煤的低温干馏

煤的低温干馏它主要指煤在干馏终温500～700℃的过程。

中国一些城市目前还使用中温干馏炉（700～900℃）生产城市煤气，故也编入本节。

煤低温干馏始于19世纪。

二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。

战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。

当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。

煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。

这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。

而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。

另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等。

适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。

中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。

1．低温干馏的产品性质前已述及烟煤低温干馏的产品产率、组成和性质与高温干馏有很大区别，见表6-1-03和6-1-04。

干馏半焦的性质列于表6-1-09。

可见半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应性和比电阻越高。

半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。

半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低（250℃左右）是优质的燃料，也适合用于制造活性炭，炭分子筛和还原剂等。

2．煤低温干馏工艺低温干馏的方法和类型很多，按加热方式有外热式，内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体二种；按煤的运动状态又分为固定床、移动床、流化床和气流床等。

这里仅简介几种。

⑴ 连续式外热立式炉目前国内仍用来制取城市煤气的伍德炉示于图6-1-02。

烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤气与干馏气由上升管引出。

第二章煤的低温干馏1．煤干馏过程简介煤的干馏又称为煤的热解，是煤化工的重要过程之一。

它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）。

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）。

煤低温干馏技术的应用始于19世纪，当时主要用于制取灯油（或称煤油）和蜡。

19世纪末，因电灯的发明而趋于衰落。

第二次世界大战前夕及大战期间，纳粹德国基于战争的目的,建立了大型低温干馏工厂,生产低温干馏煤焦油，再经高压加氢制取汽油、柴油。

战后，大量廉价石油的开采，使煤低温干馏工业再次陷于停滞状态，各种新型低温干馏的方法多处于试验阶段。

历史上曾出现过很多低温干馏方法，但工业上成功的只有几种。

这些方法按炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。

外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。

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，得到焦油和热解水。

煤的低温干馏工艺有哪些煤的低温干馏工艺是指在700以下的温度范围内，将煤进行加热处理，通过物理和化学反应将煤中的有机物质分解，生成液体和气体产品的过程。

这种工艺可以有效利用煤资源，减少对煤中的有机物质进行燃烧而产生的环境污染。

下面将介绍几种常见的煤的低温干馏工艺。

1. 低温热解工艺：低温热解工艺是将煤与热载体（如石英颗粒或金属颗粒）一起加热，通过热传导和煤与热载体间的物理和化学反应，使煤的有机物质分解为液体和气体产品。

该工艺适用于煤的干馏和焦化过程。

2. 低温气化工艺：低温气化工艺是指将煤与空气或气体反应剂（如水蒸气、氢气或一氧化碳）进行气化反应，将煤中的有机物质转化为气体燃料或化工原料。

低温气化过程中生成的气体主要包括合成气、甲烷和一氧化碳。

3. 低温液化工艺：低温液化工艺是将煤在氢气的存在下进行催化加氢反应，将煤中的有机物质转化为液体燃料或化工原料。

低温液化工艺可以通过裂解煤中的大分子结构，得到低碳烯烃、芳香烃等燃料和化工原料。

4. 低温焦化工艺：低温焦化工艺是将煤在干燥空气或氮气中进行加热，使煤中的有机物质发生裂解反应，得到焦炭和可燃气体。

低温焦化过程中生成的气体主要包括一氧化碳、甲烷和氢气。

5. 低温裂解工艺：低温裂解工艺是将煤在催化剂（如铁催化剂）的存在下进行加热，通过裂解和重组反应，将煤中的有机物质转化为液体燃料和化工原料。

低温裂解工艺可以得到混合芳香烃、饱和烃和杂环化合物等产品。

6. 低温脱固硫工艺：低温脱固硫工艺是将含硫煤在氧化剂（如空气、氧气或过氧化氢）的存在下进行加热反应，通过氧化反应将煤中的硫化物转化为硫酸盐或硫酸酯，达到脱硫的效果。

低温脱固硫工艺可以减少煤燃烧时产生的二氧化硫和硫酸雾的排放。

总结起来，煤的低温干馏工艺包括低温热解、低温气化、低温液化、低温焦化、低温裂解和低温脱固硫等几种常见工艺。

这些工艺能够有效利用煤资源，同时减少煤的燃烧对环境的污染，具有重要的经济和环境意义。

第一节、概述概念：煤干馏—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。

（或炼焦、焦化）分类（按加热终温）：低温干馏：500～600℃；中温干馏：700～900℃；高温干馏：900～1100℃低温干馏特点：煤的低温干馏过程仅是一个热加工过程，常压生产，不用加氢，不用氧气，即可制得煤气和焦油，实现了煤的部分气化和液化。

低温干馏与煤的气化和液化相比，过程简单、加工条件温和、投资少、生产成本低，经济竞争能力强。

适用煤：褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤。

低温干馏产品：半焦、煤气、焦油第二节、低温干馏产品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。

一般焦油产率为6～25%，半焦产率50～70%，煤气产率80～200m3/t（原料干煤）。

1、半焦性质：①孔隙率为30～50%；②反应性和比电阻都比高温焦炭高，原料的煤化程度越低，半焦的反应能力和比电阻越高；③强度较低，低于高温焦炭；④在电炉冶炼和化学反应等过程中使用。

应用：应用范围较广，优质的民用和动力燃料。

原因：无烟，不形成焦油，含硫比原煤低，有利于环境保护，反应性好，热效率比煤高，块度均匀；铁合金生产的优良碳料，褐煤半焦可用作高炉炼铁喷吹料，粉矿烧结。

影响因素：半焦的块度和原料煤的块度、强度和热稳定性、低温干馏炉的结构、加热速度及温度梯度有关。

2、煤焦油性质：低温干馏煤焦油是黑褐色液体，密度一般小于1g/cm3 。

成分特征：①酚类含量高：35%，②有机碱含量比较低1～2%，烷基2～10%，烯烃3～5%，环烷烃10%，芳烃15～25%，中性含氧化合物（酮、酯和杂环化合物）20～25%，沥青10%。

用途：可生产发动机燃料、酚类、烷烃和芳烃，（包括苯、萘的同系物）；生产的酚类可以用于生产塑料、合成纤维、医药等；泥炭和褐煤焦油中含有大量蜡类，可生产表面活性剂和洗涤剂；低温焦油经催化加氢可生产发动机燃料和其他产品。

3、煤气性质：低温干馏煤气密度为0.9～1.21g/cm3,含有较多的甲烷和其他烃类。