大炼焦用煤的途径，确定合适的工艺条件和提高产品质量。
另外还可指导开发新的热加工技术，如高温快速热解，加氢热解和等离子体热解等。
1．煤受热发生的变化煤在隔绝空气下加热时，煤中有机质随温度的提高而发生一系列变化，形成气态（煤气），液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）产物。
典型烟煤受热发生的变化过程见图6-1-01。
可见煤热解过程大致可分为三个阶段：⑴第一阶段（室温～300℃）在这阶段，煤的外形无变化，褐煤在200℃以上发生脱羧基反应，近300℃时开始热解反应，烟煤和无烟煤在这一阶段一般没有什么变化。
脱水发生在120℃前，而脱气（CH4，C O2和N2）大致在200℃前后完成。
⑵第二阶段（300～600℃）这一阶段以解聚和分解反应为主，煤粘结成半焦，并发生一系列变化。
煤从3 00℃左右开始软化，并有煤气和焦油析出，在450℃前后焦油量最大，在450～600℃气体析出量最多。
煤气成分除热解水、CO和CO2外，主要是气态烃，故热值较高。
烟煤（特别是中等变质程度的烟煤），在这一阶段经历了软化、熔融、流动和膨胀直到再固化等一系列特殊现象，产生了气、液、固三相共存的胶质体。
液相中有液晶或中间相（mesophase）存在。
胶质体的数量和质量决定了煤的粘结性和成焦性的好坏。
固体产物半焦与原煤相比有一部分物理指标如芳香层片的平均尺寸和氦密度等变化不大，说明半焦生成过程中的缩聚反应还不很明显。
⑶第三阶段（600～1000℃）这是半焦变成焦炭的阶段，以缩聚反应为主。
析出的焦油极少，挥发分主要是煤气，700℃后煤气成分主要是氢气。
《煤化工工艺学》——煤的低温干馏
>600 oC
半焦开始向焦炭转化（H2 ↑，CH4 ↓， 半焦↓，焦油↓，煤气↑）
三、加热速度
1. 2. 快速
低分子产物应当多，焦油产率高
慢速
固体残渣产率高
3.
提高煤的加热速度，可使产品产率发生如下变化：
半焦↓，焦油↑ ，煤气略微↓
四、压力
1. 提高压力，可使产品产率发生如下变化：
半焦和气态产物↑，焦油↓ ，半焦强度↑
§2-4 低温干馏主要炉型
一、干馏设备的要求
效率高 加热均匀 操作方便、可靠 过程易控 原料煤类宽 粒度尺寸范围大 二次热解作用小
二、干馏供热方式
1. 外热式（由炉墙外部传入热量）
缺点：热导率小、加热不均匀、半焦质量不均、二次热 解加深、焦油产率降低
外热式供热示意图
二、干馏供热方式
原料：<6 mm粉煤； 黏结性煤：气流吹入法 加料 不黏结性煤：螺旋给料器 燃料气和空气燃烧 ② 供热 热烟气 ① ③
气体
产品
煤粉 旋风分离器
满流管 气体冷却系统
焦粉
煤气
粉尘
焦油、中油
三、气流内热式炉
2. 鲁奇三段炉（固定床）
① ② 原料：褐煤块、型煤，20~80 mm，非黏结性煤； 流程：（三段：干燥段、干馏段和冷却段）
返回
气流内热式炉干馏流程框图
返回
Toscoal法干馏非黏结性煤的工艺框图
返回
① ②
2. 3.
4.
低阶煤无黏结性，有利于在固定床或流化床干馏炉中处理。
最佳热解温度是随煤阶降低而降低的，低阶煤开始热解温 度低。 低阶煤中挥发分含量较多，可得到较多的焦油和煤气。
石油分馏煤的干馏是什么变化过程
石油分馏煤的干馏变化过程
石油分馏煤的干馏是一种重要的化工过程，通过干馏可以将煤中的有机物分解
出来，获得多种有用的化学产品。
煤在被加热的过程中，经历了多个阶段的变化，包括干馏、加热、分解等过程。
干馏的原理
干馏是一种通过加热使固体物质分解的方法。
在石油分馏煤的干馏过程中，煤
在没有氧气的环境下被加热，使其内部的有机物质分解为气体、液体和固体产物。
这些产物可以进一步加工成各种化工产品。
干馏的变化过程
1.挥发分的析出
加热后，煤中的挥发性分子开始逸出，形成挥发分。
这些挥发分中包括液态和
气态成分，比如石油、天然气等。
挥发分的析出是煤干馏的第一步。
2.固体残渣的生成
在挥发分析出后，残留下来的固体部分即为固体残渣。
固体残渣通常富含碳元素，可以用于生产炭、焦炭等产品。
3.液体产物的生成
挥发分中的液态成分在冷却后凝结成液体产物。
这些液体产物可以用于生产石
油化工产品、化肥、溶剂等。
4.气体产物的生成
挥发分中的气态成分也会在冷却后凝结成气体产物。
这些气体可以被收集利用，用于供热、发电等。
结论
通过石油分馏煤的干馏过程，可以将煤中的有机物质有效地分解出来，得到多
种有用的化学产品。
干馏是一种重要的化工生产方法，广泛应用于工业生产中。
对干馏过程的了解，有助于提高煤的资源利用效率，促进煤化工产业的发展。
煤的干馏定义及产物
煤的干馏定义及产物
煤的干馏是指在缺乏氧气的条件下，通过升温加热煤炭，使其发生热解分解反应，产生不同的气体、液体和固体产物。
煤的干馏产物主要包括以下几种：
1. 煤气：煤气是煤的主要干馏产物之一，主要成分是一氧化碳、二氧化碳、甲烷等。
煤气可以用作燃料或用于化学工业中的合成气体、氢气等的生产。
2. 焦炭：干馏煤产生的焦炭是一种固体产物，是煤中非挥发性物质的残留物。
焦炭具有高热值和高固定碳含量，常用于冶金工业中作为还原剂和燃料。
3. 焦油：干馏煤产生的焦油是一种黏稠的液体产物，是煤中挥发性物质的主要组成部分。
焦油可以用于制造沥青、染料、涂料等化学产品。
4. 煤灰：干馏煤产生的煤灰是一种固体产物，主要由煤中的无机物质组成。
煤灰常用于建筑材料、水泥生产等领域。
此外，干馏煤还会产生一些其他的副产品，如氨水、苯酚、硫酸、氰化物等，这些产物可以在化学工业中得到利用。
煤的干馏产物的种类和含量会受到煤的种类、干馏温度和时间等因素的影响。
不同种类的煤和不同的干馏条件会产生不同的产物组成和性质。
煤的干馏
现在国内多数装置仍然是气体热载体直立炉工艺，在内蒙古鄂尔多斯、陕西北部、宁夏用于长焰煤生产兰炭（半焦）。
但由于生产过于简单，配套设施少，[wiki]环境[/wiki]污染严重，各地方政府已经开始整顿。
国内现在直立炉干的比较好的是陕西神木县三江煤[wiki]化工[/wiki]有限责任公司设计的SJ低温干馏方炉技术，目前被哈萨克斯坦共和国欧亚工业财团引进。
目前我国研究煤炭热解技术的单位众多，比较典型的技术有大连理工大学开发的褐煤固体热载体干馏多联产工艺、北京煤化所开发的MRF热解工艺、浙大和清华开发的以流化床热解为基础的循环流化床热电多联产工艺、山西煤化所和过程所的“煤拔头”工艺等等。
长焰煤干馏生产半焦工艺流程：经过对国内外干馏技术的技术经济比较，本项目采用内热式直立干馏炉。
内热式直立干馏炉是现在国际上生产半焦的主流设备。
主要工艺流程如下：经破碎、筛选而来的粒度为12-75mm的长焰煤首先进入干馏炉顶部储矿仓，通过双料钟间歇式布料设备进入炉内。
进干馏炉的长焰煤在阵伞的作用下，均匀的从炉中的周边落下。
由干馏炉下部的水盆不断的转动，由排渣机将残渣连续运走，上部新进干馏炉的长焰煤靠自重缓慢的自然下落。
最初进入干馏炉的煤在炉上部干馏段先被预热升温，除去煤表面的水分和潮湿气体。
煤在干馏段下移的过程中温度不断升高，当温度升高到120℃时表面水分蒸发完毕，当温度升到150℃-180℃时放出煤内部吸附气体，温度超过180℃时煤中有机质开始分解出水分、二氧化碳及硫化氢等气体。
当煤继续升温达500℃时煤中焦油基本释放完毕。
此时煤放出焦油后变成半焦，由上部干馏段经中部混合室的拱合孔下移到下部的发生段（燃烧段）。
在发生段里半焦中的固定碳与炉底下部上来的饱和蒸汽主风发生燃烧反应，放出大量的热，同时半焦中赤热的碳与主风中的水蒸汽作用产生大量的瓦斯及煤焦油和焦炉气，并吸收热量，由热氧化还原反应生成的瓦斯带着热量上升到中部的混合室，与中部通入的热循环瓦斯相混合，作为上部新进页岩的干馏热源，正常情况下由下部供热占总热量的40%，由循环瓦斯供热占总热量的60%。
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煤的干馏
煤化工的重要过程之一。
指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。
按加热终温的不同，可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏（见煤低温干馏）。
煤的干馏是属于化学变化
当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结晶水释出；高达350℃以上时，粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体（泥煤、褐煤
等不发生此现象）；至400～500℃大部分煤气和焦油
析出，称一次热分解产物；在450～550℃，热分解继
续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于
550℃，半焦继续分解，析出余下的挥发物（主要成
分是氢气），半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温
度高于800℃，半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
当
干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热
焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物（焦炉煤气和其他炼焦化学产品）。
煤干馏的产物是焦炭、煤焦油和煤气。
煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件（主要是温度和时间）。
随着干馏终温的不同，煤干馏产品也不同。
低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，煤气产率高而焦油产率低。
中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。
煤干馏过程中生成的煤气主要成分为氢气和甲烷，可作为燃料或化工原料。
高温干馏主要用于生产冶金焦炭，所得的焦油为芳香烃、杂环化合物的混合物，是工业上获得芳香烃的重要来源；低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃，是人造石油重要来源之一。