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煤化工工艺学总结（自己）[1]煤化工工艺学总结（自己）[1]1 .煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工 业，简称煤化工2. 煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体 和固体燃料以及化学品的过程从煤加工过程区分，煤化工包括煤的 干馏（含炼焦和低温干馏）、气化、液化和合成化学品等3. 煤在隔绝空气的条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和 焦炭的过程，称为煤干馏（又称炼焦、焦化）煤低温干馏产品为：半 焦、煤气、焦油按加热终温不同分为：低.中.高温干馏煤低温干馏 产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件4. 煤低温干馏产品的产率和性质与原料煤的性质、加热条件、 加热速度、加热终温以及压力有关干馏炉的形式、加热方法和挥发 物在高温区的停留时间对产品的产率和性质也有重要影响煤加热温 度场的均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响5. 一般压力增大，焦油产率减少，气态产物产率增加，半焦产 率和强度增加6.干馏供热方式：内热式和外热式7. 内热式与外热式相比的优点（1）热载体向煤料直接传热，热效 率高，干馏耗热量低2）煤料在干馏不同阶段加热均匀，消除了部 分料块过热现象。

3）内热式炉简化了干馏炉结构8. 沸腾床干馏炉：将粒度小于6mm的预先干燥过的粉煤连续加 入沸腾炉，炉子用燃料气和空气燃烧加热，炉内形成沸腾的焦粉床层， 煤料在炉内干馏不粘结性煤用螺旋给料器加入，粘结性煤用气流吹 入法干馏的热量由焦炭、焦油蒸气以及煤气在沸腾层中部分燃烧和 燃料气燃烧提供的或者不送入燃料气和空气，则送入热烟气干馏 产物焦粉经过一满流管由炉子排出在气体冷却系统中分出焦油、中 油以及被燃烧烟气稀释了的干馏煤气9.鲁奇三段炉流程：（1）煤在竖式炉中料层下行，热气流逆向通入进行加热2） 粉状褐煤和烟煤要预先压块3）煤在移动过程中可分成三段：干燥 段，干馏段，焦炭冷却段在最上段循环热气流把煤干燥预热到150°C, 在中段即干馏段，热气流把煤加热到500-850C，在下段，焦炭被冷 循环气流冷却到100-150C，最后排出9.托斯考法干馏非黏结性煤 工艺流程固体热载体干馏工艺将粉碎好的干燥煤在预热提升管内，用来自瓷球加热器的热烟气 加热预热的煤加入干馏旋转炉中，在此，煤和热瓷球混合，煤被加 热至约500C，进行低温干馏过程瓷球在加热器中被加热低温干 馏产生的粗煤气和半焦在旋回筛中分离，热半焦去冷却器，瓷球经提 升器到加热器循环使用。

10 .鲁奇鲁尔煤气工艺：11. 煤在焦炉内隔绝空气加热到1000C左右，可获得焦炭、化学 产品和煤气此过程称为高温干馏或高温炼焦，一般简称炼焦炼焦 炉的进展：倒焰式---废热式蓄热式12. 成焦过程：煤料在隔绝空气的条件下受热时，随着加热温度的 逐渐升高，水分首先从煤中析出；当温度达到350〜400C时，原来分 散的煤粒形成胶质体，并随温度的升高逐渐固化成半焦；在半焦阶段 仍有大量气体析出，以后半焦逐渐收缩，出现裂纹、碎裂，直到1000C 左右时成为焦炭煤的成焦过程可分为煤的干燥预热阶段（13.成焦过 程中的气体产物：（1）里行气：10%大量的水蒸气和煤一次热解产物（2）外行气：90%胶质体固化和半焦热解产生的大量气态产物14 .配煤的目的和意义：1、配煤就是将两种以上的单种煤料，按适当比例均匀配合，以 求制得各种用途所要求的焦炭质量2、焦煤炼焦的缺点（单种煤炼 焦）：焦煤储量不足；焦饼收缩小，推焦困难；焦煤膨胀压力大，容易 胀坏炉体；焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率小3、合理配煤的优势：提高焦炭质量，降低膨胀压力，增加收缩， 利于推焦，增加炼焦化学产品产率等;扩大炼焦煤资源，少用好焦煤， 多用结焦性差的煤，合理利用煤炭资源。

15.炼焦用煤：气煤（QM）、 肥煤（FM）、焦煤（JM）、瘦煤（SM）及中间过渡性牌号煤16.配煤 的工艺指标：（1）配煤的工业分析，水分、灰分、挥发分、硫分2） 黏结性和膨胀压力3）粉碎度17.配煤的工业分析：① 水分水分高的不利影响：焦炉升温慢，延长结焦时间，影响 炉体寿命；影响装炉煤堆密度P水分过低的不利影响：破碎和装煤 时造成煤尘飞扬恶化操作条件，使焦油中游离碳增加② 灰分灰分的害处（配煤的灰分全部转入焦炭）a:灰分是惰性物 质，灰分高则黏结性降低；灰分颗粒成为裂纹中心，配煤灰分高则焦 炭强度降低b:炼铁用焦耗量高，高炉生产能力降低③ 挥发分a:挥发分高：化学产品产率高，煤气产率高b:挥发 分过高：焦炭平均粒度小，抗碎强度低c:挥发分过低：煤的黏结性 差，耐磨强度降低，可导致推焦困难④ 硫分：硫分害处（配煤中有80%左右转入焦炭）冶炼中焦炭中 硫分转入生铁中，使生铁呈热脆性，加速铁腐蚀18. 焦炭强度：耐磨强度和抗碎强度，用转鼓测定19. 影响焦碳反应性的三大因素：a：原料煤性质b：炼焦工艺因 素c：高炉冶炼条件20. 焦炉主要是由炭化室、蓄热室和燃烧室三个部分构成，此外附 有加煤车、推焦车、导焦车和熄焦车等焦炉机械。

焦炉加热系统由燃 烧火道所构成的燃烧室、分配气体区段斜道区以及蓄热室三部分组成 加热系统的作用是由加热煤气与空气燃烧供热，煤气燃烧产生的热量 经过炭化室墙传给炭化室内的炼焦煤料21. 煤捣固炼焦或煤成型是在炼焦前把煤料压实增大堆密度，可 节省好的黏结性煤，并可改善焦炭质量，提高生产技术经济水平22. 捣固煤炼焦工艺是将煤由煤塔装入推焦机的捣煤槽内，再用 捣煤锤于3min内将煤捣实成饼，然后推入炭化室，关闭炉门在装 煤入炭化室时，借助装炉煤气净化车把产生的粗煤气和烟尘吸出，该 车位于炉顶，通过炭化室上部孔吸出气体，该气体在车上的燃烧室内 烧掉，废气经冷却和水洗除尘后送入大气，防止黄烟排入大气23.煤 干燥可以用立管式流化加热法、沸腾床和转筒加热法24. 干法熄焦装置主要由冷却槽、废热锅炉、惰性气体循环系统和 环境保护系统构成焦炭从炭化室推出，落在焦罐中，焦罐由提升机 提到干熄室顶部，这时将冷却室上部的预存室打开，焦炭进入室中， 在室中焦炭放出的气体进入洗涤塔，然后收集，避免有害气体排入大 气进料室为锁斗式，进料后上部关闭，下部打开，焦炭下移到冷却 室在冷却室中，赤热的焦炭被气体冷却到200 r左右排出。

冷却气 体由鼓风机送入，在冷却焦炭的同时，气体温度升高，出口气体温度 可达800°C，进入废热锅炉，发生高压蒸汽气体经过两级旋风除尘 后，再由鼓风机循环到冷却室中25. 焦炉煤气主要成分是H2和CH4高炉煤气主要可燃成分为CO 焦炉中的煤气燃烧过程一般可分成三个阶段：煤气和空气混合；将混 合物加热到着火温度；空气中的氧和煤气中的可燃成分起化学作用26. 焦炉热效率：焦炉除去废气带走的热量外所放出的热量，占供给总热量的百分数焦炉热工效率:传入炭化室的炼焦热量，占供给总热量的百分数 它们是评价焦炉热工好坏的指标27. 按煤料成型挤压条件可分为冷：压和热压成型两大类按快速 加热的方式热压型焦可分为气体热载体工艺和固体热载体工艺两类28. 热压型焦：将具有一定黏结性的单种煤或配合煤，快速加热到 塑性温度后趁热压制成型，所得热压型煤进一步炭化得热压型焦煤 料在快速加热至胶质体状态，使其中部分液态产物来不及热分解和热 缩聚，从而增加胶质体的停留温度范围，改善了胶质体的流动性和热稳定性，使单 位时间内气体析出量增加，增大膨胀压力，由此改善变形粒子接触， 提高煤的黏结性在此条件下施以外压，进一步提高了煤粒间的黏结。

29. 粗煤气：炼焦过程中析出的挥发性产物（由煤气、焦油、粗苯和水 构成）组成：气态物质，烃类，含氧化合物，含氮化合物，含硫化合 物，水蒸气影响粗煤气组成和产率的因素主要是：炼焦温度和二 次热解作用30. 多数焦化厂由粗煤气回收化学产品和进行煤气净化，采用冷 却冷凝的方式析出焦油和水31.粗煤气初步冷却工艺流程：32. 流程中的氨水循环氨水：集气管喷洒用的循环氨水冷凝氨水: 初冷器冷凝氨水固定氨：加热不分解，难水解的氯化铵挥发氨：易水解，加热 时分解的碳酸氢铵、硫化铵、氤化氨33. 煤气脱焦油雾：1、煤气在经初冷器、鼓风机后仍含有焦油 0.30.5g/m3这部分焦油在后续工序中会被析出，污染溶液和设备， 恶化产品质量，并形成酸性焦油2、方法：电捕焦油器3、多管式 电捕焦油器工作原理：管子中心为负极，管壁则取为正极（内部产生 负离子），焦油雾经过管子的电场时变成带负电荷的质点，故沉积在 管壁而被捕集，并汇流到下部导出34. 回收氨的原理：水洗回收（氨和毗啶溶于水） NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-毗啶回收方法：采用氨中和使毗啶分离 NH3+C5H5NH+NH4++C5H5N-35.粗苯回收方法：洗油吸收法。

多段逆流 吸收法粗苯回收工段：由煤气的最终冷却、粗笨吸收、吸收油脱出粗苯 过程组成36.富油：洗油吸收粗苯成为富苯洗油贫油：富油脱掉吸 收的粗苯粗苯吸收影响因素：（1）吸收温度2）洗油相对分子质 量及循环量3）贫油含苯量4）吸收面积5）压力37. 粗苯精制目的是得到苯、甲苯、二甲苯等产品粗苯精制包括 酸洗或加氢，精馏分离，初馏分中的环戊二烯加工及高沸点馏分中的 茚与古马隆的加工利用粗苯中主要有苯、甲苯、二甲苯38. 煤的气化：以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气或氢气等做气 化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气 体燃料的过程气化时所得的可燃气体称为气化煤气，其有效成分包 括CO、H2及CH4等39.煤的气化过程是在煤气发生炉（气化炉）中 进行的固定床气化时，发生炉是由炉体、加料装置和排灰装置等三 大部分构成的在发生炉中的原料层可分为：灰渣层、氧化层、还原 层、干馏层和干燥层40.发生炉煤气是通过水蒸气和空气混合形成气化剂后流经炽热 的固定燃烧床生成的空气中所含的氧气、水蒸气与燃料中的碳反应， 生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的发生炉煤气41.（1） 以入炉煤块度分类可分为粉煤炭气化、块煤炭气化等。

2 ）以燃料在炉内的状况分类移动床气化、沸腾床气化、气流床气 化、熔融床气化等煤炭气化的总过程有两种类型的反应，即非均相 反应和均相反应42.碳与水蒸气反应的机理：（p149）C+H20 — CO+H2C+2H2O — C02+2H2CO+H20 — H2+C02C+2H2 — CH443.影响煤质对气化的因素：（1）水分（2）灰分（3）挥发分（4） 固定碳（5）反应性（6）黏结性（7）热稳定性（8）机械强度（9）粒 度p157） 44.水煤气是炽热的碳与水蒸气反应所生成的煤气燃烧 时火焰呈蓝色，又称蓝水煤气间歇气化法制气原理： C+H20 —CO+H2C+2H2O — C02+2H2CO+H20 — H2+C02C+2H2 — CH445.间歇法制 造水煤气，主要是由吹空气（蓄热）、吹水蒸气（制气）两个过程组成的46.水煤气发生炉采用的六个阶段的工作循环：第一阶段为吹风 阶段第二阶段为水蒸气吹净阶段第三阶段为一次上吹制气阶段 第四阶段为下吹制气阶段第五阶段为二次上吹制气阶段第六阶段 为空气吹净阶段47.加压固定床气化炉炉内的料层依次为：干燥层、 干馏层、甲烷层、第二反应层、第一反应层和灰渣层。

48.加压气化的 原理：随着气化压力的提高，燃料中的碳将直接与氢反应生成甲烷， 在这种情况下，在900〜100O°C的低温下进行气化反应成为可能；同 时，水煤气反应所需要的大量的热量可以由甲烷生成反应放出的热量 来提供，随着压力的提高，热量的需求量和氧气的需求量大大降低。