课题名称：§ 3．2 煤的成焦过程
课题时限：2学时
授课类型：单一课的传授
教学目的：了解焦炉煤料中热流动态，炭化室内成焦特征；
掌握煤成焦的过程，煤的粘结性和半焦收缩对产品焦炭的影响，里
行气和外行气的析出途径的差别。
教学方法：讲授、提问、讨论、
教学内容：1.成焦过程
2．煤的黏结和半焦收缩
3.焦炉煤料中热流动态
4.炭化室内成焦特征
5.气体析出途径
教学重点：煤成焦的过程，煤的粘结性和半焦收缩对产品焦炭的影响，里行气和外行气的区别
教学难点：煤成焦的过程，煤的粘结性对产品焦炭的影响，里行气和外行气的区别
教学资源：媒体素材、课件、
教学过程：教学计划、备课、上课（1、激趣导入；2、新授；3、小结）、作业处置、
参考资料：《煤化工基础》李玉林化学工业出版社 2006北京
《煤化工工艺学》陈启文化学工业出版社 2008北京
《煤化学产品工艺学》肖瑞华冶金工业出版社 2006北京
思考题：简述煤的成焦过程？
作业题：什么是里行气和外行气？
小结：1.成焦过程
干燥预热阶段、胶质体形成阶段、半焦形成阶段和焦炭形成阶段2．煤的黏结和半焦收缩
粘结性和结焦性的关系，如何提高粘结性，半焦收缩对焦炭的影响
3.焦炉煤料中热流动态
4.炭化室内成焦特征
成焦阶段原料的变化、裂纹、半焦收缩和焦缝
5.气体析出途径
里行气和外行气
教学内容详细资料如下：
§ 3．2 煤的成焦过程 1.成焦过程
2．煤的黏结和半焦收缩 ⑴．粘结性： ①粘结性：
干馏时黏结本身与惰性物的能力，指炼焦时形成熔融焦炭的能力（经过胶
质体生成块状半焦的能力）。 ～120℃ 煤的水分脱出
200℃ 释放空隙中的气体（CH 4、CO 2、CO 、N 2）
350℃ 煤热解、软化膨胀形成胶质体、 480℃ 胶质体分解、收缩、固化形成半焦 650℃ 半焦分解、开始向焦炭转化 950℃焦炭成熟
<350℃:煤干燥预热阶段
350～480℃:胶质体形成阶段
480 ～ 650℃:半焦形成阶段
650 ～ 950℃:焦炭形成阶段
②黏结性与结焦性关系
黏结性好是结焦性好的前提及必要条件。（结焦性好的煤其黏结性一定好）
③提高黏结性
⑵半焦收缩
①半焦收缩：
半焦不稳定部分受热裂解，生成气态产物；残留部分不断缔合增炭，产
生体积收缩
②气孔
焦炭是孔状体，气孔率低，气孔小，气孔壁厚和气孔壁强度高，则焦炭
强度高。
③裂纹
收缩应力→裂纹（裂成焦块，裂纹多则焦炭细）
3.焦炉煤料中热流动态
⑴供热
两侧炉墙供热（靠近炉墙煤料温度先升高，温度速度快；远离炉墙的温
度后升高，升高速度慢）
⑵不同部位煤料温度随加热时间变化（图3-2）.
①炉墙温度
加入煤时，炉墙温度迅速下降
②靠近炉墙煤料温度
③炭化室中心温度
加煤后8小时方由100℃升高（才脱完水分）
⑶不同部位煤料的升温速度煤料升温线（图3-3）
①100～350℃炉墙附近8.0℃/min
中心部位1.5℃/min
②升温速度不同，温度梯度不同因而收缩梯度不同，升温速度大的裂纹多，
焦块小。
⑷炭化室内不同部分煤料同一时间内的情况（图3-4）.
①当装煤后加热约8小时，水分蒸发完了时，中心面温度上升。
②当加热14至15小时，炭化室内部温度都接近1000℃，焦炭成熟。
4.炭化室内成焦特征
⑴炭化室内同时进行着不同成焦阶段
①装煤约8小时期间，炭化室同时存在着湿煤层、干煤层、胶质体层、半焦
层和焦炭层。
②两胶质体层在装煤后11小时左右在中心汇合。
③装煤后15小时左右，焦炭成熟。
⑵膨胀压力
过大时可危及炉墙（最大膨胀压力出现在两胶质体中心汇合时）。
⑶裂纹
靠近炉墙的焦炭裂纹多，有焦花之称。
⑷焦缝
成熟焦饼中心面上有一条缝称焦缝，上下直通。
5.气体析出途径 ⑴里行气（10%左右）
①形成与两胶质体之间，不可能横穿过胶质体，只能上行进入炉顶空间，这部分气体称为里行气。
②没有经历二次解热作用；含大量水蒸气，含煤一次热解产物（主要CH4及其同系物，还有H2、CO2、CO 及不饱和烃等） ⑵外行气（90%左右）
①产生胶质体外侧（由于胶质体固化和半焦热解产生大量气态产物）沿焦饼裂缝及炉墙与焦饼间隙进入炉顶空间，此部分气体称外行气。
炉墙
炉墙
8期间
8后
11期间
焦 炭
15左右
②经过高温区，经二次热解作用，二次热解产物（主要H2，及少量CH4）。
◆炭化室内成焦过程如图所示。
⑶气体中的化学产品
①原料煤性质对化学产品产率的影响较大。
挥发分高，煤气和粗苯产率都高。
②温度对化学产品产率影响较大（炉墙温度、焦饼温度）。
煤的形成过程 煤是由植物残骸hái经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的。这个转变过程叫做植物的成煤作用。一般认为，成煤过程分为两个阶段泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生物化学过程，后者是物理化学过程。 在泥炭化阶段，植物残骸既分解又化合，最后形成泥炭或腐泥。泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸，其组成和植物的组成已经有很大的不同。 煤化阶段包含两个连续的过程： 第一个过程，在地热和压力的作用下，泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大，在组成上也发生了显著的变化，碳含量相对增加，腐植酸含量减少，氧含量也减少。因为煤是一种有机岩，所以这个过程又叫做成岩作用。 第二个过程，是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化，所以这个过程又叫做变质作用。地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚。在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、失水。其内部组成、结构和性质都进一步发生变化。这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。烟煤比褐煤碳含量增高，氧含量减少，腐植酸在烟煤中已经不存在了。烟煤继续进行着变质作用。由低变质程度向高变质程度变化。从而出现了低变质程度的长焰烟、气煤，中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。 温度对于在成煤过程中的化学反应有决定性的作用。随着地层加深，
地温升高，煤的变质程度就逐渐加深。高温作用的时间愈长，煤的变质程度愈高，反之亦然。在温度和时间的同时作用下，煤的变质过程基本上是化学变化过程。在其变化过程中所进行的化学反应是多种多样的，包括脱水、脱羧suō、脱甲烷、脱氧和缩聚等。 压力也是煤形成过程中的一个重要因素。随着煤化过程中气体的析出和压力的增高，反应速度会愈来愈馒，但却能促成煤化过程中煤质物理结构的变化，能够减少低变质程度煤的孔隙率、水分和增加密度。 当地球处于不同地质年代，随着气候和地理环境的改变，生物也在不断地发展和演化。就植物而言，从无生命一直发展到被子植物。这些植物在相应的地质年代中造成了大量的煤。在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期： (1)古生代的石炭纪和二迭纪，成煤植物主要是袍子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。 (2)中生代的株罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。 (3)新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。
复习思考题 一 1.煤是由什么物质形成的？ 2.成煤植物的主要化学组成是什么？它们各自对成煤的贡献如何？ 3.为什么木质素对成煤作用的贡献最大？ 4.为什么木质素抗微生物分解能力较强？ 5.什么是腐泥煤、什么是腐植煤？ 6.高等植物和低等植物在化学组成上的区别是什么？ 7.煤炭形成需要哪些条件？ 8.什么是沼泽？按水的补给来源分，沼泽分为几类？ 9.什么是成煤作用？它包括哪几个阶段？ 10.什么是煤化程度？ 11.什么是泥炭？什么是泥炭化作用？ 12.从植物到泥炭，发生了哪些重大变化？其本质是什么？ 13.泥炭化作用可分为哪几个阶段？（多氧、缺氧），各阶段的化学变化有何特 点？（生物化学、分解、再化合） 14.为什么在泥炭沼泽中，植物遗骸不会被完全分解？（水、酸性、杀菌成分） 15.泥炭的成分有哪些？有机质中包括哪些？（腐植酸、沥青质、木质素、脂 类及植物残体） 16.由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？ 17.煤化程度由高到低，煤种的序列是什么？ 18.泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么？ 19.变质作用有哪几种类型？请解释深成变质作用的特点（垂直分布、水平分 带） 20.希尔特定律？（水平或近似水平煤层的不同煤层表现出的规律）；水平分带 规律是指同一倾斜煤层中的规律。 21.什么是岩浆变质作用？ 22.区域热变质和接触热变质的区别？ 23.什么是动力变质作用？ 24.影响煤变质作用的因素有哪些？其中最关键的因素是什么？为什么？ 25.什么是煤层气？煤层气的主要成分是什么？ 二 1、煤大分子结构单元是如何构成的？结构单元之间如何构成煤的大分子？ 2、随煤化程度的变化，煤分子结构呈现怎样的规律性变化？ 3、从煤的生成过程来分析，为什么煤的大分子结构以芳香结构为主要特征？ 4、希尔施结构模型和两相模型分别反映了煤物理结构哪些特征？ 5、煤分子结构现代概念是什么？ 6、 三 1、煤岩学的研究方法有哪几类？薄片和光片有何区别？
洗煤工艺流程简述 一、煤的形成 二、煤炭的灰分 三、为什么要洗煤 四、洗煤的工艺 五、浮选柱的工作原理 一、煤的形成 煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。 成煤作用的两个阶段：第一阶段是腐泥化阶段或泥炭化阶段。在这一阶段，植物的遗体被微生物分解、化合、聚积，低等植物转变为腐泥，高等植物转变为泥炭。第二阶段为煤化作用阶段。由于地壳沉降，植物死亡后形成的泥炭或腐泥埋藏于地下深处，在温度和压力条件下发生固结成岩作用和变质作用。 1、煤的用途 火力发电31%，工业锅炉31%，民用20%，炼焦8%，蒸汽机4%，煤化工3%，出口3%
2、中国煤的分类 14大类：褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。3、煤中矿物质种类 粘土矿、碳酸盐矿、氧化物、硫化物、氢氧化物等。 二、煤炭的灰分 煤炭的灰分是煤炭质量的基础指标，煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分。煤炭的灰分又分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹矸石中的岩石碎块，它与采矿方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。 灰分是有害物质。动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2%，发热量降低100kcz1/kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1%，焦炭强度下降2%，高炉生产能力下降3%，石灰石用量增加4%。 三、为什么要洗煤 从矿井中直接开采出来的煤炭叫原煤，原煤在开采过程中混入了许多杂质，而且煤炭的品质也不同，内在灰分小和内在灰分大的煤混杂在一起。洗煤就是将原煤中的杂质剔除，或将优质煤和劣质煤炭进行分门别类的一种工业工艺。洗煤过程后所产生的产品一般分为有矸石、中煤、乙级精煤、甲级精煤，经过洗煤过程后的成品煤通常叫精
煤热解主要装置和技术 （一）鲁奇鲁尔煤气公司法（LurgiRuhrgas） 1．工艺简介 该法是由LurgiGmbH公司（联邦德国）和RuhrgasAG公司（美国）开发研究的，其工艺流程见图1－1。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。 产生的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统，循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热，与废气分离后作为热载体再返回到直立炉。在常压下进行热解得到热值为26～32MJ／m3的煤气，半焦以及煤基原油，后者是焦油产品经过加氢制得。 2．开发应用状况 此工艺过程在日处理能力12t煤的装置上已经掌握，并建立了日处理250t煤的试验装置以及日处理800t煤的工业装置。
（二）大连理工大学固体热载体干馏新技术 1．工艺简介 大连理工大学郭树才等人开发的固体热载体干馏新技术主要实验装置有混合器、反应槽、流化燃烧提升管、集合槽和焦油冷凝回收系统等。原料煤粉碎干燥后加入原料槽。干馏产生的半焦为热载体，存于集合槽，煤和半焦按一定的焦煤比分别经给料器进入混合器。由于混合迅速而均匀，物料粒度小，高温的半焦将热量传给原料粒子，加热速度很快，煤即发生快速热分解。由于煤粒热解产生的挥发物引出很快，二次热解作用较轻，故新法干馏煤焦油产率较高。经混合器混匀的物料进入反应槽，在此完成干馏过程，析出干馏气态产物，即挥发产物。反应槽固态产物半焦经给料器进入燃烧器。半焦或加入的燃料与预热的空气进行燃烧，使半焦达到热载体规定的温度，在提升管中被提升到一级旋风分离器，半焦与烟气分离。热半焦自一级旋风分离器人集合槽，作为热载体循环。多余的半焦经排料槽作为干馏产物外送。烟气在二级旋风分离器除尘后外排。干馏气态产物自反应槽导出后，经过除尘器、空冷器和水冷器析出焦油和水。煤气经干燥脱去水分，在－30℃左右条件下进行冷冻，回收煤气中的汽油。净煤气经抽气机及计量后送出。 2．开发应用状况 已完成多种油页岩、南宁褐煤、平庄褐煤和神府煤的10kg／h的试验室实验，在内蒙古平庄煤矿进行了能力为150t／d的褐煤固体热载体热解的工业性实验并建成5．5万t／a的工业示范厂。 （三）COED法 1．工艺简介 该工艺由美国FMC和OCR联合开发，采用低压、多段、流化床煤干馏工艺流程见图1－2。
《煤化学》试题（A 卷） 一、选择题（将正确答案的序号填在括号内，每题1.5分，共 30分）。 1．根据成煤原始物质和堆积的环境不同，可把煤分成：（ ）、腐泥煤类和腐植腐泥煤类三种类型。 2．根据成煤过程中煤化程度的不同，腐植煤可分为：泥炭、褐煤、（ ）和无烟煤。 3．（ ）是煤化程度最高的腐植煤。 4．根据成煤过程中影响因素和结果不同，成煤过程可分为：泥炭化作用和（ ）两个阶段。 5．煤岩学的研究方法有：宏观研究法和（ ）。 6．根据煤的平均光泽强度、各种煤岩成分的比例和组合情况划分为光亮型煤、（ ）、半暗型煤和暗淡型煤。 7．煤的显微硬度与煤化程度之间的关系是靠背椅式的变化规律，“椅背”是无烟煤；“椅面”是（ ）；“椅腿”是褐煤。 8．煤的工业分析包括水分、（ ）、挥发分和固定碳四项。 9．煤的元素分析包括碳、氢、（ ）、氮、硫等元素的测定。 10．煤样的制备包括破碎、（ ）、混合、缩分和干燥等程序。 11．煤中的水分按照它的存在状态及物理化学性质，可分为外在水分、（ ）及化合水三种类型。 12．煤的外在水分与（ ）的总和称为煤的全水分。 13．碳是煤中有机质组成中含量最高的元素 ，并随着煤化程度的升高而（ ）。（填“增加”或“减少”） 14．煤中硫根据其存在状态可分为有机硫和（ ）两类。 15．煤的热解按其最终温度不同可分为：高温干馏、（ ）和低温干馏。 16．煤的反应性随煤化程度的加深而（ ）。（填“增强”或“减弱”） 17．煤的燃点随着煤化程度的增加而（ ）。（填“增高”或“降低”） 18．中国煤炭分类方案根据煤化程度将煤分成褐煤、（ ）和无烟煤。 19．煤气的有效成分主要有氢气、（ ）和甲烷。 20．根据煤在气化过程中使用的气化剂不同，煤气可分为空气煤气、（ ）、半水煤气和混合煤气。 二、判断题（正确的打“O ”，错误的 打“×”，每题 1 分，共 40 分）。 （ ）1．腐植煤类是指由高等植物的遗体经过泥炭化作用和煤化作用形成的煤。 （ ）2．腐泥煤类是指由低等植物和浮游生物经腐泥化作用和煤化作用形成的煤。 （ ）3．烟煤中，气煤、肥煤、焦煤、瘦煤具有黏结性，适宜炼焦使用，称为炼焦煤。 （ ）4．煤不是由植物生成的。 （ ）5．泥炭化作用是指低等植物的遗体经过复杂的生物化学变化和物理变化转变成泥炭的过程。 （ ）6．煤化作用是指由泥炭转变为腐植煤过程，或由腐泥转变为腐泥煤的过程。 （ ）7．煤化作用可分为成岩作用和变质作用两个阶段。 （ ）8．腐植煤的宏观煤岩成分可分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种。 （ ）9．随着煤化程度的增加，煤中碳含量减少，氢含量减少。 （ ）10．靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解，性质发生很大变化，这个过程称为煤的自燃。 （ ）11．在有空气存在的情况下，煤由于低温氧化、自热，温度一旦达到着火点就会燃烧，称为煤的自燃。 （ ）12．通过隔断空气、通风散热、减少黄铁矿含量、缩短储存期可以防止煤的风化和自燃。 （ ）13．工业上进行的最简单和最重要的煤质分析方法是煤的工业分析和元素分析。 （ ）14．煤样是指从煤中采取的不具有代表性的用来进行煤质检验的那一部分煤。 （ ）15．按一定方法将原始煤样的质量逐渐减少到分析煤样所需要的质量，而使其化学组成和物理性质与分析煤样保持一致，这种加工煤样的过程叫做煤样的制备。 （ ）16．空气干燥基，指以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，用符号ad 表示。 （ ）17．干燥无灰基，指以假想无水、无灰状态的煤为基准，用符号daf 表示。
煤是地壳运动的产物。远在3亿多年前的古生代和1亿多年前的中生代以 及几千万年前的新生代时期，大量植物残骸经过复杂的生物化学、地球化学、 物理化学作用后转变成煤，从植物死亡、堆积、埋藏到转变成煤经过了一系列 的演变过程，这个过程称为成煤作用。 一般认为，成煤过程分为两个阶段泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生 物化学过程，后者是物理化学过程。 泥炭化阶段 第一阶段泥炭化阶段是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖，其遗骸 在微生物参加下不断分解、化合和聚积，在这个阶段中起主导作用的是生物地 球化学作用。低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥，高等植物形成泥炭， 因此成煤第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。 煤化阶段 煤化阶段包含两个连续的过程： 第一个过程，在地热和压力的作用下，泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大，在组成上也发生了显著的 变化，碳含量相对增加，腐植酸含量减少，氧含量也减少。因为煤是一种有机岩，所以这个过程又叫做成岩作用。 第二个过程，是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质 发生变化，所以这个过程又叫做变质作用。地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随 之加厚。在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、 失水。其内部组成、结构和性质都进一步发生变化。这个过程就是褐煤变成烟 煤的变质作用。烟煤比褐煤碳含量增高，氧含量减少，腐植酸在烟煤中已经不 存在了。烟煤继续进行着变质作用。由低变质程度向高变质程度变化。从而出 现了低变质程度的长焰煤、气煤，中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的 瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。 温度对于在成煤过程中的化学反应有决定性的作用。随着地层加深，地温 升高，煤的变质程度就逐渐加深。高温作用的时间愈长，煤的变质程度愈高， 反之亦然。在温度和时间的同时作用下，煤的变质过程基本上是化学变化过程。在其变化过程中所进行的化学反应是多种多样的，包括脱水、脱羧、脱甲烷、 脱氧和缩聚等。 压力也是煤形成过程中的一个重要因素。随着煤化过程中气体的析出和压 力的增高，反应速度会愈来愈馒，但却能促成煤化过程中煤质物理结构的变化，能够减少低变质程度煤的孔隙率、水分和增加密度。
第二章习题 1. 煤是由什么物质形成的？P6 答：煤是由植物生成的。 在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干；煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体；在实验室用树木进行的人工煤化试验，也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。 2. 按成煤植物的不同，煤可以分几大类？ P12 答：按成煤植物的不同，煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。腐植煤：高等植物腐泥煤：低等植物 腐植腐泥煤：高等植物+低等植物 3. 简述成煤条件。P20-21 答：煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。古植物：大量植物的持续繁殖古气候：温暖、潮湿的气候环境 古地理：沼泽和湖泊古构造：合适的地壳升降运动 4. 由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？P22 答：由高等植物形成煤，要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。 泥炭化作用过程：高等植物→泥炭 煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。成岩作用阶段：泥炭→褐煤；变质作用阶段：褐煤→无烟煤。 5. 泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么？P22、P25、P26 答：泥炭化作用是指高等植物残骸在泥炭沼泽中，经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。 成岩作用：泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下沉的速度超过植物堆积速度时，泥炭将被黏土、泥砂等沉积物覆盖。无定形的泥炭在上覆无机沉积物的压力作用下，逐渐发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和物理化学变化，转变为具有岩石特征的褐煤的过程。 变质作用：褐煤沉降到地壳深处，受长时间地热和高压作用，组成、结构、性质发生变化，转变为烟煤和无烟煤的过程。 6. 按煤化程度，腐植煤可以分为几大类？它们有哪些区分标志？答：按煤化程度，腐植煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类。 泥炭与褐煤的区分标志：外观上，泥炭有原始植物残体，呈土状；褐煤无原始植物残体，无明显条带。褐煤与烟煤的区分标志：颜色，褐煤呈褐色或黑褐色；烟煤呈黑色。 烟煤与无烟煤的区分标志 特征与标志烟煤无烟煤 颜色黑色灰黑色 光泽有一定光泽金属光泽 外观呈条带状无明显条带 燃烧现象多烟无烟 7. 影响煤变质作用的因素有哪些，对煤的变质程度有何影响？P28 答：影响煤变质作用的因素主要有：温度、时间和压力。 温度是影响煤变质作用的主要因素，存在一个煤变质的临界温度。转变为不同煤化阶段所需的温度大致为：褐煤：40～50 ℃，长焰煤：<100 ℃，典型烟煤：<200 ℃，无烟煤：<350 ℃。 这里所说的时间是指煤在一定温度和压力条件下作用时时间是影响煤的重要因素，
100万吨兖矿褐煤热解提油提气技术方案建议 书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
100wt/a低阶煤分段热解提烃 生产优质油气及缚硫洁净炭 技术与工艺方案建议书 1 低阶煤中低温分段热解提取油气资源的背景和意义 我国能源资源结构特点是缺油少气富煤。截止2012年我国查明石油剩余技术可采储量仅为亿t，天然气万亿m3；而煤炭资源探明储量为万亿t，其中有75%以上是中低阶煤。 开发新工艺技术推动我国低阶煤清洁高效梯级利用已迫在眉睫。先提取煤中业已存在的油气资源，并生产高附加值固体洁净炭，从而形成热解提烃(油气)-洁净炭气化-合成、热解-油气提质-洁净炭燃烧发电等多途径低阶煤清洁高效梯级利用技术路线，是解决我国低阶煤利用的必由之路。若采用低阶煤中低温分段热解提烃技术，在我国目前直接燃烧发电的低阶煤中，每年仅以10亿t 低阶煤先提取油气资源然后再发电计算，就可提取油1亿t左右(相当于原油亿t)、烷烃气产品超过1000亿m3、其余利用余热生产合成气合成甲烷的量接近甚至超过提取烷烃气的量。 采用科学的分段热解中低阶煤技术制取油气，对于弥补我国缺油少气现状、突破油气对外依存度、保障我国能源安全、经济安全、国防安全和国家可持续发展具有重大意义。 一般情况下，低阶煤(多指褐煤、长焰煤等低煤化度煤)与挥发分大于18%的中阶煤的挥发物主要是以烃类物质构成的。在 挥发分大于25%的中、低阶煤挥发物中，烃类成分一般占无水 基挥发分质量的80%以上。尤其在长焰煤、气煤及更低煤化度 的低煤阶煤中，烃类成分大多占无水基煤总质量比的30%左 右，高者甚至可达35%以上。
煤的自燃发展过程 煤炭自燃一般是指：煤在常温环境下会与空气中的氧气通过物理吸附、化学吸附和氧化反应而产生微小热量，且在一定条件下氧化产热速率大于向环境的散热速率，产生热量积聚使得煤体温度缓慢而持续地上升，当达到煤的临界自热温度后，氧化升温速率加快，最后达到煤的着火点温度而燃烧起来，这样的现象和过程就是煤的自燃（或称之为煤的自然发火、煤矿的自燃火灾）。 根据现有的研究成果，认为煤炭的氧化和自燃是基链反应，一般将煤炭自燃过程大体分为3个阶段：即低温氧化阶段、自热阶段、燃烧阶段。 （1）低温氧化阶段 煤在低温情况下与空气接触时，吸附空气中的氧（O2）而生成不稳定的氧化物羟基（—OH）与羧基（—COOH），并放出少量的热。这一阶段既观测不到煤体温度的变化，也体验不到周围环境温度的上升，煤的氧化进程平稳而缓慢，是一个十分隐蔽的氧化过程，但煤的质量有所增加，其增加质量相当于所吸附氧的质量，化学性质变得活泼，着火点温度降低，很难发现其外部特征，故称为潜伏期或准备期。由于煤的自燃需要热量的聚积，在该阶段因环境起始温度低，煤的氧化速度慢，产生的热量较小，因此需要一个较长的蓄热过程，它的长短取决于煤的自燃倾向性的强弱和外部条件。 （2）自热阶段 经过低温氧化阶段之后，煤的氧化速度加快，发热量急剧增加。如果热量来不及散失和导出，就会使煤的自热加速，不稳定的氧化物分解成水（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）。氧化产生的热量使煤温继续升高。据硏究，煤的温度毎升高10℃，氧化速度就增加2~3倍，当超过自热的临界温度（60~80℃），煤温上升速度急剧加快，氧化进程加速，开始出现煤的干馏，生成芳香族的碳氢化合物（C x H y）、氢（H2）、一氧化碳（CO）等可燃性气体。这时的特征是：空气中的氧含量减少，一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）含量增加，煤中的水分被蒸发，空气的温度升高并出现雾气，支架及巷道壁上有水珠，这就是煤的自热期（3）燃烧阶段 如果煤的自热温度继续升高，当温度达到着火点温度（300~500℃）时，就会发生燃烧现象。此时，生成水（H2O）和其他碳氢化合物，同时一氧化碳（CO）大量增加，出现烟雾及特殊的火灾气味（如煤油味、松节油味）。当温度达到800 ~2000℃时，煤的燃烧可出现明火。
煤的形成
煤的形成：煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后，经过长时期的地质作用而形成的。据研究，几乎所有的植物遗体，只要具备了成煤的条件，都可以转化成煤。不过，低等植物遗体所形成的煤，分布范围小，厚度薄，很少被人利用。那些分布广、规模大、利用广泛的煤，都是高等植物的遗体（主要是古代的蕨类、松柏类以及一些被子植物的遗体）形成的。在地球的历史上，最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪以及新生代的第三纪。这是因为，在这几个时期内，地球上的气候非常温暖潮湿，地球表面到处长满了高大的绿色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。当时，高大的树木倒下以后，就会被水淹没了，这就造成了倒木和氧隔绝的情况。在缺氧的环境里，植物体不会很快地分解、腐烂。随着倒木数量的不断增加，最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下，不断地被分解，又不断地化合，渐渐形成了泥炭层，这是煤的形成的第一步。由于地壳的运动，泥炭层下沉了。泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来。这时，泥炭层一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重压力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭层又受到地热的作用。在这样的条件下，泥炭层开始进一步发生变化：先是脱水，被压紧，从而比重加大，而且石炭的含量逐渐增加，氧的含量逐渐减少，腐殖酸的含量逐渐降低。完成这几个过程以后，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。开滦、阳泉等煤田，是在古生代的石炭纪至二叠纪时期形成的，这个时期的成煤植物是古代的蕨类植物。大同的武宁煤田，是在中生代的侏罗纪形成的，这个时期的
第五章煤的工艺性质 煤的工艺性质是指煤在一定的加工工艺条件下或某些转化过程中呈现的特性。如煤的黏结性、结焦性。 第一节煤的热解 一、热解过程 1.煤的热解定义 将煤在惰性气氛中（隔绝空气的条件下）持续加热至较高温度时发生的一系列物理变化和化学反应生成气体（煤气）、液体（煤焦油）和固体（半焦或焦炭）的复杂过程称为煤的热解（pyrolysis）、或煤的干馏、煤的炭化（carbonization）。 2.煤的热解分类 按热解终温分三类： 低温干馏（500～600℃） 中温干馏（700～800℃） 高温干馏（950～1050℃） 3.煤的热解过程大致可分为三个阶段： （1）第一阶段：室温～活泼分解温度Td（300～350℃） 即煤的干燥脱吸阶段。煤的外形基本上没有变化。在120℃以前脱去煤中的游离水；120～200℃脱去煤所吸附的气体如CO、CO2和CH4等；在200℃以后，年轻的煤如褐煤发生部分脱羧基反应，有热解水生成，并开始分解放出气态产物如CO、CO2.H2S等；近300℃时开始热分解反应，有微量焦油产生。烟煤和无烟煤在这一阶段没有显著变化。 （2）第二阶段：活泼分解温度Td～600℃ 这一阶段的特征是活泼分解。以分解和解聚反应为主，生成和排出大量挥发物（煤气和焦油）。气体主要是CH4及其同系物，还有H2.CO2.CO及不饱和烃等，为热解一次气体。焦油在450℃时析出的量最大，气体在450～600℃时析出的量最大。烟煤在这一阶段从软化开始，经熔融、流动和膨胀再到固化，出现了
一系列特殊现象，在一定温度范围内产生了气、液、固三相共存的胶质体。（3）第三阶段（600～1000℃） 又称二次脱气阶段。以缩聚反应为主，半焦分解生成焦炭，析出的焦油量极少。一般在700℃时缩聚反应最为明显和激烈，产生的气体主要是H2，仅有少量的CH4，为热解二次气体。随着热解温度的进一步升高，约在750～1000℃，半焦进一步分解，继续放出少量气体（主要是H2）。同时分解残留物进一步缩聚，芳香碳网不断增大，排列规则化，密度增加，使半焦变成具有一定强度或块度的焦炭。 01002003004005006007008009001000℃ 二、热解过程中的化学反应 1．有机化合物热解过程的一般规律 煤的热解是煤有机质大分子中的化学键的断裂与重新组合。 有机物中主要的几种化学键的键能见表5-1 （1）在相同条件下，煤中各有机物的热稳定次序是：芳香烃>环烷烃>炔烃>烯烃>开链烷烃。 （2）芳环上侧链越长越不稳定，芳环数越多其侧链越不稳定，不带侧链的分子比带侧链的分子稳定。例如，芳香族化合物的侧链原子团是甲基时，在700℃才断裂；如果是较长的烷基，则在500℃就开始断裂。 （3）缩合多环芳烃的稳定性大于联苯基化合物，缩合多环芳烃的环数越多（即缩合程度越大），热稳定性越大。 2．煤热解中的主要化学反应 （1）分解温度（<300～350℃）以下的反应
煤的形成与分类 煤是一种固体可燃的有机生物岩；是以含碳、氢元素为主，同时含有少量氧、硫、氮等元素的矿物燃料；是千百万年前远古时代植物残骸经过极其复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用缓慢的转变而成的。 一．煤的形成 从远古时代植物死亡、堆积到转变为煤经过一系列的演化过程，这个过程称为成煤作用。这个过程大致可分为两个阶段：泥炭化阶段和煤化作用阶段。成煤的原始物质主要是植物，其组成不同是影响煤质的重要因素之一，根据成煤植物不同可以划分出以高等植物为主形成的腐植煤和以低等植物为主形成的腐泥煤两大类，自然界腐泥煤很少见，工业开采中绝大多数是腐植煤，在以后的篇幅中提及的都是腐植煤。 1.泥炭化阶段 植物遗体是成煤原始物质的来源，并不是任何条件下植物遗体都能够顺利地堆积并转变，首先需要的大量的远古植物持续的繁殖、生长、死亡；其次是需要保存植物遗体的环境即原地堆积并且不至于完全被氧化，同时具备这两个条件的便是沼泽。植物残骸大量堆积在沼泽浅部，在需氧微生物的分解作用下，一部分被彻底破坏分解成气体和水，未被分解的稳定部分则保留下来，在沼泽水的覆盖下，植物遗体逐渐和空气隔绝，厌氧微生物利用植物有机质中的氧发生氧化分解、去羧基和脱水作用，放出了二氧化碳和甲烷气体，形成一种凝胶状、含水分很高的棕褐色物质。这个过程就是泥炭化过程（阶段）；形成的物质也就是泥炭（也称为泥煤）。随着地球地壳的不断运动、下沉，泥炭层被深埋于地下，一泥炭层被无机沉淀物覆盖为标志，泥炭化过程结束。
2.煤化作用阶段 当泥炭化过程终止后，生物化学作用也逐渐减弱以至停止，在物理化学和化学作用下，泥炭开始向褐煤、烟煤和无烟煤转变，这个过程称为煤化阶段。由于作用因素和结果不同，这个阶段可以划分为成岩阶段和变质阶段。 A.成岩阶段 无定形的泥炭因受到上面覆盖无机沉积物的巨大压力逐渐的发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和物理化学变化，转变为具有生物岩特征的褐煤过程。这个过程发生在深度不大的地下，泥炭上面覆盖层大约为200～400mm，温度约为60℃，在成岩过程中，除了发生压实和失水等物理变化外，也在一定程度上进行了分解和缩聚反应，泥炭中残留的植物成分逐渐减少，腐植酸含量先增加后减少。当地层继续下沉和顶板加厚时，由于温度明显升高，压力继续加大，煤质的变化转入变质阶段。 B.变质阶段 具有生物岩特征的褐煤沉降到地壳深处，在长时间地热和高压作用下发生化学反应，其组成、结构和性质都在发生变化，引起这些变化的主要因素为温度、时间和压力。 a.温度 地球是一个庞大的热库，巨大的地热使地温自地表常温层以下随深度加大而逐渐升高，由于地温分布的这种规律性，在穿过含煤岩系的深孔中发现煤的变质程度向深部依层递增。大量资料表明，转变为不同煤化阶段所需的温度大致为：褐煤40～50℃；长焰煤﹤100℃；烟煤﹤200℃；无烟煤﹤350℃。 b.时间
日本的煤炭快速热解技术 徐 振 刚 (煤炭科学研究总院北京煤化学研究所,北京 100013) 摘要:为了开发独具特色的煤炭快速热解技术,日本先后建立了原料煤处理量分别为7 t/d 和100t/d 的工艺开发和中间试验装置。大量的试验研究结果表明:1t 高挥发分原料煤经过快速热解,大致可以得到低热值为17187MJ /m 3的煤气1000m 3、半焦250kg 、焦油70kg 、苯类(主要是苯、甲苯及二甲苯)35kg ,同时还可副产水蒸气约300kg 。目前,中试研究仍在进行中。 关键词:煤炭;快速热解;气流床 中图分类号:TQ534 文献标识码:A 文章编号:100626772(2001)0120048204 收稿日期:2001-02-12 作者简介:徐振刚(1960-),男,吉林梨树人,高级工程师,现任煤科总院北京煤化学研究所副所长。 为了实现煤炭的洁净与高效利用,提高煤炭产品的附加值,并能从高挥发分煤中同时获得气态、液态及固态的多种化工产品和燃料,日本开发了独具特色的煤炭快速热解技术,并先后建立了原料煤处理量分别为7t/d 和100t/d 的工艺开发和中间试验装置。本文将对日本煤炭快速热解技术的反应器结构、工艺流程、工艺开发研究、中间试验研究以及将来商业化生产装置的物料衡算等有关情况作简要介绍。 1 反应器结构 日本煤炭快速热解技术采用的反应器为两段气流床形式,上段用于煤粉干馏,下段用于半焦气化。下部半焦气化段的作用主要有二:一是为上部煤粉热解段提供热量;二是分离和排出半焦中的灰 (试验表明:半焦中83 14%的灰从气化段底部以液态形式排出,其余部分的灰随煤气带走)。图1为该两段气流床反应器的结构示意图。 图1 日本煤炭快速热解反应器结构示意
煤炭热解技术概述 文章来源：中化新网更新时间：2010-08-06 煤的热解也称为煤的干馏或热分解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，煤在不同的温度下发生一系列的物理变化和化学反应的复杂过程。煤热解的结果是生成气体（煤气）、液体（焦油）、固体（半焦或焦炭）等产品，尤其是低阶煤热解能得到高产率的焦油和煤气。 焦油经加氢可制取汽油、柴油和喷气燃料，是石油的代用品，而且是石油所不能完全替代的化工原料。煤气是使用方便的燃料，可成为天然气的代用品，另外还可用于化工合成。半焦既是优质的无烟燃料，也是优质的铁合金用焦、气化原料、吸附材料。用热解的方法生产洁净或改质的燃料，既可减少燃煤造成的环境污染，又能充分利用煤中所含的较高经济价值的化合物，具有保护环境、节能和合理利用煤资源的广泛意义。 总之，热解能提供市场所需的多种煤基产品，是洁净、高效地综合利用低阶煤资源提高煤炭产品的附加值的有效途径。各国都开发了具有各自特色的煤炭热解工艺技术。 热解工艺分类： 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 ～1000 ℃）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）热解和闪裂解（＞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－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。 煤热解工艺的选择取决于对产品的要求，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。 下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。 煤热解过程的反应过程 可以认为，煤热解是多阶段进行的，在初始阶段首先脱掉羟基，然后是某些氢化芳香结构脱氢，甲基断裂和脂环开裂。在热解过程中发生的变化结果可能是由于裂解时至少生成两个自由基而引发的。这些自由基随即可以通过分子碎片周围的原子重排，或通过与另外的分子相互碰撞，而得到稳定。稳定后的结构，视蒸气的挥发性和温度情况，可以作为挥发产品析出，或者作为半焦的结构碎片残留下来。
（此技术方案内涉公司多年核心技术和专利只供内部使用，严禁外借、复印、拍照，否则将承担相应后果） 组合式沫煤热解工艺技术 说明 项目号: TY-201467 项目负责：王东辉 陕西天一洁净型煤化工技术开发有限公司 2014年6月20日于西安
项目顾问组人员： 冉新权（陕西省决策咨询委员会委员，陕西循环经济研究会原副会长，教授）蔡颂尧（原冶金厅副厅长、陕西决策咨询委员会委员） 李挺（原陕西冶金设计院院长、陕西方圆设计工程有限公司董事长享受国务院津贴专家，小粒煤技术拥有者） 张皙（西安有色金属设计研究院总工正高级工程师） 任中兴（原环境监测中心正高级工程师） 王珍 ( 环境监测中心正高级工程师) 王春风（北京众联盛化工工程有限公司总工、外热式热解炉技术正高级工程师）王永华（北京众联盛化工工程有限公司董事长、正高级工程师） 刘嘉岐（原鞍山焦耐院煤化室主任“二合一”地面除尘站、燃烧式导烟车专利人，享受国务院津贴专家） 张中明（陕西冶金设计院配煤及焦炉专家正高级工程师） 李会锋（化工第二设计院焦化脱硫专家高级工程师） 李水锋 (陕西冶金设计院电气控制专家高级工程师) 管至善（原陕西焦化厂技术厂长煤化专家高级工程师） 王东辉（陕西天一洁净型煤化工董事长、西安元极热能技术工程有限公司董事长、陕西方圆设计工程公司总工，兰炭废水综合处理站、稀土氯化铵 废水处理综合站、兰炭干法熄焦专利人、混热式混煤热解技术专利人、 混热式蒸发技术专利人，高级工程师）
10万吨/年组合式弱粘结沫煤热解系统 工艺说明 一、概述 本工艺方案按照《焦化产业发展政策》结合本地资源优势，采用共性平台的技术《非粘结煤低温热解工艺技术》进行沫煤热解及回收化工产品剩余煤气供电厂燃料用气。实现资源综合利用。本项目以达到循环经济，提高发展质量的目的，同时以“保证生产，简化辅助”的原则进行设计，尽量减少用地、节约资金。在保证生产的前提下，综合考虑辅助、服务设施。采用先进可靠的工艺流程及设备，采取有效的环境保护措施，使生产中的排放物符合国家排放标准和规定，重视安全与工业卫生使工程有良好的经济效益、环境效益和社会效益。建设项目充分利用热解过程中的燃烧废气余热，进行入炉煤的干燥，使入炉煤水分降低，生产产量提高，含氨废水减少，达到减排降耗效果。 工艺技术实施的背景条件 根据国内沫煤的特点：采用机采，生产出来的煤，＜5mm的沫煤占总煤量的65%，≥5mm的煤占总产量的35%左右，根据现有煤热解使用和实验情况，采用回转窑、小粒煤炉型、混热式混煤炉，最大配沫煤量不足25%，即：机采出来的煤全部＞5mm的煤热解后，最大能处理沫煤量为总煤的12%，还有53%的沫煤（≯5mm)仍然无法处理。 如何解决沫煤（≯5mm）的热解，热解后的洁净煤贮运、使用（不改变原有工业锅炉的结构，完成面焦的替代燃烧，是洁净煤最终发展途径），是本项目技术开发核心课题。
煤的热解—干馏 所谓煤的热解，是指在隔绝空气的条件下，煤在不同温度下发生的一系列物理、化学变化的复杂过程。其结果是生成气体（煤气）、液体（焦油）、固体（半焦或焦炭）等产品。煤的热解也称为煤的干馏或热分解。按热解最终温度不同可分为：高温干馏900-1050℃，中温干馏700--800℃，低温干馏500-600℃。煤的干馏是热化学加工的基础。 3.1．热解过程： 从上可见，煤的焦化过程大致可分为三个阶段。 第一阶段（室温～300℃），从室温到300℃为干燥、脱吸阶段，煤在这一阶段外形没有什么变化，120℃前是脱水干燥，120-200℃是放出吸附在毛细孔中的 气体，如CH 4、CO 2 、N 2 等，是脱气过程。 第二阶段（300～550或600℃），这一阶段以解聚和分解反应为主，煤形成胶质体并固化黏结成半焦。煤在300℃左右开始软化，强烈分解，析出煤气和焦油，煤在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，一氧化碳和二氧化碳外，主要是CH4及不饱和气态烃。这一阶段由于产生了气，液，固三相共存的胶质体（特别是中等变质程度的烟煤），产生了熔融，流动和膨胀到再固化的过程。 第三阶段（600～1000℃），以缩聚反应为主，这是半焦变成焦炭的阶段，以缩聚反应为主。焦油量极少，在550-750℃，半焦分解析出大量气体，主要是氢气，少量CH4，成为二次解析。700℃时氢气量最大。此阶段基本不产生焦油。750--1000℃半焦进一步分解，继续析出少量气体（主要是氢气），同时残留物进一步缩聚，半焦变成焦炭。 除了烟煤，煤化程度低的褐煤、泥煤，与烟煤干馏过程一样，但不存在胶体形成阶段，仅发生激烈分解，析出大量气体和焦油，无粘性，形成的半焦为粉状，加热到高温时形成焦粉。 另外，高变质无烟煤的热解过程比较简单，是一个连续的析出少量气体的过程，既不能生成胶质体也不生成焦油。因此，无烟煤不适宜用干馏方法进行加工。
1.简述煤的形成过程？ 煤是由古代植物演变而来的，成煤的作用大致可分为2个阶段： 第一阶段：泥炭化阶段。在地表常温常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经 泥炭化作用或腐泥化作用的过程称为泥炭化作用阶段。这一阶段以生物化学降解 为主。 第二阶段：煤化阶段。泥炭或腐泥被埋藏后，由沉积盆地基底沉降至地下深部， 经成岩化作用转变成褐煤，以至无烟煤的过程称为煤化作用。这一阶段以物理化 学变化为主。 2.煤的物理和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？ 植物条件，气候条件，地理条件，地壳运动条件。煤质指标有水分（M），灰分 （A），挥发分（V），发热量（Q），胶质层厚度（Y），固定碳(FC)工业分类指 标主要以结焦性能，挥发分含量（v,%）和胶质层厚度来划分(Y,mm) 3.反应煤层赋存状态的指标主要有几种，煤层按厚度和倾角如何分类？ 倾斜分类： 煤层露天开采地下开采 近水平煤层＜5＜8 缓斜煤层5～108～25 中斜煤层10～4525～45 急斜煤层>45 >45 厚度分类： 煤层露天开采地下开采 薄煤层<3.5m <1.3m 中厚煤层 3.5~10m 1.3~3.5m 厚煤层>10m >3.5m 4.反应煤岩层产状要素是什么？ 走向，倾向，倾角 5.断层的要素有哪几部分？什么叫正断层，逆断层，平推断层？ 断层线是指岩层断裂发生位移的破裂面 位于断层面上方的岩块叫做上盘，反之叫做下盘。当断层面直立时，则无上下盘之分，可用方位命名。上下盘发生相对位移的，相对往上位移的叫做上升盘，反之叫做下降盘。断距是指断层两盘沿断层面相对移动的距离。断层两盘对应层中某一对应点之间的铅直高度差称为落差。 正断层：指断层的上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。 逆断层：指断层的上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。 平推断层：指由于岩体受到扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。 6.煤田地质勘查的任务是什么？煤田地质划分那几阶段？煤田地质勘查有哪几种方法？ 煤田地质勘查是运用科学和技术方法来分析研究探测煤层，查明地层地质构造，煤层以及开
煤的形成： 煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。 一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。 煤炭是这样形成的吗？有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿，煤层很厚，煤质很优，但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的，它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原，因此，地下也应当到处有储存煤炭的痕迹；煤层也不一定很厚，因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质，又会被植物吸收，如此反复，最终被埋入地下时也不会那么集中，土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。 但是，无可否认的事实和依据，煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的，这是颠簸不破的真理，只要仔细观察一下煤块，就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹；如果把煤切成薄片放到显微镜下观察，就能发现非常清楚的植物组织和构造，而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。 石油的形成： 石油主要由碳氢化合物组成。在岩层孔隙内，常以液体或气态（天然气）存在；有时部份凝结成固态。 石油是古代生物遗骸，堆积在湖里、海里，或是陆地上，经高温、高压的作用，由复杂的生物及化学作用转化而成的。 石油在地层中一点一滴地生成，并浮游于地层中。由于浮力的关系，油点在每年缓慢地沿着地层或断层向上移动，直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的油点越聚越多，便形成了油田。 天然气的形成： 根据形成机理天然气可划分为有机成因气和无机成因气两大类。所谓有机成因气是指分散的沉积有机质或可燃有机矿产（油、煤和油页岩），在其成岩成熟过程中，由微生物降解和热解作用形成的以烃气为主的天然气，就目前的研究程度来看，现今发现的天然气绝大部分属于有机成因气。显然，这是一个非常庞大的类型。由前面的叙述可知，根据成气的主要作用因素，可进一步将有机成因气分为生物成因气（包括成岩气）和热解气；后者是有机成因气的主体，还可根据成气有机质类型的不同再进一步划分：将由成油有机质（Ⅰ、Ⅱ型干酪根）形成与石油相伴生成的天然气称为油型气；而将Ⅲ型干酪根和成煤有机质在成煤变质过程中形成的天然气称为煤型气。这样就将天然气划分为四种基本的成因类型，即生物成因气、油型气、煤型气和无机成因气。