煤干馏设计
煤的低温干馏—低温干馏主要炉型
煤
煤 槽
水
干馏炉 烟气
初冷器
电捕焦油器
冷却器
余
干
煤
燥 段
气
燃 空气
低
烧
温
室
干
气体燃料
馏
段
分离器
冷
焦油
水
却
段
焦图2-Biblioteka 3 气流内热式炉干馏流程3. 立式炉 原料：块煤，<75mm，一定的粘结性 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
外热式立式炉
外热式立式炉由炭化 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 量主要有炉墙传入。加热燃 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。
固体热载体： 固体热载体热解工艺是令高温半焦或其他的高温固体物料与煤在热
解室内混合，利用热载体的显热将煤进行热解。 与气体热载体热解工艺相比，固体热载体热解避免了煤热解析出的
挥发产物被烟气稀释，同时降低了冷却系统的负荷。比较而言，在能获 得高温固体热源的情况下，固体热载体热解工艺优势明显。
原料粘结性
§ 2．4 低温干馏主要炉型
干馏设备的要求：
干馏炉是低温干馏生产工艺中主要设备，它应保证过程效率高、操作 方便可靠。其中主要干馏物料加热均匀，干馏过程易控制，原料煤适应性 广，原料煤粒尺寸范围大，导出的挥发物二次热解作用小等。
效率高、加热均匀、 操作方便可靠、过程易控、
原料煤类别宽、 粒度尺寸范围大、 二次热解作用小
干馏气态产物
焦油产率 半焦品质 热效率 设备结构
褐煤低温干馏(热解)加工的生产工艺介绍
一、褐煤低温干馏（热解）加工的生产工艺介绍3.1低温煤干馏（热解）加工的主要工艺煤热解工艺按照不同的工艺特征有多种分类方法。
按气氛分为惰性气氛热解(不加催化剂)，加氢热解和催化加氢热解。
按热解温度分为低温热解即温和热解(500～650℃)、中温热解(650～800℃)、高温热解(900一l000℃)和超高温热解(>1200℃)。
按加热速度分为慢速(3～5℃／min)、中速(5～100℃／s)、快速(500～105℃／s)热解和闪裂僻(>106℃／s)。
按加热方式分为外热式、内热式和内外并热式热解。
根据热载体的类型分为固体热载体、气体热载体和固一气热载体热解。
根据煤料在反应器内的密集程度分为密相床和稀相床两类。
依固体物料的运行状态分为固定床、流化床、气流床，滚动床。
依反应器内压强分为常压和加压两类。
而且煤热解工艺的选择取决于对目标产品的要求，并综合考虑煤质特点、设备制造、工艺控制技术水平以及最终的经济效益。
慢速热解如煤的炼焦过程，其热解目的是获得最大产率的固体产品――焦炭；而中速、快速和闪速热解包括加氢热解的主要目的是获得最大产率的挥发产品――焦油或煤气等化工原料，从而达到通过煤的热解将煤定向转化的目的。
表3—1 目标产品与相应的工艺条件上表列出了目标产品与一般所相应采用的热解温度、加热速度、加热方式和挥发物的导出及冷却速率等工艺条件。
到目前为止，国内外研究开发出了多种各具特色的煤热解工艺方法，有的处于试验室研究阶段，有的进入中试实验阶段，也有的达到了工业化生产阶段如鲁奇～鲁尔煤气公司法、COED 法、Toscoal法等。
下面将其中的典型热解方法加以介绍。
3.1.1国外低温煤干馏的加工工艺(一)鲁奇～鲁尔煤气公司法(Lurgi Ruhrgas)1．工艺简介该法是由LurgiGmbH公司(联邦德国)和Ruhrgas AG公司(美国)开发研究的。
其工艺流程为粒度小于5mm的煤粉与焦炭热载体混合之后，在重力移动床直立反应器中进行干馏。
《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。
煤炭低温干馏技术技术及流程
煤炭低温干馏技术技术及流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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%。
石油分馏煤的干馏
石油分馏煤的干馏
石油分馏煤干馏是一种重要的煤化学工艺，通过高温下将煤料加热，从而分解
出不同成分。
本文将介绍石油分馏煤的干馏过程及其应用。
1. 干馏原理
石油分馏煤的干馏是一种热解过程，煤料在缺乏空气的条件下受热分解，产生
气体、液体和固体产物。
在干馏过程中，煤料会依次经历失重、软化、膨胀、裂解和焦化等阶段。
2. 干馏产物
气体产品：主要是各种有机气体和一些杂质气体，如甲烷、乙烷、一氧化碳等。
这些气体可被用作燃料或作为化工原料。
液体产品：是由干馏过程中沥青质和焦油等组成的，其中含有许多有机烃，可用作化工原料或润滑油。
固体产品：主要是焦炭，是石油分馏煤干馏的主要产物之一。
焦炭具有高热值和高热稳定性，广泛用于冶金和工业领域。
3. 干馏应用
•燃料：石油分馏煤的干馏产生的气体和液体产品可用作燃料，为工业生产和生活提供能源。
•化工原料：干馏产生的液体产品中含有多种有机烃，可作为化工原料用于合成各种化学产品。
•冶金行业：干馏产生的焦炭在冶金行业用作还原剂，降低矿石中的氧化物，提高金属的纯度。
石油分馏煤的干馏过程将煤料中的有机物分解为不同的产物，这些产物在工业
生产中具有重要的应用价值。
通过不断的研究和改进，提高煤化学工艺的效率，将煤资源充分利用，为促进工业和经济发展做出贡献。
煤的干馏高中化学教案
煤的干馏高中化学教案
一、教学目标：
1. 了解煤的干馏过程及其产物的性质；
2. 掌握煤的干馏过程中较常见的产物及其用途；
3. 能够通过实验演示观察煤的干馏产物。
二、教学重点与难点：
1. 煤的干馏过程及产物的性质；
2. 煤的干馏产物的用途。
三、教学内容：
1. 煤的干馏过程；
2. 煤的干馏产物的性质与用途。
四、教学过程：
1.讲解煤的干馏过程及其产物的性质；
2.介绍煤的干馏产物的用途；
3.进行实验演示，观察煤的干馏产物；
4.让学生讨论煤的干馏过程对环境的影响。
五、教学总结：
通过本节课的学习，学生了解了煤的干馏过程及其产物的性质与用途，提高了对煤的认识，也增进了环保意识。
希望学生能够将所学知识运用到生活实践中，关注环保，节约能源。
煤的干馏和石油分馏
煤的干馏和石油分馏
煤是一种重要的矿物资源，被广泛用于能源生产和化工工业。
其中，煤的干馏
和石油的分馏是两种常见的提取高值化合物的方法。
本文将分别介绍煤的干馏和石油的分馏过程。
煤的干馏
煤的干馏是一种通过高温加热煤来释放挥发性物质的过程。
这些挥发性物质包
括煤焦油、煤气和焦炭。
干馏过程通常在缺乏氧气的环境中进行，以避免煤燃烧而产生灰烬。
干馏的工艺流程
1.加热煤岩：将煤岩置于封闭的反应器中，通过加热使其达到高温。
2.挥发性物质的释放：在高温下，煤岩中的挥发性物质会逐渐释放出
来，形成煤焦油和煤气。
3.收集产品：通过冷凝器收集煤焦油和煤气，进一步提炼和加工。
4.生成焦炭：残留的固体部分被称为焦炭，可以在高炉中用作冶炼原
料。
石油的分馏
石油分馏是一种将石油中的不同碳链长度的烃类分离的过程，通过这种方法可
以获得不同用途的石油产品，例如汽油、柴油和煤油等。
分馏的工艺流程
1.蒸馏塔：将原油加热至一定温度后，将其输入到蒸馏塔中。
2.分馏：在蒸馏塔中，石油中的烃类按照碳链长度由短到长依次分馏，
生成不同沸点的馏分。
3.收集产品：收集不同沸点范围内的馏分，用于制备不同用途的石油
产品。
4.降温冷凝：通过冷却管道使馏分冷却凝结，形成液体产品。
煤的干馏和石油的分馏是两种常见的化工分离技术，通过这些过程可以提取出
各种高值化合物，为能源和化工行业提供了重要的原料来源。
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第一章煤干馏概述
第一节煤干馏的目的及方法
煤干馏，是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）。
煤干馏过程主要经历如下变化：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）。
煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。
低温干馏，煤干馏方法之一，指采用较低的加热终温（500～600℃）,使煤在隔绝空气条件下，受热分解生成半焦、低温煤焦油（见煤焦油）、煤气和干馏水过程。
低温干馏的设备称为低温干馏炉。
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）。
低温干馏的方法，按加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。
在热载法中按加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。
分别介绍如下：
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，得到焦油和干馏水。
德国、美国、
苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本
都曾建有此类炉型。
中国东北也曾建此种
炉。
60年代初，在中国曾采用的气燃式炉
也属此类型，后因大量廉价天然石油的开
采而停产。
内热式固体热载体法鲁奇－鲁尔
盖斯低温干馏法（简称L－R法）是固体热
载体内热式的典型方法。
原料为褐煤、非
粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。
20世
纪50年代，在联邦德国多尔斯滕建有一套
处理能力为10t/h煤的中间试验装置,使
用的热载体是固体颗粒（小瓷球、砂子或
半焦）。
由于过程产品气体不含废气，因
此后处理系统的设备尺寸较小,煤气热值?????
较高,可达20.5～40.6MJ/m3。
此法由于温
差大，颗粒小,传热极快，因此具有很大的处理能力。
所得液体产品较多、加工高挥发分煤时，产率可达30％。
L-R法工艺流程（图2）是首先将初步预热的小块原料煤，同来自分离器的热半焦在混合器内混合，发生热分解作用。
然后落入缓冲器内，停留一定时间，完成热分解。
从缓冲器出来的半焦进入提升管底部，由热空气提送，同时在提升管中烧去其中的残碳，使温度升高，然后进入分离器内进行气固分离。
半焦再返回混合器，如此循环。
从混合器逸出的挥发物，经除尘、冷凝和冷却、回收油类,得到热值较高的煤气。
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，所得的焦油为芳烃、杂环化合物的混合物，是工业上获得芳烃的重要来源；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。
2008年中国的煤化工产业继续有序发展，煤化工产业发展政策逐步完善，煤基甲醇和煤基二甲醚的试点应用取得可喜进展，产能得到进一步释放，新型煤化工产品逐渐走向市场，并被市场接受。
随着金融危机影响的加剧，中国煤化工产业面临成本压力，行业发展趋缓。
由于国家政策总体上仍支持煤化工发展，节能减排已是大势所趋，故中国煤化工产业虽短期受困但前景仍十分可观。
新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业。
煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要发展方向，这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。
可以说，煤化工行业在中国面临着新的市场需求和发展机遇。
第二节三段煤干馏炉的组成和特征
干馏炉是低温干馏生产工艺中的主要设备，它应保证过程效率高，操作方便可靠。
其中主要要求干馏物料加热均匀，干馏过程易控制，可用的原料煤类别宽，原料煤粒尺寸范围大，导出的挥发物二次热解作用小等。
干馏炉的供热方式可分为外热式和内热式。
我设计的是气流内热式炉的一种炉型鲁奇三段炉，下面先介绍气流内热式炉：
气流内热式炉简介
内热式炉借助热载体把热量传递给煤料, 气体热载体直接进入干馏室, 穿过块粒状干馏料层, 把热量传递给料层。
气体热载体一般是燃料煤气燃烧的烟气。
内热式低温干馏与外热式相比, 有以下优点: 热载体向煤料直接传热, 热效率高, 低温干馏耗热量低; 所有装入料在干馏不同阶段加热均匀, 消除了部分料块过热现象; 内热式炉没有加热的燃烧室或火道, 简化了干馏炉结构, 没有复杂的加热调节设备。
气流内热式炉的主要缺点如下: 装入煤料必须是块状的, 并且希望粒度范围窄, 粒度为20mm~80mm 较为适合; 气体热载体稀释了干馏气态产物, 降低了其热值和品质, 使干馏煤气的应用受到限制。
同时由于容积增大, 增加了处理设备的容积和输送动力。
鲁奇三段炉是这种炉型的一种
鲁奇三段炉简介
图 1 是鲁奇三段炉的示意图, 它是一种技术成熟的气流内热式低温干馏炉型。
煤在竖式炉中下行, 热气逆向通入进行加热。
煤在炉上部向下部移动的过程中可分成三段: 首先是干燥段4; 其次是干馏段6; 最后是焦炭冷却段7, 故名鲁奇三段炉。
最上段, 循环热气流把煤干燥并预热到150℃ ; 中段, 热气流把煤气加热到500℃ ~800℃ ; 在下段, 焦炭被冷循环气流冷却到100℃~150℃, 最后排出。
排焦机构控制炉子的生产能力。
上部循环气流温度保持在280℃。
循环气和干馏煤气混合物由干馏段出口煤气管15 引出, 其中, 液态产物在后续冷凝冷却系统中分出。
大部分的净化煤气通过回炉煤气管16 送到干燥段燃烧炉12 和干馏段燃烧炉14, 有一部分直接送入焦炭冷却段。
一台处理褐煤型煤300t/d~500t/d 的鲁奇三段炉, 可得型焦150t/d~250t/d; 焦油10t/d~60t/d; 剩余煤气180m3/t~220m3/t 煤。
对含水质量分数5%~15%褐煤的耗热量为1 050kJ/kg~1 600kJ/kg。
鲁奇三段炉的主要操作参数如下: 干馏段混合气入口温度750℃; 干馏段气体出口温度240℃; 干燥段混合气体入口温度300℃; 干燥段排气温度70℃。
以鲁奇三段炉为基础炉型的冷却段改进措施
对于用焦炉荒煤气作为气体热载体实现低温干馏来说, 上述的两种炉型都无法不加任何改造直接应用。
由于鲁奇三段炉的干燥段和干馏段分别加热, 结构合理, 不但可以利用更多的焦化厂废热, 而且可以保证化工产品不流失, 因此, 以鲁奇三段炉为基础提出相应的改造即可。
为了保证冷却焦炭用煤气不对入炉热焦炉煤气的温度产生太大的影响, 这部分煤气要单独抽出, 就要求干馏段和焦炭冷却段也相对隔离。
其冷却段的结构可以参考和借鉴槽式干熄焦工艺流程中的干熄焦装置[1]。
以鲁奇三段炉为基础改造的适用于焦炉煤气加热原煤的低温内热式炉的示意图见图2。
焦炭冷却段采用图 2 中的型式后, 底部通入净化后的冷煤气, 冷煤气逐渐上行, 被下行的焦炭加热, 通过冷却室后被抽出。
冷却煤气经除尘净化后即可直接使用。
通过控制冷却煤气的温度和流量, 使焦炭冷却后温度降到200℃左右再排出。
这样, 即使有少量冷却煤气继续上行掺混入焦炉荒煤气中, 由于其量少,并在上行过程中被预存室的热焦炭加热到较高的温度, 也不会对荒煤气的温度产生太大的影响。
焦炭预存室的设置又相当于一个巨大的热容器, 能起到一定的稳定干馏终温的作用, 可以适当弥补焦炉煤气出炉温度易波动的不足。