煤化工工艺学煤的炭素制品

炭素制品生产统计指标体系解释中国炭素行业协会2003年9月中国钢铁工业生产统计指标体系第十一章炭素制品生产统计指标解释第一节炭素制品生产概述炭素制品是以石油焦、沥青焦、无烟煤、天然石墨、石油分馏及合成物和煤沥青等富含碳元素的基材为主要原料，经特定的工艺处理而获取的人工制成品。

炭素制品具有良好的热稳定性和化学稳定性，耐高温、抗腐蚀、有较高的机械强度和较好的机械加工性能；经高温处理后的石墨化制成品还具有良好的导电、导热和抗热振性能；经纯化处理的高纯石墨更具有库仑效率高、中子减速能力强和极小的热中子吸收截面等一系列优良的电和核性能。

因而炭素制品被广泛地应用于冶金、机械、化工、电子、航天及核工业等领域，具有十分广阔的应用和发展前景。

炭素制品门类繁多，因所采用的原料和应用范围差异，其生产工艺过程也不尽相同。

就目前而言，炭素制品在电炉钢冶炼中作为导电电极，在炼铁高炉、铝电解槽和矿热炉上作为炉衬材料和导电材料是其主要的应用范围。

这部分炭素制品的主要工艺流程见图11－1-1：图11-1-1 炭素制品主要工艺流程示意图根据图11－1-1，现将其生产工艺原理简单阐述一下。

1、原料制备：将原料（如石油焦、无烟煤等）置于煅烧设备内（如回转窑、罐式炉、电煅炉等），以煤气、天然气、重油或电能为热源进行煅烧。

煅烧温度一般为1250－1700℃。

煅烧目的是排除原料中的挥发分及水分，提高原料的真密度、机械强度、导电性能和化学稳定性。

煅烧后的原料将按工艺要求进行破碎、筛分，按粒度分级装入料仓。

有些原料如石墨碎、焙烧碎等无需煅烧，直接破碎、筛分装入料仓。

粘结剂、浸渍剂（主要指煤沥青）制备是指将原料经过加热、镇静、调质等工序，使其适合工艺要求。

2、配料混捏：配料混捏是根据炭素制品不同用途及质量要求，选择不同的原料配比、不同的粒度组成、不同的粘结剂及使用比例，将其置于混捏设备中，在一定温度下混合和捏合，形成具有可塑性的糊料，以便后工序成型。

《煤化工工艺学》教案中文名称：煤化工工艺学英文名称：Chemical Technology of coal授课专业：化学工艺学时：32一、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1学时2章煤的低温干馏5学时3章炼焦8学时4章炼焦化学产品的回收与精制6学时5章煤的气化6学时6章煤间接液化4学时7章煤直接液化2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。

引言：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、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。

、煤化工行业发展现状：1.煤炭逐步由燃料为主向燃料和原料并举过渡;2.近些年来，基于煤炭气化的新型煤化工得到了快速发展;3."十一五"期间，在煤炭液化、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气等方面的示范工程取得了阶段性成果。

炭素的生产工艺炭素是一种非常重要的材料，被广泛应用于工业生产和科学研究中。

炭素的生产工艺有多种，其中最常用的包括石油焦、木材焦和煤焦的加热分解法。

其中，石油焦是石油炼制过程中产生的副产品，在生产过程中会经过高温煅烧、粉碎和筛分等步骤，最终得到石油焦。

石油焦具有高炭含量，纯净度高，是一种高质量的炭素材料。

它广泛应用于钢铁、化工、电子等行业的生产中，如制造石墨电极、铁合金、硅锰合金等。

木材焦的生产工艺相对简单。

首先，将木材放入焦炉中进行热解，生成焦油和木醋液。

然后，通过蒸馏的方法将焦油中的水和杂质去除，得到质量较好的焦油。

最后，将焦油进行加热裂解，得到木材焦。

木材焦用途广泛，主要用于制造活性炭、防腐剂和其他高附加值产品。

煤焦是从煤炭中提取的一种炭素材料。

煤焦的生产工艺相对复杂。

首先，将煤炭进行选矿和破碎，得到煤料。

然后，将煤料放入焦炉中进行加热分解，生成焦炭。

在焦炭的生产过程中，还会产生焦炉气和焦炉渣。

焦炉气可以用于燃烧或作为化工原料，而焦炉渣可以作为建材或肥料使用。

煤焦广泛应用于铁钢、铸造、化工等领域，如制造铁合金、硅锰合金、人造石墨、金属钢化剂等。

除了以上几种工艺外，还有其他一些生产炭素的方法，如电弧炉法、纤维素焦的加热分解法等。

这些方法根据生产需求和原料的不同，选择合适的工艺进行生产。

炭素的生产工艺中，有一些问题需要注意。

首先，需要保证生产过程的安全和环保性，导致的较严重的污染和事故，不仅会影响工人的身体健康，也会对环境造成一定的破坏。

其次，需要控制生产工艺中的温度、压力等参数，以获得所需的质量和性能。

此外，生产过程中还需要考虑能源消耗和原料储备的问题。

总的来说，炭素的生产工艺有多种，可以根据具体的需求选择合适的工艺。

随着技术的进步和需求的不断增加，炭素的生产工艺也在不断改进和创新，以提高生产效率和质量，满足广大用户的需求。

碳素制品生产工艺碳素制品生产工艺是指通过加工原料中的碳素元素，制成各种形状和用途的碳素制品的工艺。

碳素制品是一种具有很高的硬度和耐热性的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子产业等领域。

下面介绍碳素制品生产的一般工艺流程。

碳素制品的生产工艺主要包括原料选择、制浆、成型、烧结、加工和检测等环节。

首先是原料选择。

碳素制品的原料主要有天然石墨、石墨颗粒、聚苯乙烯、聚丙烯等。

选择适当原料对最终制品的质量起到决定性作用。

其次是制浆。

将选定的原料加入适量的水，在搅拌下形成稠密的浆料。

制浆过程中需要进行某些物理或化学反应，使原料颗粒分散均匀，同时去除杂质。

然后是成型。

将制浆后的浆料通过压模机或注塑机等设备进行成型。

成型的形式有很多种，常用的有压制、注塑、滤框成型等。

成型的目的是将碳素原料形成所需的形状。

接下来是烧结。

将成型后的碳素制品放入高温炉中，进行烧结处理。

烧结是一个高温加热过程，通过提高温度，使碳素原料颗粒结合更牢固，从而提高制品的硬度和密度。

然后是加工。

经过烧结后的碳素制品可能还需要进行加工。

加工包括研磨、切割、打磨等，通过这些操作可以获得更精确的尺寸和更光滑的表面。

最后是检测。

对加工后的碳素制品进行检测，以确保其质量达到要求。

常用的检测方法包括物理性能测试、化学成分分析、显微镜观察等。

以上就是碳素制品生产的一般工艺流程。

不同的碳素制品可能有不同的生产工艺，但总体步骤大致相似。

通过合理的工艺流程和优质的原料，可以制备出高质量的碳素制品，满足各种领域的应用需求。

炭素
碳的三种变体：金刚石、石墨、无定形碳
生产工艺流程：预焙阳极的生产是以石油焦为原料，以煤沥青为粘结剂，经过石油焦煅烧、中碎、筛分、细碎、沥青的熔化、配料、混捏、成型、焙烧等工序加工制作而成。

生产预焙阳极所需原料分骨料和粘结剂两类,骨料包括石油焦和返回料(生料和残极),粘结剂采用煤沥表。

石油焦:石油沥青或石油系的重质油经过干馏制成的焦炭。

煅烧作业就是各种石油焦原料在隔绝空气的条件下进行高温热处理.煅烧的目的？1 排除原料中的挥发份。

当温度达到1150度—1350度时，挥发份只占0.5%；2 提高原料的密度和强度；3 提高原料的导电性能；4 驱除原料中的水份；5提高原料的抗氧化能力。

焙烧:在焙烧炉内用保护介质(填充料),在隔绝空气的情况下,以重油作为燃料,按一定的升温速度进行间接加热的过程.
目的:1 排出挥发份;2 降低电阻率,改善制品的导电性能;3 使制品的粘结剂转化成焦炭;4 使体积充分收缩。

过程:1 低温预热阶段;2 变化剧烈中温阶段;3 高温烧结阶段;4 冷却阶段
预焙阳极理化指标:1 挥发份;2电阻率;3 体密度;4 真密度;5 抗压机械强度.
炭素制品的理化指标:机械强度,密度,比电阻,真密度,导热性,耐热性,耐腐蚀性,灰份。

0概述煤加工化学产品的生产工艺，是以煤为原料，经化学加工转换为气休、液休和固休产物，并将气休和液体产物进一步加工成一系列化学产品的过程。

根据煤加工方法的不同，所得化学产品的种类也不同。

目前煤加工方法主要有高温干馏、气化和液化。

煤高温干馏得到的主要产产品如下所示：这些产品已在化工、医药、染料、农药和炭素等行业得到广泛应用。

特别是吡啶喹啉类化合物和很多稠环化合物的生产，是石油化工无法替代的。

煤经气化得到的粗煤气，在经过净化和加工后，得到的化学产品主要有氨、甲醇、液体燃料、醋酸以及醋酸甲酯。

煤直接液化得到的化学产品主要是液体燃料和化工产品。

可见，以石油为原料生产的一次产物均可以用普通技术由煤来制取。

以煤为原料制取的合成气作为化工原料制备含氧化合物的C1化学路线很有竞争力。

煤转化利用技术，将煤转化为沽净的二次能源和化工原料，即充分利用了资源，又为保护环境提供了根本性措施。

所以煤干馏、气化和液化技术的应用和发展，在国民经济中具有重要的现实意义和战略意义。

1 煤高温干馏化学产品1.1 化学产品的生成煤料在焦炉炭化室内进行干馏时，在高温作用下，煤质发生了一系列的物理化学变化。

装入煤在200℃以下蒸出表面水分，同时析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等气体；随温度升高至250~300℃，煤的大分子端部含氧化合物开始分解，生成二氧化碳、水和酚类(主要是高级酚)；至约500℃时，煤的大分子芳香族稠环化合物侧链断裂和分解，生成脂肪烃，同时释放出氢。

在600℃前从胶质层析出的和部分从半焦中析出的蒸气和气体称为初次分解产物，主要含有甲烷、二氧化碳、一氧化碳、化合水及初焦油，而氢含量很低。

初焦油主要具有大致如下的族组成(%)：链烷烃(脂肪烃) 烯烃芳烃酸性物质盐基类树脂状物质8.0 2.8 53.9 12.1 1.8 14.4初焦油中芳烃主要有甲苯、二甲苯、甲基萘、甲基联苯、菲、蕙及其甲基同系物；酸性化合物多为甲酚和二甲酚，还有少量的三甲酚和甲基吲哚；链烷烃和烯烃皆为C5至C32的化合物；盐基类主要是二甲基吡啶、甲苯胺、甲基喹啉等。

《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。