煤低温干馏技术及经济分析.pdf

1绪论煤化学工业是以煤为原料经过化工加工实现煤综合利用的工业，简称煤化工元素组成：C 、H 、O 、N 、S 、P 等化学组成：水分（外在水，内在水，结合水），灰分，挥发分，固定炭2煤的低温干馏煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，称为煤干馏(或称炼焦、焦化)。

按加热终温分：低温干馏,中温干馏,高温干馏.原料：低阶煤低温干馏产品:半焦:低温干馏半焦的空隙率为30%~50%，反应性和比电阻都比高温焦炭高得多。

煤焦油:黑褐色液体,密度0.95~1.1g/cm3,酚类,有机碱,烷烃,烯烃,环烷烃,中性含氧化合物,中性含氮化合物,沥青.煤气:密度：0.9~1.2g/cm3,组成：甲烷、其他烃类原料煤:变质程度↑半焦↑焦油↓热解水↓煤气↑一次焦油：所得焦油是煤的一次热解产物。

焦炉炭化室炉墙温度:加煤前，1100℃左右;加湿煤后，T 先↑后↓;推焦前， 1100℃左右加热终温影响因素：温度↑煤化程度↑，煤开始热解温度↑温度↑焦油产率↓煤气产率↑焦油产率↓煤气产率↑压力的影响：压力↑半焦产率↑ 焦油产率↓ 煤气产率↑LR 褐煤干馏流程：产物：半焦，挥发分15~21%；炼焦配煤瘦化剂焦油，含尘21.1%，回配入半焦中油，含尘0.2%热解水煤气，含轻油中国褐煤干馏实验：产物：半焦，微孔；灰分少，热值高，反应性好，比电阻大还原剂，炭质吸附剂，高炉喷吹燃料、焦油、热解水、煤气，含轻油3 炼焦炼焦：煤在焦炉骨隔绝空气加热到1000℃左右，可获得焦炭、化学产品和煤气的过程用途：焦炭：高炉炼铁化学产品：肥料，农药；纤维；塑料、炸药；医药原料煤气：合成氨炼焦过程：芳核综合稠化，侧链脱落分解成焦过程煤的干燥预热阶段 < 350℃ 胶质体形成阶段 350~480℃半焦形成阶段 480~650℃ 焦炭形成阶段 650~950℃气体要出途径:胶质层：由两侧移向中心内部：里行气:水蒸汽，煤一次热解产物,上行进入炉顶空间.外部：外行气:煤一、二次热解产物沿焦饼裂纹及炉墙与焦饼间空隙进入炉顶空间 煤 （干燥预热）胶质体 （软化膨胀） 半焦 （固化收半焦 气态产物炼焦用煤的种类：焦煤JM 、肥煤FM 、气煤QM 、瘦煤。

煤炭低温干馏技术的问题分析与策略探讨摘要：本文结合本单位实况，指出了煤炭低温干馏工艺技术的的当前现状及所存在的突出问题，指出了可行的改进措施，望能为此领域研究有所借鉴。

关键词：煤炭；低温干馏技术；工艺问题；措施当处于隔绝空气状态下，煤受热分散，生成大量的焦油、煤气、焦炭等的基本过程，即煤干馏，又被称之为热解、焦化技术。

依据不同的加热终温，可将其划分为三种：其一为低温干馏（500~600℃），其二是中温干馏（700~900℃），其三为高温干馏（900~1100℃）。

需要指出的是，针对煤炭的低温干馏而言，其不仅能从中获得一些煤焦油、煤气，而且还能得到大量的半焦（即为兰炭）。

低温干馏是本地区现阶段一种重要的煤转化工业，因生产与技术上的相对落后，在生产时会有大量的废气、废水、废渣等产生，因而会对环境造成污染，因此，采取有效措施，改进煤炭低温干馏工艺，已成为本地区需要解决的重要问题。

本文就此探讨如下。

1.煤炭低温干馏工艺现状及问题分析当前，比较常用的工艺为内热式气体热载体低温干馏技术，其基本流程为：借助斗式提升机，把低变质煤提升至炉顶储煤仓，而且不断的向干馏炉加入；当干馏之后，兰炭会落入到水封槽当中，进行冷却熄焦处理，然后便会被外排，最终便会被烘干成半焦；针对荒煤气而言，会携带煤焦油，于干馏室当中，沿料层持续上升，分别经收集罩、上升管于桥管，然后在通过文氏管塔、终冷洗涤塔及静电捕焦器等，提取煤焦油，最后与风机辅助下，分为部分加热烘干半焦、部分回炉燃烧和部分规划送往电厂发电这三部分；对于焦油而言，其进到沉淀池进行脱水，最终便会成为成品焦油。

在整个煤炭低温干馏工艺技术当中，干馏炉为其不可分割的重要设备。

本地区大多煤炭低温干馏生产半焦的厂家，都选用的是比较传统的内热式直立干馏炉，其由三部分构成，其一为冷却段，其二是干馏段，其三为干燥段。

而在具体的工艺特点上，主要为：在干馏炉当中，所采用的是大空腔设计，在干馏段于干燥段之间，并无比较严格的界限；处于炽热状态的半焦进到与之连接的炉底水封槽后，其中的水会将其冷却，并用刮板机、拉盘将干馏产品导出；一些荒煤气与空气混合之后，进到炉内花墙，通过花墙孔外喷并燃烧，从中便会生成供于干馏使用的气体热载体，对煤块实施加热干馏；煤气从炉顶集气伞中被引出，最终进到冷却系统当中。

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。

浅谈煤化工中的煤低温干馏摘要：为了解决石油短缺问题，煤化工便产生了，煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。

本文简单介绍了煤化学工业，综述了煤化工中的煤的低温干馏。

关键词：煤化工；低温干馏；半焦；影响因素引言：目前，化学工业中石油化工发展比较快，占据主导地位，煤化工的工业生产所占比重不大。

因为目前石油还供过于求，价格低廉，但石油储量有限，总有一天要枯竭，按目前耗用速度，石油使用年限估计为几十年，而且那些开采容易，生产费用低的油田均已发现并在开采。

在以后的年代里，石油的开采将逐渐转移到条件艰难的地方，开采费用也将大大提高，因而迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油，于是人们开始重视了煤化工。

1.煤化学工业的简介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。

煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等[1]。

2.煤的低温干馏煤在隔热空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，成为煤干馏。

按加热终温的不同，可分为三种：低温干馏、高温干馏、中温干馏。

煤低温干馏过程仅是一个加热工过程，常压生产，不用加氢，不用氧气即可制的煤气和焦油，实现了煤的部分气化和液化。

低温干馏的气化或液化工艺过程简单，加工条件温和，投资少，生产成本底，煤低温干馏生产在经济上也是有竞争能力的。

褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低价煤，适于低温干馏加工。

褐煤半焦反应性好，适于作还原反应的煤料。

半焦含硫比原煤低，低硫半焦燃料有利于环境保护。

低阶煤无粘结性，有利于在移动床或流化床干馏炉中处理。

最佳热解温度均随煤阶降低而降低，低阶煤开始热解温度低[2]。

2.1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%；半焦产率为50-70%；煤气产率为80-200m3/t。

●煤炭热解（干馏）及煤焦油加工技术经济分析陕西省决策委员会委员陕西省化工学会名誉理事长贺永德一、概述煤的热解也称煤的干馏或热分解，是指煤在隔绝空气条件下进行加热，煤在不同温度下发生一系列物理变化和化学反应的复杂过程。

煤通过热解生成气体（煤气）、液体（焦油）、固体（半焦）三种形态的产品。

按煤热解温度可分为低温热解（５００—６５０℃）、中温热解（６５０—８００℃）、高温热解（９００—１０００℃）和超高温热解（＞１２００℃），低阶煤（低变质煤）多采用低温热解能得到高产率的焦油和煤气。

焦油加氢可生产汽油、柴油、渣油等石油代用品和石油焦。

煤气是清洁燃料和制化工合成气的原料气。

半焦是优质无烟燃料，可作为民用燃料及电石、铁合金、炼铁高炉喷吹料，也是优质的气化用原料、吸附材料。

与煤直接燃烧相比，煤热解可生产气、液、固三种不同形态的产品，实际上是对煤中不同成分进行分质利用，是煤洁净高效综合利用的有效方法，既可减少燃煤造成的环境污染，又能提高低阶煤资源综合利用率和产品的附加值，具有显著的经济效益和环保效益。

煤热解技术发展大致分三个阶段。

第一阶段从１８世纪初，英国、德国开始建设煤热解厂，生产照明灯油和民用无烟燃料。

１９世纪初俄国、法国、美国等也先后发展各自的煤热解技术。

这一阶段煤热解厂规模小、技术落后、设备简陋、产品加工和利用率低，是煤热解的初级阶段。

第二阶段从２０世纪初至６０年代，世界工业迅猛发展，石油开采不能满足液体燃料快速增长的要求，带动了煤热解技术的快速发展，特别二战期间，德国用煤制取液体燃料成为其油品的主要来源，先后形成了Ｌｕｒｑｉ－Ｓｐｕｅｌｇａｓ、Ｌｕｒｑｉ－Ｒｕｈｇａｓ，并达到了可观的工业规模。

美国开发了Ｄｉｓｃｏ、前苏联开发了固体热载快速热解等工艺技术。

第三阶段从２０世纪７０年代至今，世界三次石油危机和对清洁能源需求的增长，再度引起对煤热解的重视。

美、日、德、澳等国广泛开展了研究和试验工作，如１９８９年美国能源部批准并资助在怀俄明州吉列镇Ｂｕｃｋｓｋｉｎ煤矿建设一套日处理１０００吨的褐煤干燥干馏工业示范装置，１９９２年６月投产，运行了近５年，从煤中提取的液体产品（ＣＤＬ），作为石油替代燃料，年处理煤３００万吨的商业化工厂正在设计和建设之中。