煤的低温干馏
《煤的低温干馏》课件
• 煤的低温干馏简介 • 低温干馏工艺流程 • 低温干馏的应用与优势 • 低温干馏的挑战与解决方案 • 结论与展望
目录
Part
01
煤的低温干馏简介
定义与特点
定义
煤的低温干馏是指将煤在低温条件下进行干馏处理，使其发生热解反应，生成焦炭、煤 气和煤焦油的工艺过程。
特点
低温干馏具有较低的反应温度，一般在600℃以下，同时具有较高的煤转化率，能够得到 较多的焦炭、煤气和煤焦油。
通过低温干馏，可以将煤中的一 些重金属元素富集起来，便于集 中处理和回收，减少对环境的污
染。
煤的低温干馏可以回收利用煤中 的可燃部分，减少燃煤发电厂的 废弃物排放，降低对环境的影响
。
Part
04
低温干馏的挑战与解决方案
技术难题与解决方案
技术
实现高效、环保的热量传
递和物质传递是一大技术
加强与其他煤转化技术的结合 ，如煤的气化、液化等，形成 多联产系统，提高整体能源利 用效率。
探索煤的低温干馏技术在可再 生能源领域的应用，如生物质 、废弃物等，实现能源和环境 的双重效益。
THANKS
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市场前景
随着环保要求的提高和能源结构的调 整，煤低温干馏技术的市场需求不断 增长，具有广阔的市场前景。
环境保护与可持续发展
环境保护
煤低温干馏技术能够实现高效、环保的煤炭资源利用，减少污染物排放，保护 环境。
可持续发展
煤低温干馏技术符合可持续发展的要求，既满足当代人的需求，又不对后代人 满足需求的能力构成危害。
原料破碎与筛分
将大块煤破碎成小块，并 筛分成不同粒度，以满足 干馏设备的要求。
原料干燥
《煤的低温干馏》课件
历史与发展
历史
煤的低温干馏技术起源于19世纪，随着科技的发展和环保要求的提高，该技术不断得到改进和完善。
发展
现代煤的低温干馏技术采用新型反应器、催化剂和操作条件，提高了产品的质量和产量，同时降低了 能耗和污染。
干馏原理与技术
原理
煤的低温干馏是在隔绝空气的条件下，将煤加热到一定温度，使其发生热解反应。热解过程中，煤中的有机物质 发生分解，生成气体、液体和固体产物。
《煤的低温干馏》 PPT课件
contents
目录
• 煤的低温干馏简介 • 低温干馏工艺流程 • 低温干馏的应用与实例 • 低温干馏的挑战与前景 • 结论与展望
01
煤的低温干馏简介
定义与特点
Байду номын сангаас
定义
煤的低温干馏是指将煤在低温条件下 进行热解的过程，以获得低温焦油和 煤气。
特点
低温干馏具有较低的操作温度，可以 获得高附加值的焦油和煤气，同时减 少环境污染。
技术
煤的低温干馏技术包括立式炉干馏、卧式炉干馏、气流床干馏等。不同的干馏技术具有不同的操作条件和产物， 适用于不同类型的煤。
02
低温干馏工艺流程
原料准备
原料选择
选择适合低温干馏的煤种，如褐煤、 长焰煤等，确保煤质稳定且具有较高 的干馏价值。
原料预处理
对原料进行破碎、筛分、干燥等预处 理，以减小干馏炉的负荷，提高干馏 效果。
。
加强煤低温干馏技术的 工业应用研究，为该技 术的推广提供更加充分
的实践依据。
对工业应用的展望
1
煤低温干馏技术有望成为一种高效、环保的煤转 化技术，在未来的能源和化工领域发挥重要作用 。
2
随着技术的不断进步和应用范围的扩大，煤低温 干馏技术有望为解决我国能源危机和环境污染问 题作出贡献。
煤的低温干馏
一、出卖人的义务
• (一)移转标的物所有权于买受人 • 买卖合同的履行中,只有作为出卖人的合同一方实际地把
动产物交付给对方,或者将不动产权利移转于买受人(一般 为办理过户登记手续),买受一方才能取得对物的所有权,行 使所有人对物的支配权利。 • 1.交付的方式 • 从交付的方式上看,交付包括现实交付和拟制交付。
一、出卖人的义务
• (二)瑕疵担保 • 2.物的瑕疵担保义务 • 物的瑕疵担保义务指出卖人就其所交付的标的物具备约
定或法定品质所负的担保义务。即出卖人须保证标的物 移转于买受人之后,不存在品质或使用价值降低、效用减 弱的瑕疵。
2.1 概述---发展
19世纪 • 灯油和蜡
20世纪40年代 • 焦油 • 汽油和柴油
第二章 煤的低温干馏
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
2.1 概述---干馏
隔绝空气
△
煤
Байду номын сангаас
加 热
终
温
气体产物：煤气 液体产物：焦油 固体产物：半焦或焦炭
低温干馏
500~600 oC
中温干馏 高温干馏
一、出卖人的义务
• (一)移转标的物所有权于买受人 • 2.交付的具体要求 • 从出卖人交付义务的履行上看,交付一般应该包含如下要
求: a) 按照约定的标的物及数量交付。 b) 按照约定的地点交付。 c) 按照约定的交付时间交付。
一、出卖人的义务
• (二)瑕疵担保 • 出卖人对其所转让的财产负权利瑕疵和物的瑕疵的担保
• 8.按照有无退换的保留,买卖合同可以分为有退换保留的 买卖和无退还保留的买卖。后者如试用买卖。
煤的低温干馏—煤的低温干馏概述
• 煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别，煤阶的改变是由
于深埋而增加的温度而改变的。当泥岩沉积被掩埋，随温度和压 力的增加而转变成煤时，物理和化学性质发生变化。“煤阶”将 这一转变步骤细分成几个阶段：植物-泥炭-褐煤-烟煤-无烟煤。
部分气化和液化。 c、比煤的气化和液化工艺简单，加工条件温和，投资少，生产成本低。
热加工过程、 常压生产、 不用加氢和氧、 实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油）
低阶煤含较多挥发 分,可回收相当数量 的焦油和煤气
褐煤、长焰煤和高挥发份的不黏煤等低阶煤
§2.1 概述
5.适用煤： 褐煤、长焰煤和高挥发份的不黏煤等低阶煤，适于低温干馏加工。
中国低阶煤储量较大，约占全部煤的42%以上，是低温干馏的优良原料 。
中国煤炭分类：褐煤（HM）
烟煤
无烟煤(WY)Biblioteka {长焰煤（CY) 不黏煤（BN） 弱黏煤（RN） 气煤（QM） 肥煤（FM） 焦煤（JM） 瘦煤（SM） 贫 煤（PM）}
• 煤化程度是指煤的变质程度，即泥炭经压力、地热作用的大小
，以及受作用的地质年代的长短综合。泥潭向褐煤、烟煤和无烟 煤抓化过程中，煤化度逐步提高。
典型粘结性烟煤受热时发生的变化如图：
• 煤干馏的过程中：当煤料的温度高于100℃时，煤中水分蒸发出；温度
升高到200℃以上时，煤中结合水释出；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450550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦！
第二章 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
《煤化工工艺学》__煤的低温干馏
一、外热式及气流内热式的缺点
1. 外热式
干馏传热慢，生产能力小
2. 气流内热式
只能处理块状煤料，干馏气态产物混入惰性气体，降低了煤气的 质量
二、托斯考（Toscoal）工艺
1. 由美国油页岩公司（The Oil Shale Corporation）开发， 基于Tosco-II油页岩干馏工艺发展而来。
第二章 煤的低温干馏
§2-1 概述
一、定义及其分类
1. 煤干馏（炼焦、焦化，Carbonization）：煤在隔绝 空气或者惰性气氛条件下受热分解生成煤气、焦 油、粗苯、半焦或焦炭的过程，又称煤热解 （Pyrolysis）或热分解（Thermal decomposition）。
2. 分类：
低温干馏：500~600 oC
二、煤焦油
3. 用途
① 发动机燃料，生产酚类和烃类 。 ② 提取的酚可以用于生产塑料、合成纤维和医药等产品。 ③ 褐煤焦油中含有大量蜡类，是生产表面活性剂和洗涤剂的原
料。
三、煤 气
1. 性质
密度/kg/m3：0.9~1.2
2. 组成
含有较多甲烷及其他烃类，因原料煤性质的不同有较大差异。
§2-3 干馏产品的影响因素
一、原料煤
1. 产品产率
① 焦油：一般煤阶降低，焦油产率减少 a) 褐煤焦油产率介于：4.5%~23%； b) 烟煤焦油产率介于：0.5%~20%； （从气煤到瘦煤随变质程度增加，焦油产率减少） c) 腐泥煤焦油产率一般较高：可达40%。
② 煤气：一般煤阶降低，煤气产率减少（低温干馏温度为600 oC时） a) 泥炭煤气产率介于：16%~32%； b) 褐煤煤气产率介于：6%~22%； c) 烟煤煤气产率介于： 6%~17%。
煤的低温干馏
煤的低温干馏它主要指煤在干馏终温500～700℃的过程。
中国一些城市目前还使用中温干馏炉（700～900℃）生产城市煤气，故也编入本节。
煤低温干馏始于19世纪。
二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。
战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。
当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。
煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。
这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。
而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。
另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等。
适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。
中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。
1．低温干馏的产品性质前已述及烟煤低温干馏的产品产率、组成和性质与高温干馏有很大区别，见表6-1-03和6-1-04。
干馏半焦的性质列于表6-1-09。
可见半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应性和比电阻越高。
半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。
半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低（250℃左右）是优质的燃料，也适合用于制造活性炭，炭分子筛和还原剂等。
2．煤低温干馏工艺低温干馏的方法和类型很多，按加热方式有外热式，内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体二种；按煤的运动状态又分为固定床、移动床、流化床和气流床等。
这里仅简介几种。
⑴ 连续式外热立式炉目前国内仍用来制取城市煤气的伍德炉示于图6-1-02。
烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤气与干馏气由上升管引出。
第二章低温干馏
•
烯烃：3~5%
•
中性含氮化合物：2~3%
•
有机碱：1~2%
2.2 低温干馏产品
⑶用途：
➢ 生产发动机燃料、酚类和烃类； ➢ 提取的酚可用于生产塑料、合成纤维、医药等产品； ➢ 褐煤焦油中含有大量蜡类是生产表面活性剂和洗涤剂的原料。
2.2 低温干馏产品
3.煤气
⑴性质及成分: 密度： 0.9~1.2kｇ/ m3 ； 成分：甲烷、氢气、一氧化碳等。
2.6固体热载体干馏工艺
4.中国褐煤干馏试验
⑴工艺特点及要求 ➢ 原料： 褐煤、粒度0~5mm； ➢ 热载体： 焦粉、温度700~750 ℃； ➢ 热载体提升气： 燃烧炉的热烟气 ➢ 干馏温度范围： 450~670 ℃； ➢ 产品 半焦：灰分不高，热值高，反应性好，比电阻大
2.6固体热载体干馏工艺
2.6固体热载体干馏工艺
3.鲁奇鲁尔煤气工艺（LR工艺）
原料：褐煤或烟煤 LR褐煤干馏流程
2.6固体热载体干馏工艺
去煤干燥
烟气 旋风器
空气加热器
热半焦集合槽
干煤槽
煤
给煤机
干
燥
提
升
管
半 空气 焦
加 热 提 升 管
干煤 干馏槽 半焦
旋
风
初
器
冷
器
干馏煤气
冷
电 除
第二章 煤的低温干馏
第二章煤的低温干馏1．煤干馏过程简介煤的干馏又称为煤的热解，是煤化工的重要过程之一。
它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）。
与高温干馏（即焦化）相比，低温干馏的焦油产率较高而煤气产率较低。
一般半焦为50％～70％，低温煤焦油8％～25％，煤气80～100m3/t（原料煤）。
煤低温干馏技术的应用始于19世纪，当时主要用于制取灯油（或称煤油）和蜡。
19世纪末，因电灯的发明而趋于衰落。
第二次世界大战前夕及大战期间，纳粹德国基于战争的目的,建立了大型低温干馏工厂,生产低温干馏煤焦油，再经高压加氢制取汽油、柴油。
战后，大量廉价石油的开采，使煤低温干馏工业再次陷于停滞状态，各种新型低温干馏的方法多处于试验阶段。
历史上曾出现过很多低温干馏方法，但工业上成功的只有几种。
这些方法按炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。
外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。
内热式气体热载体法鲁奇－斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法。
此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分（图1）。
褐煤或由褐煤压制成的型块（约25～60mm）由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。
炉顶原料的含水量约15％时，在干燥段脱除水分至 1.0％以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。
干燥后原料在干馏段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃,发生热分解；热气体冷至约250℃,生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。
半焦排出后进一步用水和空气冷却。
从干馏段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。
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煤的低温干馏
它主要指煤在干馏终温500～700℃的过程。
中国一些城市目前还使用中温干馏炉（700～900℃）生产城市煤气，故也编入本节。
煤低温干馏始于19世纪。
二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。
战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。
当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。
煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。
这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。
而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。
另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等。
适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。
中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。
1．低温干馏的产品性质
前已述及烟煤低温干馏的产品产率、组成和性质与高温干馏有很大区别，见表6-1-03和6-1-04。
干馏半焦的性质列于表6-1-09。
可见半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应性和比电阻越高。
半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。
半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低（250℃左右）是优质的燃料，也适合用于制造活性炭，炭分子筛和还原剂等。
2．煤低温干馏工艺
低温干馏的方法和类型很多，按加热方式有外热式，内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体二种；按煤的运动状态又分为固定床、移动床、流化床和气流床等。
这里仅简介几种。
⑴连续式外热立式炉
目前国内仍用来制取城市煤气的伍德炉示于图6-1-02。
烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤气与干馏气由上升管引出。
2080mm伍德炉的每个干馏室处理煤约8t/d。
加热煤气是用自产半焦在炉侧发
生炉产生的发生炉煤气。
⑵连续式内热立式炉
德国开发的Lurgi低温干馏炉如图6-1-03所示。
过去在国外广泛使用。
煤在炉中不断下行，热气流逆向通入进行加热。
粉状褐煤和烟煤需预先压块。
煤在炉内移动过程分成三段：干燥段，干馏段和焦炭冷却段，故又名三段炉。
用于加热的热废气分别由上、下二个独立燃烧室燃烧净煤气供给、煤在干馏炉内被加热到500～850℃。
一台处理褐煤型煤300～500t/d的鲁奇三段炉，可得型焦150～250t/d，焦油10～60t/d，剩余煤气180～220m3/t煤。
⑶连续式内外热立式炉
是由德国考伯斯（Koppers）公司开发的考伯斯炉。
它由炭化室、燃烧室及位于一侧的上下蓄热室组成。
煤料由上部加入干馏室，干馏所需的热量主要由炉墙传入。
加热用燃料为发生炉煤气或回炉干馏气，煤气在立火道燃烧后的废气交替进入上下蓄热室。
在干馏室下部吹入回炉煤气，既回收热半焦的热量又促使煤料受热均匀。
此炉的煤干馏热耗量较低，为2400kJ/kg 煤，而上述伍德炉为3320kJ/kg煤。
中国曾引进用来
生产城市煤气，也自行设计制造了类似的干馏炉。
⑷固体热载体干馏法
外热式干馏装置传热慢，生产能力小。
气流内热式的燃烧废气稀释了干馏的气态产物。
采用固体热载体进行煤干馏，加热速度快，单元设备生产能力大，例如美国Toscoal法用已加热的瓷球作为热载体，使次烟煤在500℃进行低温干馏。
德国鲁奇-鲁尔煤气工艺（Lurgi-Ruhrgas，LR）采用热半焦为热载体，已建立生产装置，生产能力达1600t/d，产品半焦作为炼焦配煤原料。
其干馏流程如图6-1-04所示，预热的空气在气流加热管让部分半焦燃烧，使热载体达到需要的温度。
沉降分离室使燃烧气体与半焦热载体分离，分离热半焦与原煤在混合器内混合，混合的煤料在炭化室内进一步进行干馏。
部分热焦粉作为产品由炭化室排出，其余部分返回气流加热管循环。
中国也进行了用热半焦为热载体的试验工作。
⑸加氢干馏工艺
前已述及，加氢热解可明显增加烃类气体和轻油的产率，为此已开发的工艺有Coalcon加氢干馏工艺与CS-SRT加氢干馏工艺。
例如后一工艺是以生产高热值合成天然气为目的，同时可制取轻质芳烃（BTX），
干馏残炭用于制氢。
该工艺的煤转化率可达60～65％，其中甲烷和乙烷约30％，BTX8～10％，轻油1～3％.。