煤的成分分析.docx

煤的成分分析煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成， 而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、 硫等元素碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高泥炭中碳含量为 50%~ 60%,褐煤为60%~ 70%,烟煤为74%~ 92%,无烟煤为90%~ 98%煤中硫 是最有害的化学成分煤燃烧时，其中硫生成S02，腐蚀金属设备，污染环境煤中硫的 含量可分为5级：高硫煤，大于4%;富硫煤，为2.5%~4% ;中硫煤，为1.5%~2.5%; 低硫煤，为1・0%~ 1.5%;特低硫煤，小于或等于1%煤中硫又可分为有机硫和无机硫 两大类一、煤中的碳一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的这些稠环的骨架 是由碳元素构成的因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素同时，煤中还存在 着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等碳含量随煤化度的升高而 增加在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55〜62%;成为褐煤以后碳含量就增加到 60〜76.5%烟煤的碳含量为77〜92.7%;—直到高变质的无烟煤，碳含量为88.98%。

个别 煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90%以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高 达95~98%因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程二、煤中的氢氢是煤中第二 个重要的组成元素除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢它主要存在于矿物 质的结晶水中，如高岭土：AI203・2Si02・2H2O)、石膏(CaS04・2H20 )等都含有结晶水在煤 的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大;煤化 度高的煤，氢含量小总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低尤其在无烟煤阶段就尤为 明显当碳含量由92%增至98%时，氢含量则由2.1%降到1%以下通常是碳含量在80〜86%之间时，氢含量最高即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达6.5%在碳含量为65〜80%的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6%但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小三、煤中的氧氧是煤中第三个重要的组成元素它以有机和无机两种状态 存在有机氧主要存在于含氧官能团，如羧基(--COOH)，羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3) 等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等煤中有机氧随 煤化度的加深而减少，甚至趋于消失。

褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时，其氧含量可 高达20%以上烟煤碳含量在85%附近时，氧含量几乎都小于10%当无烟煤碳含量在 92%以上时，其氧含量都降至5%以下四、煤中的氮煤中的氮含量比较少，一般约为 0.5〜3.0%氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素煤中有机氯化物被认为是比较稳 定的杂环和复杂的非环结构的化合物，其原生物可能是动、植物脂肪植物中的植物碱、叶 绿素和其他组织的环状结构中都含有氮，而且相当稳定，在煤化过程中不发生变化，成为煤 中保留的氮化物以蛋白质形态存在的氮，仅在泥炭和褐煤中发现，在烟煤很少几乎没有 发现煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少它与氢含量的关系是，随氢含量的增高而 增大五、煤中的硫煤中的硫分是有害杂质，它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的 二氧化硫(SO2 )污染大气，危害动、植物生长及人类健康所以，硫分含量是评价煤质的重 要指标之一煤中含硫量的多少，似与煤化度的深浅没有明显的关系，无论是变质程度高的 煤或变质程度低的煤，都存在着有机硫或多或少的煤煤中硫分的多少与成煤时的古地理 环境有密切的关系在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层 或浅海相沉积的煤层，煤中的硫含量就比较高，且大部分为有机硫。

根据煤中硫的赋存形 态，一般分为有机硫和无机硫两大类各种形态的硫分的总和称为全硫分所谓有机硫，是 指与煤的有机结构相结合的硫有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质煤 中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物/ 一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种’有时也有微量的单质硫硫化物硫主要以黄铁矿为主，其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿（ZnS）、方铅矿（PbS）等硫酸盐硫主要以石膏（CaSO4・2H20）为主，也有少量的 绿矶(FeSO4・7H 20 )等煤气的成分分析基本概述折叠焦炉煤气，又称焦炉气，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气是指用几种 烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的 一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和 焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3 （标准状态）其 主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%）,另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、 C2 以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%）、氧气（0.3%~0.8%））、氮气（3%~7%）。

其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可 燃组分焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ,适合用做高温工业炉的燃料和城 市煤气焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原 料焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%I构成介绍折叠焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮 气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3,密度为0.4~0.5kg/Nm3,运动粘度为 25x10'(-6)m2/s根据焦炉本体和鼓冷系统流程图从焦炉出来的荒煤气进入之前，已被大量 冷凝成液体，同时，煤气中夹带的煤尘，焦粉也被捕集下来，煤气中的水溶性的成分也溶入氨 水中焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池分离后氨水循环使用， 焦油送去集中加工，焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常 温，此时，残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬 浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去，然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米 水柱)左右。

为了不影响以后的煤气精制的操作，例如硫铵带色、脱硫液老化等，使煤气通 过电捕焦油器除去残余的焦油雾为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出，煤气进入脱硫 塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢，与此同时，煤气 中的氰化氢也被吸收了煤气中的氨则在吸氨塔内被水或水溶液吸收产生液氨或硫铵煤气 经过吸氨塔时，由于硫酸吸收氨的反应是放热反应，煤气的温度升高，为不影响粗苯回收的 操作，煤气经终冷塔降温后进入洗苯塔内，用洗油吸收煤气中的苯、甲苯、二甲苯以及环戊 二烯等低沸点的炭化氢化合物和苯乙烯、萘古马隆等高沸点的物质，与此同时，有机硫化物 也被除去了。