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煤化工工艺学课件3.4 现代焦炉

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煤化工工艺学第三章-炼焦幻灯片PPT

煤化工工艺学第三章-炼焦幻灯片PPT
焦炭挥发分过高，说明焦炭没有完全成熟， 出现“生焦”。焦炭挥发分过低时，说明焦 炭过火，焦炭裂纹增多，易碎。
（4）硫分：焦炭的硫分是受炼焦煤料影响 的，它是生铁的主要有害杂质。
（5）磷分：焦炭的磷分含量很少，焦炭的 含磷量多少取决于炼焦煤料，煤中的含磷 几乎全部转入焦炭中，一般焦炭含磷量约 0.02%。磷在炼铁过程中，进入生铁中使生 铁产生冷脆性。
1．煤的基本结构单元
煤是以有机体为主，并具有不同的分子量，不同化学结构 的一组“相似化合物”的混合物。
它不象一般的聚合物，是由相同化学结构的单体聚合而成 的。因此构成煤的大分子聚合物的“相似混合物”被称作基 本结构单元。也就是说，煤是许许多多的基本结构单元组合 而成的大分子结构。基本结构单元包括规则部分和不规则部 分，规则部分为结构单元的核心部分，由几个或十几个苯环、 脂环、氧化芳香环及杂环（含氮、氧、硫）组成；在苯核的 周围连接着各种含氧基团和烷基侧链，属于基本结构的不规 则部分。
(1) 物理研究法 如红外光谱、核磁共振波谱、射线衍射、 显微分光光度法扫描电镜和各种物理性质研究以及利用物理 常数进行统计结构分析；
(2) 物理化学方法 如溶剂抽提和吸附性能研究等； (3) 化学研究方法 如氧化、加氢、卤化、水解、热解和 官能团分析等方法。
长期以来，对煤的结构研究，始终未能获得突破性的结 论，只是根据实验结果分析推测，提出了煤的分子结构模 型——化学结构模型和物理结构模型。近年来，对煤的结构 研究取得一些进展。由于煤的显微组分中往往以镜质组分为 主，再加上它在成煤过程中变化比较均匀以及矿物质含量低 等优点，一般采用煤的镜质组分作为研究结构的对象。
煤中的氧相当一部分是以非活性状态（即比较不易起化学反 应和不易热分解的那部分氧）存在，主要是醚键和杂环中的氧， 它们整个存在于成煤过程中，这一部分氧无法用直接方法测定。 有人认为，有一部分非活性氧经KOH的酒精溶液水解之后，可 以转化为活性氧，因为，它们变成了羟基或羧基。在褐煤阶段 含氧官能团含量最高，在烟煤阶段其含量就大大降低，而且以 非活性氧为主，到无烟煤阶段，含氧量则更低。煤中除含氧官 能团之外，还存在着含氮官能团和含硫官能团。煤中含氮量在 1～2%，主要是以胺基、亚胺基、五元杂环，六元杂环，吡啶 和咔唑等形式存在。含硫官能团主要以硫醇、硫醚、二硫醚、 硫醌及杂环硫等形式存在。煤的基本结构单元上连接着烷基侧 链。烷基侧链的平均长度，是随煤化程度的增加而迅速减少。

化工煤焦工艺培训课件

化工煤焦工艺培训课件
装入煤塔的配合煤经过装煤车取煤后,装入高温的焦炉内,进行高温干馏,制成焦炭,供高炉冶炼使用.下面介绍炼焦工艺技术.由于生产的大型化及连续化，故以我厂具有代表性的6米焦炉为例进行说明。
炼焦工艺
六米焦炉工艺技术
概述 工艺流程 工艺分解
1概述
化工总厂现有六米焦炉8座，每2座为一组，即 2×55孔设计年产110万吨，每2座焦炉配一套设计能力140t/h干法熄焦。一、二、四、六炼焦各有6米焦炉2座及一套干熄焦，四期正在建设的6.98米焦炉2座及配套干熄焦（高温、高压锅炉）一套。
3 工艺分解 3.1备煤部分
炼焦用配合煤质量指标
项 目
配合煤质量指标
与理论计算相比允许波动范围
灰分(Ag)， % 挥发分(Vg)， % 硫分(SgQ) % 水分(WQ) % 细度， % 胶质层厚度， mm
Y4－73-11
99500
100
6
立山老解冻所
Y4－73-11
206000
220
2
立山新解冻所
Y4－73-11
158000
190
2
煤场解冻所
Y4－73-14D
158000
220
2
立山西区解冻所
Y4－73-11
158000
220
2
3、相关知识
1）高炉煤气：无色、无味、有毒的可燃气体。密度是1.3kg/m3，及空气的密度（1.293kg/m3）相近，含有25～30%的CO，故毒性很强。易燃、易爆，着火点为700℃，与空气混合的爆炸极限为40～70%，低发热值为3.15～4.0MJ/m3，理论燃烧温度为1500℃左右。
5）开大门后要及时关好大门，防止热量损失。 6）已解冻好的煤车，应及时联系取出，以防烤坏车皮。 7）解冻所操作工要根据煤车冻层厚度、烤车室温度来掌握烤车时间。 8）焦炉煤气压力低于500Pa，高炉煤气压力低于1200Pa，混合煤气低于1500Pa时，解冻所燃烧室停止加热。 9）每批煤车烤好送出后，要及时了解卸车情况，掌握烤车效果，及时调节操作。 10）煤车进烤车室时，要检查车体情况，防止车皮着火。 11）煤车进烤车室前，要确认被解冻煤的牌号、名称，并做好记录。

煤化工工艺学第三章 炼焦

煤化工工艺学第三章 炼焦

3.2 焦炭及其性质
由烟煤、沥青或其他液体碳氢化合物为原料，在隔绝
空气条件下干馏得到的固体产物都可称为焦炭，且随 干馏温度的高低又有高温（950~1050℃)焦炭和低温 (500~700℃)焦炭之别，后者也称半焦。
根据原料煤的性质、干馏的条件等不同，可形成不同
规格和质量的高温焦炭，其中用于高炉炼铁的称高炉 焦，用于冲天炉熔铁的称铸造焦，用于铁合金生产的 称铁合金用焦，还有非铁金属冶炼用焦(以上统称冶金 焦)，以及气化用焦、电石用焦等。
3.1.1.3煤焦油 荒煤气经过冷却析出的煤焦油，分两步进行处理。首先用蒸
馏的方法，将沸点相近的组分集中在各种混合馏分中，然后再 对各混合馏分进一步精制得纯产品，焦油蒸馏所得的馏分如下。 （1）轻油馏分 可提取苯、甲苯、二甲苯、重苯等。 （2）酚油馏分 可提取酚、甲酚、二甲酚等。 （3）萘油馏分 生产萘、精萘、工业喹琳等。 （4）洗油馏分 主要用作苯类吸收剂。
当焦炭承受冲击力时，焦炭裂纹或缺陷处碎成小块，
焦炭抵抗这种破坏的能力称抗碎性或抗碎强度，用M40 （或M40）表示。
3.2.2、焦炭的化学组成 （1）水分 焦炭水分一般为2~6%。焦炭水分要稳定，否



则将引起高炉的炉温波动，并给焦炭转鼓指标带来误差。 （2）灰分 灰分是焦炭中的有害杂质，主要成分是高熔点 的SiO2和Al2O3。因此焦炭的灰分越低越好，焦炭灰分每增1 %，高炉焦比约提高2%，渣量约增加2.5%，高炉产量约下 降2.2%。 （3）挥发分 挥发分是焦炭成熟度的标志，它与原料煤的 煤化度和炼焦最终温度有关，一般成熟焦炭的挥发分为1% 左右；当挥发分>1.9%时，则为生焦。 （4）硫分 在冶炼过程中，焦炭中的硫转入生铁中，会大 大降低生铁的质量。一般硫分每增加0.1%，高炉熔剂和焦 炭的用量将分别增加2%，高炉的生产能力则降低2~2.5%。 （5）磷分 焦炭中的磷主要以无机盐形式存在，煤中所含 的磷几乎全部残留在焦炭中。高炉炉料中的磷全部转入生 铁中，因此焦炭的磷分一般<0.02%。

《煤化学与工艺》PPT课件

《煤化学与工艺》PPT课件

煤 的 结 构
第 一 节
一、煤煤的的组物成理结构
煤的组成
– 有机质
– 矿物质
煤的结构
– 网络结构模型－整体
– 平均结构单元模型－有机质
Fig.1 Diagram of the major constituents in coal: organic material, fragments of plant debris (macerals), inorganic inclusions, and an extensive pore net work.
1H NMR和FTIR联合解析
1H NMR FTIR
平
朔பைடு நூலகம்
烟
煤
小
分
和
子 馏
分
的
联平
合均
解分
析子
结
构
的
三、统计结构解析方法—— D W Krevelen（荷兰）首先
将统计结构解析法引入煤的结构研究，创立煤化学结构的统计解析法
• 应用结构解析法的原理，根据煤的加和性 质与结构的内在联系，在不使煤质发生破 坏的前提下，通过统计计算和图解，求取 平均结构单元的结构参数，并根据煤的结 构性质对计算结果进行校正，来定量地描 述煤的结构特征
化学结构一般以镜质组作 为研究对象
– 含量多 – 组成均匀，变化平稳
煤的大分子结构
第一煤节的煤大的分大子分结子构结构
煤大分子结构的基本概念 煤的结构参数 基本结构单元的核 基本结构单元周围的烷基侧链和官能团 煤中的杂原子 连接基本结构单元的桥键 煤中的低分子化合物
煤大分子结构的现代概念示意图
煤大分子结构的现代概念
煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物 结构单元的核心是缩合芳香核 结构单元的周边有不规则部分 结构单元之间由桥键连接 氧、氮、硫的存在形式 低分子化合物 煤化程度对煤结构的影响

焦化工艺及原理讲稿2013.8

焦化工艺及原理讲稿2013.8

倒焰式焦炉结构由五部分组 成，分别是： ①炉顶区 ②炭化室区 ③斜道区 ④蓄热室区 ⑤烟道区。 由几百种砖型、 上万吨耐材建成。
3.2

炭化室
炭化室是对煤料隔绝空气进行干馏的炉室。由硅 质耐火材料砌筑而成。炭化室顶部有3～4个装煤孔， 并有1～2个导出粗煤气的上升管。它的两端为内衬 耐火材料的铸铁炉门。靠推焦车一侧称为机侧，另 一侧称为焦侧。 顶装煤的焦炉，为顺利推焦，炭化室的焦侧宽度 大于机侧，两侧宽度之差称锥度，一般焦侧比机侧 宽20～70mm，炭化室愈长，此值愈大，大多数情 况下为50mm。捣固焦炉由于捣固煤饼的机、焦侧 宽度相同，故锥度为10～20mm 。炭化室宽度一般 在400～550mm之间，宽度减小，结焦时间能大大 缩短，但劳动效率降低，焦炉抗弯强度降低。
1、煤的成焦过程示意图
2、焦化工艺流程
单种煤 煤塔
装煤 车
＜3mm
粗破碎 粉碎机
＜80mm
配煤仓 电子秤 化产净化
按比例 配合 气液 分离
氨水 降温
粗煤气
焦炉
推焦 车
高温焦炭
净煤气、硫铵、粗苯、焦油
氮气
干熄焦
筛分
冶金焦 粉焦、小块
3、现代炼焦炉的结构
焦炉是炼制焦炭的工业窑炉，自16世纪开始，焦 炉结构的发展大致经过四个阶段，即土法炼焦、 倒焰式焦炉、废热式焦炉和现代的蓄热式焦炉。 我国早在明代就出现了用简单的方法生产焦炭的 工艺，它类似于堆式炼制木炭，将煤置于地上或 地下的窑中，依靠干馏时产生的煤气和部分煤的 直接燃烧产生的热量来炼制焦炭，称为成堆干馏 或土法炼焦。土法炼焦成焦率低，焦炭灰分高， 结焦时间长，化学产品不能回收，还造成了环境 污染，综合利用差。

《煤化工工艺学》教学大纲

《煤化工工艺学》教学大纲

《煤化工工艺学》教学大纲中文名称：煤化工工艺学英文名称：Chemical Technology of coal授课专业：应用化工技术，煤炭深加工，化工设备专业学时：56一、课程的性质和目的：煤化工工艺学是煤化工专业学生的专业课，是为了适应现代化工行业的发展需要，培养具有化工设计基本思想和产品开发能力的专门人才，为毕业生尽快适应就业后工作要求、今后进一步的学习而设立的。

可供从事煤化工利用专业设计、生产、科研的技术人员及有关专业师生参考。

通过对煤低温干馏、炼焦、炼焦化学产品回收和精制、煤的气化、煤的间接液化、煤的直接液化、煤的碳素制品和煤化工生产的污染和防治等的生产原理、生产方法、工艺计算、操作条件及主要设备等的介绍，使学生具备煤化工工艺学的坚实基础，对煤化学工业的原料选择、工艺路线的选择、典型单元操作及化工工艺的实现等有深刻的理解，具备对工艺过程进行分析、改进、开发新产品等能力，以掌握煤化工工艺的开发思想和思路为重点，增强其独立思考的能力、分析问题、解决问题的能力，为学生就业和进一步的发展奠定良好基础。

二、课程的教学内容、各章内容及相应学时数本课程由下列7章组成：1章绪论2学时2章煤的低温干馏8学时3章炼焦12学时4章炼焦化学产品的回收与精制10学时5章煤的气化10学时6章煤间接液化8学时7章煤直接液化6学时根据本课程的特点，组成为下列内容：1绪论§1．1 煤炭资源§1．2 煤化工发展简史§1．3 煤化工的范畴§1．4 本书简介了解煤化工工业发展历史、煤化工工业在国民经济中的地位，煤化工发展趋势。

掌握化学加工工业的基本概况、特点，掌握石油、煤、天然气等能源概况。

重点：煤化工的范畴。

2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理解煤的热解基本规律和特点。

现代焦炉工艺基本知识课件

现代焦炉工艺基本知识课件

8
炭化室和燃烧室的关系（1）
• 炼焦炉主要由炭化室、燃烧室、蓄热室和炉 顶区组成
• 炭化室和燃烧室：炭化室是煤隔绝空气干馏 的地方；燃烧室是煤气燃烧的地方，两者依 次相间，其间的隔墙要严格防止干馏煤气泄 漏，还要尽快传递干馏所需热能。
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9
炭化室和燃烧室的关系（2）
• 每座焦炉的燃烧室都比炭化室多一个。燃烧室用隔 墙分成若干个立火道，以便控制燃烧室温度从机侧 到焦侧逐渐升高。火道个数随炭化室长度增加而增 多，58型焦炉为28个，我国的大容积焦炉为32个。 火道中心距大体相同，一般为460~~480毫米，火道 宽度则因炭化室中心距增大而变宽，这有利于火道 内废气的辐射传热。煤气和空气口在立火道底部， 一般复热式焦炉每个立火道底部有两个斜道出口和 一个烧嘴。用焦炉煤气加热时，烧嘴走焦炉煤气， 两个斜道均走空气；用高炉煤气加热时，一个斜道 走高炉煤气，另一个走空气。
• 1、标准温度—是指机、焦侧测温火道平均温度的控制 值，是在规定结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标；
• 2、直行温度—实际测量出的火道温度就叫直行温度；
• 3、蓄热室顶部温度—为了防止因蓄热室高温而将格子 砖烧熔，应严格控制其温度，对于双联火道焦炉来说， 蓄热室温度与立火道温度存在着一定的关系，大概差 150℃；
又分为捣固焦炉） • 2、按加热用煤气分类：有复热式焦炉和单热式焦炉； • 3、按空气和加热用煤气的供入方式分类：有侧入式焦
炉和下喷式焦炉； • 4、按气流调节方式分类：有上部调节式焦炉和下部调
节式焦炉；
• 5、按拉长火焰方式进行分类：有多段加热式、高低灯 头式、废气循环式等；
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3
我国焦炉炉型简介
• 5、环境保护—主要是焦炉的大气污染和化产片的污水处理强制措 施的加大；

煤焦化工讲座课件

煤焦化工讲座课件

2.1.2 饱和器法生产硫铵工艺
（1）焦炉煤气系统 ：煤气预热—分配伞—除酸器—
二苯回收工段 （2）母液循环系统 ：硫酸（高位槽) —饱和器—溢
流液返流喷射管，形成循环。保持酸浓度4-6%
（3）结晶干燥系统 ：结晶泵抽出—离心分离及洗
涤—沸腾床干燥
2.2 粗苯的回收
2.2.1 粗苯的回收方法
（1）洗油吸收法 （2）吸附法 （3）凝结法
2.教学计划：6学时
项目
内容
方式 学时
讲座
煤焦化工工艺
授课
3
文献学习 1.我国合成氨煤制气现状及发展前景
3
2.21世纪炼焦新技术—SCOPE21工艺 指导学习
3.煤焦油加工技术进展和发展对策
与讨论
4.变压吸附技术在合成氨厂的应用
5.合成氨催化剂技术进展及工业应用
6.合成氨工艺技术的现状及其发展趋势
C与O2反应 ，C与H2O反应 及副反应
煤气发生炉设备
3.1.2 造气工艺：
固定层气化制造煤气，首先是空气通过燃料层发生反应 放热以提高炉温，随后是蒸汽通过燃料层发生吸热反应，反 复循环的生产方法。生产煤气的工艺及各阶段的时间安排随 燃料的性质和工艺操作的具体要求不同而异。一般情况下， 两次上吹的空气吹净，以排净下部空间和上部空间的残存煤 气为原则。吹风时间的分配，以燃料层具有较高的温度为原 则，达到高温所需时间的长短，以提高空气流速为主要手段， 即强风吹。但不能使燃料层发生破坏为限，分配给适当时间。
典型煤焦化工工艺
氨水
硫酸
选煤
配煤
炼焦
熄焦
中和
分离
焦炭
硫铵
煤焦化工工艺流程示意图
焦炉气 二苯 焦油

现代焦炉工艺基本知识PPT

现代焦炉工艺基本知识PPT
2、直行温度—实际测量出的火道温度就叫直行温度； 3、蓄热室顶部温度—为了防止因蓄热室高温而将格子
砖烧熔，应严格控制其温度，对于双联火道焦炉来说， 蓄热室温度与立火道温度存在着一定的关系，大概差 150℃； 4、小烟道温度—是指废气排出温度； 5、焦饼中心温度—是焦炭成熟的重要标志，一般生产 中焦饼中心温度达到950℃~1050℃；
焦炉生产过程简介
焦炉生产一般包括装煤、推焦、熄焦和筛焦等 四个生产过程
1、装煤—将不同品种的煤源搭配混合在一起 以满足炼焦需要的过程；
2、推焦—将成熟后的焦炭从焦炉的炭化室内 推出的过程；
3、熄焦—由于煤干馏成焦的最终温度为 950℃～1050℃，所以从炭化室推出的是炽热
的焦炭，熄灭至300℃以下的过程称之为熄焦；
焦炉压力制度
1、集气管压力—是根据吸气管正下方炭化室底部压力 在结焦末期不低于5Pa来确定的；
2、看火孔压力—在实际生产过程中一般是以控制看火 孔压力为基准来确定燃烧系统的各点压力是比较方便 的；
3、蓄热室顶部压力—与看火孔的压力是相关的； 4、分烟道吸力—为保证蓄热室顶部吸力不变，就应调
炉和下喷式焦炉； 4、按气流调节方式分类：有上部调节式焦炉和下部调
节式焦炉；
5、按拉长火焰方式进行分类：有多段加热式、高低灯 头式、废气循环式等；
我国焦炉炉型简介
1、JN型焦炉：有两分式、下喷式、侧入 式以及捣固式等不同类型，具体代表有 JN43、JN55、JN60等；
2、新日铁M型焦炉：宝钢存在有该焦炉 炉型；
焦炉机械设备简介
1、顶装式焦炉主要有：装煤车、推焦车、 拦焦车和熄焦车等，简称焦炉四大车；
2、侧装式焦炉主要有：捣固机、装煤推 焦机、消烟车（也可以称为除尘车）

煤化工工艺学第三章课件-炼焦

煤化工工艺学第三章课件-炼焦
热解反应是炼焦过程中的重要化学反应之一，它是指煤在高温下受热后发生分解和 聚合反应，生成焦油、煤气和半焦的过程。
热解反应过程中，煤中的大分子结构发生断裂，释放出挥发性物质，这些挥发性物 质在高温下进一步裂解和聚合，最终形成焦油和煤气。
热解反应的温度和压力对生成物的影响较大，温度越高、压力越大，生成物的产率 越高。
根据炼焦需求，选择适合的煤种和配比，以 提高焦炭的质量和产率。
采用先进的炼焦技术
如捣固炼焦、配煤技术等，可以提高焦炭的 质量和产率。
控制炼焦温度和时间
通过优化加热制度，确保煤料在适当的温度 和时间内完成热解和缩聚反应。
加强环境保护
通过改进工艺和设备，降低炼焦过程中的污 染物排放，实现绿色生产。
THANK YOU
煤化工工艺学第三 章课件-炼焦
目 录
• 炼焦的基本概念 • 炼焦的工艺流程 • 炼焦的化学反应 • 炼焦的影响因素与优化方法
01
炼焦的基本概念
炼焦的定义
01
炼焦：指将煤在高温下经过热解 、熔融、固化、相变等物理和化 学变化过程，转化为焦炭和煤焦 油的过程。
02
炼焦是煤化工的重要环节，是高 炉冶炼的主要原料，也是钢铁、 化工、电石等行业的原料。
炼焦的原理
炼焦原理：煤ห้องสมุดไป่ตู้高温下经过热解反应，释放出挥发性物质， 生成焦炭和煤焦油。热解过程中，煤分子结构发生变化，产 生裂解和缩聚反应，形成不同组分的煤气和液体产物。
炼焦反应需要在高温、常压或加压条件下进行，通常在焦炉 内进行。炼焦过程中，煤的粘结性和结焦性是影响焦炭质量 的重要因素。
炼焦的重要性
结焦反应
结焦反应是炼焦过程中的另一重要化 学反应，它是指半焦在高温下进一步 加热，发生缩聚和芳构化反应，最终 形成焦炭的过程。

化工工艺学-第五章-煤的高温干馏讲解

化工工艺学-第五章-煤的高温干馏讲解

炭化室和燃烧室
炼焦炉断面示意图
炭化室是接受煤料，并对其 隔绝空气进行干馏的炉室。 炭化室位于两侧燃烧室之间， 顶部有3～4个加煤孔，并有 1～2个导出干馏煤气的上升 管。炭化室的水平呈梯形， 焦侧宽度大于机侧，两侧宽 度之差称锥度。（1100℃）
燃烧室位于炭化室两侧，其 中分成许多火道，煤气和空 气在其中混合燃烧，产生的 热量传给炉墙，间接加热炭 化室中煤料，对其进行高温 干馏。燃烧室数量比炭化室 多一个，长度与炭化室相等， 燃烧室的锥度与炭化室相等 但方向相反，以保证焦炉炭 化室中心距相等。（1300℃）
25~35℃ 2~5g/m3 （40~50%）
焦油和氨 水的分离
焦炉煤气脱硫
钢铁厂自用焦炉煤气净化流程
存在形式
无机硫
硫化氢
硫
有机硫
CS2、 COS、 硫醇、噻吩
＞90％
H2S的危害？ 我国城市煤气的H2S含量＜20mg/m3
焦炉煤气的脱硫方法
干法脱硫
净化度高：1~2mg/Nm3
脱硫剂：Fe(OH)3、Fe(OH)2。原理是通过化学吸附脱除煤气中的H2S。我
足够的块度尺寸：适当的原始粒度。
性
上限：80mm；下限：20-30mm
质
焦粉是不希望出现的粒度级别，一部分随高炉气被吹走，另一部分
容易沉积在高炉下部导致透气性恶化，并造成增稠的不利现象
单种煤炼焦很难满足炼焦煤炭质量的要求！
配煤的基本原理
高挥发分弱粘结性煤成焦气孔大， 气孔壁薄，易脆成粉末；
煤 气：可用来合成氨、生产化学肥料或用做加热燃料。
产 品 煤焦油：苯、甲苯、二甲苯、硫酸铵、吡啶碱、酚、萘、蒽、
沥青等。用于化学肥料、农药、合成纤维的原料、塑料等。

炼焦课件第04章

炼焦课件第04章

近年来，为了实现燃烧室高向加热均匀性，在不同结
构的焦炉炼中焦，采炉取了不同措施。根据结构不同，主要有以
下四种方法，如图4-12。
图4-12 各种解决高向加热均匀的方法 a—高低灯头；b—炉墙不同厚度；c—分段加热；d—废气循环
（1）炼高焦低灯炉头 高低灯头系双联火道
中单数火道为低灯头、双数火道为高灯头 （灯头即为焦炉煤气喷嘴），火焰在不同 的高度燃烧，使炉墙加热有高有低，以改 善高向加热均匀性。奥托式焦炉即采用高 低灯头法。但此种方法仅适用于焦炉煤气 加热，并且效果也不显著。而且由于高灯 头高出火道底面一段距离才送出煤气，故 自斜道出来的空气，易将火道底部砖缝中 的石墨烧尽，造成串漏。奥托式、JN60— 82、JNX60—87型焦炉即用此法。
2燃．烧燃炼室烧位室焦于炉炭化室两侧，
其中分成许多火道，煤气和空 气在其中混合燃烧，产生的热 量传给炉墙，间接加热炭化室 中煤料，对其进行高温干馏。 燃烧室数量比炭化室多一个， 长度与炭化室相等，燃烧室的 锥度与炭化室相等但方向相反， 以保证焦炉炭化室中心距相等。 大型焦炉的燃烧室有26～32个 立火道， 中小型焦炉仅为12～16个。
炭的工艺， 过程:将煤置于地上或地下的窑中，依靠干馏时
产生的煤气和部分煤的直接燃烧产生的热量来炼 制焦炭，称为成堆干馏或土法炼焦。
问题:土法炼焦成焦率低，焦炭灰分高，结焦时 间长，化学产品不能回收，还造成了环境污染， 综合利用差。
炼焦炉
焦炉的发展趋势应满足下列要求： （1）生产优质产品 为此焦炉应加热均匀，焦饼长向 和高向加热均匀，加热水平适当，以减轻化学产品的裂解 损失。 （2）生产能力大，劳动生产率和设备利用率高。为了 提高焦炉的生产能力，应采用优质耐火材料，从而可以提 高炉温，促使炼焦速度的提高。 （3）加热系统阻力小，热工效率高，能耗低。 （4）炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。 （5）劳动条件好，调节控制方便，环境污染少。

2024版焦化厂详细工艺流程课件PPT共63张大纲

2024版焦化厂详细工艺流程课件PPT共63张大纲

煤气净化设备
对焦炉煤气进行净化处理，去除其中的杂质 和有害成分，得到净煤气。
熄焦设备
对焦炭进行熄焦处理，使其降温并去除表面 杂质。
设备选型和布局设计原则
设备选型原则
根据生产规模、工艺要求、原料煤性 质等因素，选择技术先进、经济合理 的设备。
布局设计原则
遵循工艺流程顺畅、操作方便、节约用 地、环保节能等原则进行布局设计。同 时考虑设备之间的衔接和配合，确保生 产过程的连续性和稳定性。
煤炭破碎与筛分
将大块煤炭破碎成合适 粒度，筛分出杂质，提
高煤炭利用率。
煤炭干燥与预热
去除煤炭中水分，提高 煤炭热值，降低能耗。
石油焦煅烧
去除石油焦中挥发分和 硫分，提高焦炭质量。
生物质压缩成型
将松散生物质压缩成块 状，便于储存和运输。
关键参数对预处理效果影响
破碎粒度
粒度过大或过小都会影响焦炭质 量和产量。
学员心得体会分享
对焦化厂工艺流程有了更深入的 了解，掌握了关键设备和技术。
提高了安全生产和环保意识，认 识到焦化厂生产过程中的风险点
和防控措施。
通过实际案例分析和讨论，加深 了对理论知识的理解和掌握。
行业发展趋势预测
焦化行业将继续向大型化、集约化方 向发展，提高产业集中度和竞争力。
新能源和可再生能源的快速发展将对 焦化行业产生一定影响，焦化厂需要 积极应对市场变化，调整产品结构和 产业布局。
效果评价指标体系构建
能耗指标
包括综合能耗、单位产品能耗等，反映焦化厂的能源利用效率。
排放指标
包括烟气排放浓度、废水排放浓度等，反映焦化厂的环保水平。
资源利用指标
包括水资源利用率、固体废弃物利用率等，反映焦化厂资源利用情况。

《煤化工工艺学》——炼焦

《煤化工工艺学》——炼焦

焦缝
炉墙
900
800
13 9
7 5 3 11
15h 9 7 3
湿 煤 层 干 煤 层
温度 ,℃
600
500
400 300 200 100
1
胶 半 质 层 焦
焦 炭
图3-4 炭化室煤料温度和成焦层分布
成焦分布
700
四、炭化室内成焦特征
1. 炭化室内同时进行着不同成焦阶段


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。 两胶质体层在装煤后11小时左右在中心汇合。 装煤后15小时左右，焦炭成熟。
五、焦炭的质量
④ 水分（一般为2%～6%） 水分要稳定，否则引起炉温波动。 ⑤ 碱性成分（K2O、Na2O） 由于其催化和腐蚀作用，能严重降低焦炭强度。 3. 机械强度 ①耐磨强度M10 a:耐磨强度（M10↓、耐磨性↑） 当焦炭外表面承受的摩擦力超过气孔壁强度时，就会产 生表面薄层分离的现象，形成碎末，焦炭抵抗这种破 坏的能力称为耐磨强度。 b:转鼓测定耐磨强度指标M10
1. 供热

两侧炉墙供热（靠近炉墙煤料温度先升高，温 升速度快；远离炉墙的温度后升高，升高速度 慢）
2. 不同部位煤料温度随加热时间变化（图3-2）
炉墙温度
加入煤时，炉墙温度迅速下降 靠近炉墙煤料温度 炭化室中心温度 加煤后8小时方由100 oC升高（才脱完水分） 100~350 oC：炉墙附近8 oC/min；中心1.5 oC/min 升温速度不同，温度梯度不同，故收缩梯度不同， 升温速度大的裂纹多，焦块小。
4.
蓄热式
将高温烟气先经蓄热室后降温，热量用来预热空气等。
三、炼焦工艺流程及主要设备
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★一般，炭化室宽0.4～0.5m、
长10～17m、高4～7.5m,顶部设 有加煤孔和煤气上升管(在机侧 或焦侧)，两端用炉门封闭,炭化室 机侧窄焦侧宽（有一定的锥度）， 炭化室顶部留有顶部空间以便导出粗煤气。
★燃烧室由许多立火道构成,
燃烧室比炭化室多一个。
★
蓄热室位于炉体下部，分空
气蓄热室和贫煤气蓄热室
a:双联式火道
b:二分式火道
c:过顶式火道
②按加热煤气种类的不同 a:单热式焦炉（用贫煤气） b:复热式焦炉(能用焦炉煤气或贫煤气加热) ③ 按煤气入炉的方式不同 a:下喷式焦炉 加热用的富煤气由炉体下部通过下喷管垂直地进入炉内，空气和 贫煤气则从交换开闭器和小烟道从焦炉侧面进入炉内。 b:侧入式焦炉 加热用的富煤气由焦炉机焦两侧水平砖煤气道引入炉内，空气和 贫煤气则从交换开闭器和小烟道从焦炉侧面进入炉内。
（例如：58型焦炉的全称应为：双联火道，废气循环， 加热煤气下喷的复热式焦炉。）

4.解决焦炉高向加热均匀的措施 ⑴高低灯头 火道中灯头高低不等 ⑵废气循环 活到中混入废气，拉长火焰 ⑶分段燃烧 火道分段供入空气，增长燃烧区 × ⑷按炭化室高度采用不同厚度的炉墙。 （延长结焦时间，已不再采用）
b:废气循环 a:高低灯头
C:分段燃烧
2.焦炉的结构与特点 ⑴炭化室和燃烧室 两侧是燃烧室，炭化室与燃 烧室依次相间，一墙之隔。 顶部由3-4个加煤孔，并有12个导出干馏煤气的上升管， 它的两端为内衬耐火材料的 铸铁炉门。 例：JN43-58-Ⅱ型焦炉 炭化室尺寸分为两种宽度，即 平均宽为407mm和450mm两种形 式，炭化室全高为4300mm，全 长为14080mm，有效长为 13350mm，炭化室的有效容积 为21.7m3,加热水平高度800mm。 焦炉燃烧室宽度为736mm和 693mm（包括炉墙）。
⑵焦炉附加机械（四大车） ①加煤车 顶装焦炉的装煤车设在炉顶,其作用是从煤塔取出一定重量的煤料, 通过炭化室顶部装煤孔卸入炭化室内. ②推焦车 炭化室装煤完毕后,煤落在室内成锥形,由推焦机上的平煤杆将煤 推平;打开,清扫与关闭机侧的炉门;将成熟的焦炭从炭化室的机侧 推到焦侧的导焦车上. ③导焦车（拦焦车） 拦着从炭化室推出来的焦炭落到熄焦车上,并打开,清扫与关闭焦 侧的炉门. ④熄焦车 接受推出的赤热焦炭,运到熄焦塔内(或运到干法熄焦装置用惰性 气体将余热导走发电或补充管网的蒸汽),将赤热焦炭熄灭,然后卸 在凉焦台上冷却.
。
⑵斜道区 连接蓄热室和燃烧室的通道为斜道区，它位于蓄热室顶部和 燃烧室底部之间，用于导入空气和贫煤气，并将其分配到每个立火 道中，同时排除废气。 ⑶蓄热室 位于焦炉炉体的下部，上部经过斜道与燃烧室相连，下部经 废气盘分别与分烟道、贫煤气管和大气相通。
燃烧室正下方为主墙，主墙内有垂直砖煤气道，焦炉煤气 （富气）由地下室煤气与主管经此道送入立火道底部与空气混合燃 烧。 ⑷焦炉加热系： 燃烧室、斜道区、蓄热室。 变换时间：20~30min（气流换向）
3.焦炉炉型 ⑴焦炉炉型的分类 ①按火道结构形式的不同 a:双联火道: 燃烧室设计成偶数个立火道，每两个分为一组，一个火道走上升 气流，另一个走下降废气，换向后气流反向流动。 b:二分式： 燃烧室火道分成两半，彼此以水平集合烟道相连，一半走上升气 流，另一半走下降废气，换向后气流反向流动。 c: 过顶式: 两个燃烧室为一组，彼此借助炭化室顶部且与水平集合烟道相连 的过顶烟道相连，形成一个燃烧室全部火道走上升气流，另一个 全部走下降废气，换向后气流呈反方向流动。
⑸炉顶区 炉顶区砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、洪炉孔等。
⑹基础平台 基础平台位于炉体底部，它支撑整个炉体，炉体设施和机械的质量， 并把它传到地基上。
例：JN43-58-Ⅱ型焦炉基础为底板、顶板和支柱组成，用钢筋混 凝土浇铸而成。为了减轻温度对基础的影响，焦炉砌体的下 部与基础平台之间有4-6层红砖。
§ 3、炼焦
§ 3．4 现代焦炉
§ 3．4 现代焦炉
1.焦炉概述 ⑴焦炉主要部分构成（三大室） ①炭化室 煤隔绝空气干镏的地方，焦炭形成的场所。
②燃烧室 是煤气燃烧的地方，煤气与空气在其中混合燃烧，产生的热量传 给炉墙，间接加热炭化室中煤料，对其进行高温干馏。 ③蓄热室 回收燃烧室废气的热量来预热空气和贫煤气的地方。