煤化工简答
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煤化工工艺学绪论习题与答案第一章绪论一、选择题1、中国能源过去和现在都是以(C )为主。
A 石油B 天然气C 煤D 石油和天然气2、中国探明的煤炭储量为1145×108t,占世界总量的(A )。
A 13.3%B 18.6%C 7.9%D 20.6%3、煤化工利用生产技术中,(B )是应用最早的工艺,至今仍然是煤化学工业的重要组成部分。
A 气化B 炼焦C 直接液化D 低温干馏4、煤化工的发展始于18世纪后半叶,(A )形成了完整的煤化学工业体系。
A 19世纪B 19世纪后半叶C 20世纪D 20世纪后半叶5、煤的(C )可产生燃料气。
A 液化B 炼焦C 低温干馏D 其他加工二、填空题1、中国是世界上煤炭资源丰富的国家之一,煤炭储量远大于石油、天然气储量。
2、煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。
3、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。
4、从煤加工过程区分,煤化工包括煤的干馏(含炼焦和低温干馏)、气化、液化和合成化学品等。
5、煤的气化在煤化工中占有重要地位,用于生产各种燃料气,是干净的能源,有利于提高人民生活水平和保护环境。
三、简答题1、煤化工中如何利用煤?答:煤化工中对煤的利用包括煤的气化、煤的直接液化、炼焦、低温干馏及其他加工。
2、煤化工包括哪些工业?答:煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业及其他煤加工制品工业等。
煤化工期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 煤化工的主要原料是:A. 天然气B. 石油C. 煤炭D. 木材答案:C2. 以下哪个不是煤化工产品?A. 甲醇B. 尿素C. 聚乙烯D. 汽油答案:C3. 煤的气化反应属于:A. 氧化反应B. 还原反应C. 酸碱中和反应D. 置换反应答案:A4. 煤化工中,煤的液化技术主要是指:A. 煤制油B. 煤制气C. 煤制甲醇D. 煤制尿素答案:A5. 煤的干馏是在以下哪个条件下进行的?A. 常温常压B. 常压无氧C. 低温高压D. 高温高压答案:B6. 煤化工中的水煤浆技术,主要用于:A. 煤的气化B. 煤的液化C. 煤的干馏D. 煤的燃烧答案:A7. 煤化工中,煤气化产生的主要气体是:A. 氧气B. 氮气C. 一氧化碳D. 二氧化碳答案:C8. 以下哪项不是煤化工的环保处理技术?A. 脱硫B. 脱硝C. 脱碳D. 除尘答案:C9. 煤化工产品中,尿素主要用于:A. 肥料B. 燃料C. 建筑材料D. 食品添加剂答案:A10. 煤化工中,煤的气化技术主要应用于:A. 钢铁工业B. 石油化工C. 化肥生产D. 电力生产答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 煤化工是指以________为原料,通过化学加工转化为各种化工产品的工业。
答案:煤炭2. 煤的干馏产物主要包括煤焦油、煤气和________。
答案:焦炭3. 煤化工产品中,甲醇可以进一步转化为________。
答案:甲醛4. 煤化工中,煤气化产生的一氧化碳和氢气可以合成________。
答案:甲醇5. 煤化工的环保处理技术包括脱硫、脱硝和________。
答案:除尘三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述煤化工在能源转换中的作用及其重要性。
答案:煤化工在能源转换中的作用主要体现在将煤炭这种固体化石燃料转化为清洁、高效的液体或气体燃料,以及各种化工原料。
煤化工可以提高煤炭的利用效率,减少环境污染,是实现能源多元化和保障能源安全的重要途径。
煤化工简介1. 煤化工的定义煤化工,简称为煤化学工程,是利用煤作为原料进行加工转化的一种化学工程领域。
煤化工是煤炭资源综合利用的重要部分,利用煤来生产煤焦油、煤气、煤焦等煤化工产品,被广泛应用于石化、冶金、化肥、医药等行业。
2. 煤化工的发展历程煤化工的发展可以追溯到18世纪末的工业革命时期,当时英国的煤炭资源充沛,但燃煤带来的环境问题日益凸显。
于是人们开始探索将煤炭转化为煤焦油等有价值化学品的方法。
随着科学技术的进步,煤化工工艺逐渐成熟,应用领域也不断扩大。
20世纪70年代以来,中国的煤化工工业得到了迅猛发展。
中国的煤炭资源丰富,煤化工工业的发展不仅可以提高煤炭资源的综合利用率,还能减少对石油等化石能源的依赖。
3. 煤化工的主要产品3.1 煤焦油煤焦油是煤化工的主要产品之一,它是在焦炉中通过干馏煤炭获得的,具有较高的经济和应用价值。
煤焦油可用于生产染料、农药、涂料、橡胶、塑料等多种化工产品,也可以作为燃料使用。
3.2 煤气煤气是煤焦油干馏的副产物,主要由一氧化碳、氢气和少量的甲烷等组成。
煤气可以用作燃料,也可以经过净化处理后用于合成甲醇、乙烯等化工产品。
3.3 煤焦煤焦是在焦炉中将煤炭加热脱除挥发分后得到的固体产物。
煤焦具有较高的热值和机械强度,广泛用于冶金、化肥、铝电解等工业领域。
3.4 其他产品除了煤焦油、煤气和煤焦外,煤化工还可以生产其他化工产品,如苯酚、酚醛树脂、煤脱硫剂等。
这些产品在冶金、化肥、医药等行业有着广泛的应用。
4. 煤化工的发展前景随着能源结构的调整和环境保护意识的增强,煤化工作为煤炭资源的高效利用方式,具有重要的发展前景。
首先,煤化工可以减少对石油等有限资源的依赖,提高能源供给的可持续性。
其次,煤化工产品的应用领域广泛,可以满足不同行业的需求,推动工业的发展。
最后,煤焦油等产品在低碳环保领域有着巨大的潜力,可以替代某些传统的化工产品,减少二氧化碳等温室气体的排放。
5. 煤化工的挑战与问题尽管煤化工具有广阔的发展前景,但也存在一些挑战与问题。
煤化工考试题库及答案煤化工是指以煤为原料,通过化学加工过程生产各种化工产品和能源产品的工业领域。
以下是一些煤化工考试题库及答案示例:1. 煤化工的主要产品有哪些?答案:煤化工的主要产品包括煤焦、煤焦油、粗苯、甲醇、合成氨、尿素、烯烃等。
2. 简述煤的气化过程。
答案:煤的气化过程是将煤在高温下与氧气或水蒸气反应,生成可燃气体如一氧化碳、氢气等,同时产生少量的固体残渣。
3. 煤化工中的“水煤浆”是什么?答案:水煤浆是一种将煤粉与水混合,加入少量添加剂制成的浆状物料,具有流动性好、燃烧效率高等特点。
4. 煤化工中常用的脱硫方法有哪些?答案:煤化工中常用的脱硫方法包括物理脱硫、化学脱硫和生物脱硫等。
其中化学脱硫是最常见的方法,如石灰石-石膏法。
5. 什么是煤的液化?答案:煤的液化是指将煤转化为液态燃料的过程,主要有两种方式:直接液化和间接液化。
直接液化是将煤在高温高压下加氢转化为液态燃料;间接液化是先将煤转化为合成气,再通过合成气合成液态燃料。
6. 煤化工中如何实现节能减排?答案:煤化工中实现节能减排的方法包括:优化工艺流程,提高能源利用效率;采用清洁能源和可再生能源;加强废气、废水和固体废物的处理与回收利用;推广应用先进的节能技术和设备。
7. 煤化工产品甲醇的主要用途是什么?答案:甲醇的主要用途包括作为燃料、溶剂、化学原料等。
在化学工业中,甲醇可以用于生产甲醛、甲酸、甲胺等化学品。
8. 什么是煤焦化?答案:煤焦化是将煤在隔绝空气的条件下加热,使其分解并产生焦炭、煤焦油和粗苯等物质的过程。
9. 简述合成氨的生产过程。
答案:合成氨的生产过程主要包括氮气和氢气的制备、合成氨的合成反应以及氨的分离和纯化。
氮气通常由空气分离获得,氢气则通过天然气重整或煤的气化获得。
在高温高压和催化剂的作用下,氮气和氢气反应生成氨。
10. 煤化工中的“煤制油”技术主要指的是什么?答案:煤制油技术是指将煤通过化学加工转化为液体燃料,如柴油、汽油等的技术。
1.煤的气化过程中,主要产生的气体是什么?
A.氢气
B.氧气
C.一氧化碳和氢气(答案)
D.二氧化碳
2.煤的液化过程中,主要目的是将煤转化为哪种形态的燃料?
A.固态
B.气态
C.液态(答案)
D.无法确定
3.在煤化工中,焦炭主要用于哪个行业?
A.化工行业
B.钢铁冶炼行业(答案)
C.电力行业
D.建材行业
4.煤焦油是煤化工过程中的一种重要产品,它主要用于生产哪种化学品?
A.塑料
B.染料和医药(答案)
C.化肥
D.橡胶
5.煤化工过程中产生的废气主要成分是什么?
A.氮气
B.一氧化碳和二氧化碳(答案)
C.氧气
D.氢气
6.煤的气化技术中,哪种气化技术是目前应用最广泛的?
A.固定床气化技术
B.流化床气化技术(答案)
C.移动床气化技术
D.无法确定
7.煤化工中的焦化过程主要产生哪两种产品?
A.煤焦油和焦炭(答案)
B.煤气和煤焦油
C.焦炭和煤气
D.煤焦油和化肥
8.煤化工过程中,为了提高煤的利用率和减少污染,常采用哪种技术?
A.煤气化技术
B.煤液化技术
C.煤的洁净技术(答案)
D.煤的焦化技术
9.在煤化工中,煤的气化是指将煤转化为哪种形态的过程?
A.固态
B.气态(答案)
C.液态
D.无法确定
10.煤化工行业中,常用的脱硫技术是为了减少哪种有害气体的排放?
A.一氧化碳
B.二氧化硫(答案)
C.氮气
D.氢气。
煤化⼯试题、问答题每空2分A.煤直接液化是通过裂解、加氢、脱杂等过程将煤变成类似于⽯油组成的液体燃料。
A煤热解⼲馏时按加热温度的不同可分为⾼温⼲馏、中温⼲馏、低温⼲馏三种形式B⼲馏炉按供热⽅式的不同可分为内热式、外热式、内处热联合式三种形式A.煤的液化过程中⽣成的液态物质根据分⼦量或在不同溶剂中溶解度的可以分为三类:分⼦量250~400的为轻油、分⼦量500~700的是沥青烯,分⼦量1000左右的是前沥青烯。
B.根据加氢液化反应的条件不同,煤直接液化⼯艺按反应器的多少以及段间是否有分离单元,⼀般可以分为⼀段加氢法和两段加氢法两⼤类。
⼆、名词解释:每个5分A 煤化⼯FT合成胶质体直接液化B 粘结性成煤过程煤⼲馏间接液化三问答题:每个10分1AB.以煤为原料制液体燃料油有哪⼏种⼯艺路线,从投资、环保、效益等⽅⾯说明各⾃优缺点⽬前利⽤煤炭为原料制备液体燃料的⼯艺⽅法主要有以下四种:煤⼲馏焦油加氢裂化:⼀般在常压及600℃以上进⾏,加压加氢可提⾼焦油产率。
溶剂萃取:⾼温⾼压下,利⽤溶剂取代作⽤破坏煤分⼦氢键、范⽒⼒,部分转化成液体直接液化:该⼯艺的特点是在⾼温、⾼压及催化剂的作⽤下,将煤的⼤分⼦化学结构破坏并阅读会员限时特惠通过溶剂加氢和去除杂质转化成液态燃料的过程。
间接液化:⽓化→合成⽓→FT合成、MTG转化→液态燃料直接液化,制1吨油需3-4吨煤,⽔耗8吨以上,碳排6吨以上,投资1亿/万5A 固定床加压⽓化对⽓化过程有哪些影响?加压⽓化是强化煤⽓化的⼀种⽅法,但它对煤⽓组成、煤的部分⽓化性也会带来影响。
(1)⼀般来讲,在加压的情况下,⽓体密度增⼤,化学反应速度加快,有利于单炉⽣产能⼒的提⾼;从⽓化反应平衡来讲,加压有利于甲烷的形成,不利于⼆氧化碳的还原和⽔蒸⽓的分解,从⽽导致⽔耗量增⼤,煤⽓中⼆氧化碳浓度有所增加。
(2)从化学平衡⽅⾯讲,在煤炭⽓化的⼀次反应中,所有反应均为增⼤体积的反应,故增加压⼒,不利于反应进⾏。
一、煤化工的基本概念1. 煤化工:利用煤炭作为原料,通过化学加工方法,生产出各种化工产品的一种工业过程。
2. 煤化工的特点:原料丰富、成本低廉、应用广泛。
二、煤化工的分类1. 煤炭直接转化:包括煤炭气化、液化、干馏等。
2. 煤炭间接转化:包括煤炭与水蒸气反应生成合成气、合成气转化为甲醇、合成氨等。
三、煤炭气化1. 气化反应原理:煤炭与水蒸气在高温、高压下反应生成一氧化碳和氢气。
2. 气化方法:固定床气化、流化床气化、移动床气化等。
3. 气化产品:合成气、焦炭、煤焦油等。
四、煤炭液化1. 液化反应原理:在催化剂的作用下,将煤炭转化为液态烃类物质。
2. 液化方法:直接液化、间接液化等。
3. 液化产品:汽油、柴油、煤油等。
五、合成气制备1. 合成气原料:煤炭、天然气、生物质等。
2. 合成气制备方法:部分氧化、整体氧化、水蒸气变换等。
3. 合成气用途:合成甲醇、合成氨、合成汽油等。
六、合成甲醇1. 甲醇合成原理:合成气在催化剂的作用下,在高温、高压下反应生成甲醇。
2. 甲醇合成工艺:固定床合成、流化床合成等。
3. 甲醇用途:燃料、化工原料、医药等。
七、合成氨1. 氨合成原理:合成气在催化剂的作用下,在高温、高压下反应生成氨。
2. 氨合成工艺:合成氨装置、合成氨催化剂等。
3. 氨用途:化肥、合成氨水溶液、硝酸等。
八、煤化工的环保与安全1. 环保:减少污染物排放、提高资源利用率、降低能源消耗等。
2. 安全:加强安全管理、防止事故发生、提高应急处理能力等。
九、煤化工发展趋势1. 提高煤炭资源利用率,降低能源消耗。
2. 发展清洁煤化工技术,减少污染物排放。
3. 推广新型煤化工工艺,提高产业竞争力。
通过以上总结,可以看出煤化工考试的重点主要集中在煤炭的转化、合成气制备、合成产品、环保与安全以及发展趋势等方面。
考生在复习时应重点关注这些内容,并结合实际案例进行分析,提高自己的解题能力。
祝广大考生在煤化工考试中取得优异成绩!。
煤化工简介,什么是煤化工,煤化工有什么特点?下面让我们来做个介绍。
现在煤化工项目炙手可热,许多企业都纷纷计划上马煤化工项目,煤化工项目主要包括三部分,煤制甲醇,煤制油(直接和间接),甲醇下游产品(主要包括烯烃、二甲醚、醋酸、甲醛、醚基燃料、甲醇燃料M10,M15,M90等、燃料添加剂,精细化工)。
煤的液化方式分为两种:一种是直接液化。
即在适当的温度和压力条件下,把煤先磨成粉,再和自身产生的液化重油配成煤浆,在高温和高压下直接催化加氢裂化,将煤转化成汽油、柴油等石油产品的工艺过程。
其工艺特点为,对煤种要求较为严格,但热效率高,液体产品收率高。
1吨无水无灰煤可产500公斤-600公斤油,加上制氢用煤,约2.5吨-2.8吨原煤产1吨成品油。
另一种是间接液化。
即将煤气化制得合成气以后,再在催化剂作用下合成油品和化学品。
其工艺特点为,适用煤种广,总效率较低、投资大。
约3.5吨-3.8吨原煤,产1吨成品油。
此外,间接液化还有利用甲醇为中间产物合成汽油。
我国研究煤炭液化技术的机构有两家,一是煤炭科学研究总院,负责煤炭直接液化技术的引进和研究;另一家是中国科学院山西煤化所,负责间接液化技术的研究和开发。
国外间接煤制油技术成熟,主要是德国、南非、美国。
1923年,德国化学家首先开发出了煤炭间接液化技术。
上世纪40年代初,为了满足战争的需要,德国曾建成9个间接液化厂。
二战以后,同样由于廉价石油和天然气的开发,上述工厂相继关闭和改作它用。
之后,煤间接液化技术不断进步。
但由于煤炭间接液化工艺复杂,初期投资大,成本高,除了南非之外,其他国家对煤炭间接液化的兴趣不如对直接液化的兴趣大。
南非开发煤间接制油主要是由于在当时的环境下,南非黑白种族冲突严重,西方国家对南非采取禁油制裁,南非在不得以情况下寻求新的油品发展道路。
南非萨索尔公司应运而生于上世纪50年代初,1955年建成第一座由煤生产燃料油的工厂。
上世纪70年代石油危机后,萨索尔公司又于1980年和1982年相继建成两个煤制油厂。
通俗易懂讲解煤化工煤化工是利用煤炭作为原料,通过一系列化学和物理过程转化为化工产品的行业。
煤炭是一种重要的化石能源,而煤化工则是将煤炭转化为更高附加值的产品,实现能源的利用和化学品的生产。
煤化工的主要过程包括煤气化、煤炭液化和煤炭气化。
煤气化是将煤炭在高温和压力下与氧气或水蒸气反应,生成合成气体的过程。
合成气体主要由一氧化碳和氢气组成,可以用于生产合成油、合成天然气和合成醇等燃料和化工原料。
煤炭液化是将煤炭在溶剂或催化剂的作用下,在高温和高压条件下转化为液体燃料的过程。
液化煤主要用于生产燃料油和化工原料。
煤炭气化是将煤炭在高温和高压下与水蒸气反应,生成合成气体的过程。
合成气体可以用于生产合成油、合成天然气和合成醇等燃料和化工原料。
煤化工的产品广泛应用于能源、化工、医药、农药、染料等行业。
其中,煤制油和煤制天然气是煤化工的重要应用领域。
煤制油是将合成气体通过催化剂转化为液体燃料的过程,可以生产出汽油、柴油和航空煤油等燃料。
煤制天然气是将合成气体通过一系列物理和化学处理,去除杂质和硫化物,得到高纯度的天然气。
煤制天然气可以替代传统天然气,用于供暖、发电和工业用途。
煤化工还可以生产出一系列化工原料和化学品。
比如,通过合成气体可以生产甲醇、乙醇、丙醇等醇类化合物,用于制造溶剂、塑料和涂料等化学品。
通过液化煤可以生产苯、甲苯、二甲苯等芳香烃化合物,用于制造染料、合成纤维和橡胶等化学品。
煤化工在能源转化和化学品生产方面具有重要意义。
通过煤化工技术,可以充分利用煤炭这一丰富的资源,实现能源的高效利用和化学品的多样化生产。
与此同时,煤化工也可以减少对传统石油和天然气资源的依赖,提高能源安全和化工原料的供应稳定性。
此外,煤化工还可以减少煤炭的排放和污染,实现煤炭清洁利用和环境保护的双重目标。
煤化工是将煤炭转化为化工产品的重要技术领域。
通过煤气化、煤炭液化和煤炭气化等过程,可以生产出合成气体、液体燃料和化学品等产品。
现代煤化工知识点总结煤化工是利用煤炭资源进行化学加工,生产燃料、化工产品和材料等的一种工业。
随着化工技术的发展和煤炭资源的丰富,煤化工技术在全球范围内得到了广泛应用。
现代煤化工已经取得了一系列重要的成就,为社会经济发展做出了重要贡献。
在这篇文章中,我们将对现代煤化工的一些重要知识点进行总结和分析。
一、煤化工的基本概念和工艺流程1. 煤化工的基本概念煤化工是利用煤炭资源进行化学加工的一种工业。
它主要包括煤气化、煤制油、煤制天然气、煤液化等技术。
通过煤化工技术,可以有效地利用煤炭资源,生产出各种化工产品,如甲醇、乙烯、丙烯、苯、合成氨等。
煤化工技术对于提高能源利用率、降低能源消耗、减少对化石燃料的依赖具有重要意义。
2. 煤气化工艺流程煤气化是煤化工的重要工艺之一,它是通过在高温、高压的条件下,将煤炭转化为一氧化碳和氢气的混合气体。
煤气化工艺可以分为干煤气化和湿煤气化两种类型。
在干煤气化过程中,煤炭通过加热和氧化反应,生成一氧化碳和氢气。
湿煤气化是在干燥的煤炭中混入水蒸气,通过煤与气化剂(空气、氧气或蒸汽)在高温条件下反应,成为颗粒状含可燃气体的气化气冶炼,这是煤气化的一种。
3. 煤制油工艺流程煤制油是通过加热和催化反应,将煤炭转化为液体燃料的工艺。
煤制油工艺主要包括煤直接液化(IDL)、煤间接液化(IDL)和煤基乙醇三种。
其中,煤直接液化是通过在高温、高压的条件下,将煤炭转化为石油产品。
煤间接液化是先将煤炭转化为合成气,然后再通过费雪-特罗普什法或贝尔法等加氢技术将合成气转化为液体燃料。
煤基乙醇是通过将煤制的气体转化为乙醇。
4. 煤制天然气工艺流程煤制天然气是通过在高温高压条件下,将煤炭转化为天然气的工艺。
煤制天然气工艺过程中主要包括煤气化、变换、净化和液化等步骤。
在煤制天然气工艺中,煤气化是将煤转化为一氧化碳和氢气的混合气体,在变换反应中,将一氧化碳和氢气转化为甲烷和其他烃类。
在净化阶段,通过物理吸附和化学吸附将废气中的杂质和有害物质去除。
1.煤的成焦分哪几个阶段有何特点?○1<350℃煤干燥预热阶段:~120℃煤的水分脱出200℃释放空隙中的气体(CH4、CO2、CO、N2)○2350 ~480℃胶质体形成阶段:350℃煤热解、软化膨胀形成胶质体○3480 ~650℃半焦形成阶段:480℃胶质体分解、收缩、固化形成半焦○4650 ~950℃焦炭形成阶段:650℃半焦分解、开始向焦炭转化950℃焦炭成熟2.常用于炼焦的煤种及其结焦特点?气煤(QM)、肥煤(FM)、焦煤(JM)、瘦煤(SM)及中间过渡性牌号煤。
⑴气煤挥发分含量最高,半焦收缩量最大,黏结性差,膨胀压力较小。
炼焦产品特点:焦炭碎、强度低;可得较多化学产品⑵肥煤挥发份高,灰分高,半焦收缩量大,产生胶质体数量最多,黏结性最好,膨胀压力大。
炼焦产品特点:焦炭碎、强度低;可提高化学产品产率和煤气产率。
⑶焦煤挥发分适中(<肥煤),半焦收缩量小,黏结性高,膨胀压力大,胶质体透气性最差,但热稳定性高。
炼焦产品特点:焦炭裂纹少、块大,强度高。
⑷瘦煤挥发分最低,半焦收缩性最低,黏结性差.炼焦产品特点:焦炭块大,抗碎强度高,耐磨性差(易成焦粉),化学产品产率和煤气产率低。
3.低温甲醇洗涤法脱硫的基本原理是什么?有什么优缺点?原理:以低温甲醇有机溶剂为吸收剂,利用CO2、H2S、COS比H2、CO在吸收剂中溶解度大的特性而除去,吸收后溶液的再生依靠简单的闪蒸解吸放出CO2、H2S 等。
甲醇溶剂与其他溶剂相比有如下优点:在低温、高压下甲醇吸收酸性气体的量远大于对N2、CO、H2、CH4等的吸收量,即选择性好,从而大大降低了甲醇循环量和减少了有效气体H2和CO的损失。
甲醇在低温下平衡蒸汽压低,故甲醇损失少。
甲醇的化学稳定性好,冰点低。
甲醇的粘度小和腐蚀性小。
甲醇的吸收能力大(约是水的100倍),且价廉易得。
甲醇溶剂也有如下的缺点:因其工艺是在低温条件下操作,因此设备的材质要求要高。
甲醇有毒,会影响人的健康。
4.干法脱硫和湿法脱硫有什么优缺点?干法脱硫的优点:能脱有机硫和无机硫,净化程度高,工艺及设备简单,操作维修方便;湿法脱硫的优点:处理含硫量较高的煤气,脱硫剂是液体便于输送,可以再生,可以回收硫,连续生产可循环;干法脱硫的缺点:间歇性生产,脱硫剂再生困难,设备庞大,不宜用于含硫较高的煤气。
湿法脱硫的缺点:净化程度有限5.为何采用喷洒循环氨水而不采用冷水对焦炉煤气进行冷却?氨冷的优点:○1冷水升温的显热小于其蒸发的潜热,氨水吸热比水多,强化煤气冷却效果○2循环氨水的压力较低,喷洒在桥管处形成负压,使粗煤气导入集气管○3氨水是弱碱的,能中和焦油酸,保护管道的作用。
○4氨水有润滑性,便于焦油流动,防止煤气冷却过程中煤粉、焦粒、煤焦油混合形成的渣积累而堵塞煤气管道○5氨水可循环使用,减少废水量不用冷水喷洒的其它原因:○冷水中的矿物质增加沥青中的灰分○2冷水温度低,使集气管底部剧烈冷却,冷却下来的焦油黏度大,容易堵塞管道。
6煤气化的原理,气化条件及应用领域。
定义:煤的气化过程是一个热化学过程,在特定的设备(气化炉)内它以煤为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸汽或氢气为气化剂(又称气化介质),在高温的条件下,通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料(即气化煤气,或简称煤气)的过程。
原理:煤的气化是指利用煤或半焦与气化剂进行多相反应产生碳的氧化物、氢、甲烷的过程,主要是固体燃料中的碳与气相中的氧、水蒸气、二氧化碳、氢之间相互作用。
气化条件:气化炉、供给热量、气化剂应用领域:工业燃气民用煤气化工合成和燃料油合成的原料气作为冶金用还原气联合循环发电的燃气煤炭气化燃料电池煤炭气化制氢煤炭液化的气源7.煤炭的性质对其气化过程有何影响?水分:原料煤的水分对气化过程的稳定运行和热效率有直接影响,且水分越低,越有利于气化。
挥发分:煤气中挥发分的含量高,煤气的热值和产率也会增加。
固定碳:固定碳的性质决定它与气相反应的活泼性。
灰分:其中的某些金属离子对气化反应起着催化作用,灰分的存在往往影响气化过程正常进行,灰分的影响具体包括:①灰渣中碳的损失②煤中矿物质对环境的影响③灰熔点④灰分的熔聚性⑤结渣性⑥灰渣的黏度及其特性。
硫分:煤气用于燃料时,燃烧后大量的SO2会排入大气,污染环境;用做合成原料气时,硫化物的存在会使得合成催化剂中毒;气化用燃料中硫含量应是越低越好。
煤的物理性质影响:煤的黏结性:影响气体在料层内流动的通畅性与在料层截面上分布的均匀性。
煤的热稳定性:对于使用块煤作原料的固定床气化工艺来说,煤的热稳定性差将会增加煤料层内气体流动的阻力和带出物量,降低气化效率。
煤的机械强度:不同类型的气化炉煤的机械强度影响不同,如影响煤粒大小均匀一致、磨煤的电耗、飞灰带出量等。
粒度:不同气化工艺对所用原料煤的粒度要求不同。
煤的化学性质的影响:煤的反应活性对煤的气化效果有直接的影响,不论何种气化工艺,反应性好有利于煤的气化。
8.气化炉的类型和特点?固定床气化:低温煤气易于净化/适于高灰熔点煤/技术成熟,全世界煤气化装置容量占90%;不适于焦结性强的煤/低温干馏产生煤焦油、沥青等/单段炉不易大型化流化床气化:操作简单/动力消耗少/对耐火炉衬要求低/适于高灰熔点的煤;飞灰中未燃尽碳多/容量较小/飞灰中未燃尽碳多气流床气化:碳转化率高/液态灰渣易排出放大容量/负荷跟踪好(50%)/煤种适应性广.适低灰熔点煤/对耐火炉衬要求高熔池气化:煤种适应性广/气化效率高.适低灰熔点煤9.传统甲醇合成的缺点?①单程转化率低,不得不使用多次循环。
②ICI等方法原料气要求含5%的CO2,产生杂质水。
为了使甲醇产品符合燃料及下游化工产品的要求,不得不进行能耗很高的甲醇-水分离。
③ICI等方法合成气净化成本高。
10.煤直接液化的反应机理和工艺过程?机理:将煤在较高温度(400℃以上)、和压力(10MPa以上),下与氢反应使其降解和加氢,从而转化为液体油类的工艺,故又称加氢液化。
过程:在实际工艺中,煤的直接液化过程通常是将预处理好的煤粉、溶剂和催化剂按一定比例配成煤浆,然后经过高压泵与同样经过升温加压的氢气混合,再经加热设备预热至400℃左右,共同进入具有一定压力的液化反应器中进行重质液化。
论述题:1.国内外煤气化的发展方向及目的答:1发展方向:煤气化向高温高压的方向发展、气化炉想大型化发展、技术不断进步、与其他技术联合应用、环境效果更好。
2目的:能使用劣质煤,固体燃料及应用领域提高单炉生产能力,同时高强度,高效的生产不同组成煤气。
并避免污染环境。
2.煤液化研究的现实意义、限制因素?现实意义:能源技术的储备,煤炭是世界第一大能源。
在环保方面,煤炭液化是最有效的结净煤利用技术。
合理、综合利用煤炭资源(得到不可合成的化学品,不可再生的宝贵财富)煤科学理论研究,探讨煤的结构和煤转化机理等。
发展前景:1 中国有丰富的可供煤炭液化的煤炭资源;2 中国石油短缺;3 地方积极性高;4 中国政府非常重视石油资源短缺问题。
限制因素:从环境上讲,煤炭液化不会对大气环境和地面环境造成不利影响。
就今后发展方向来说,中国目前没有可供建设商业规模液化厂的成套工程化技术,煤炭液化工厂建设主体采用从国外引进的方式。
由于建设商业化煤炭液化工厂可鉴定的实例很少,技术和经济方面均有不确定因素,目前处于示范阶段,以便为今后更大规模、多个工厂的建设取得经验。
将煤炭液化建成为能对国内石油供应缺口起到有效补充的产业。
3煤直接液化与原油比较值不值?答:值。
理由有三点,1已经完成传统能源向清洁能源的衔接。
2从市场价度看石油资源日益短缺且一直高价位,转用煤化工产品替代石油是一种趋势。
3从我国国情看“富煤、缺油、少气”是我国基本国情,发展煤化工是必然趋势。
4shell气化炉的结构以及“以渣抗渣”的原理。
答:(1)内筒和外筒:模式水冷壁、环形空间、高压容器外壳。
筒上部为水气化区、筒下部为水熔渣激冷室。
(2)“一渣抗渣”的原理:生产中,高温熔融下的流态熔渣,重力作用下,顺水冷壁向下流。
当渣层较薄时,有良好的热传导性能,渣外表层冷却至灰熔点。
固化附差。
当渣层增厚到一定程度,热传导性能下降,外表层渣温度升高超过灰熔点,即熔融向下流淌。
因此,这样反复进行着动态平衡。
5简述移动床气化炉的燃料分层情况并说明各层的主要作用?答:自下而上:灰渣层:预热气化剂,保护炉栅。
氧化层:燃烧提供反应热。
还原层:获得可燃气体。
干馏层:低温干馏。
干燥层:脱气,脱水。
煤的成固类型:可分为腐殖煤、腐泥煤、残殖煤。
成煤作用过程包括:泥炭化阶段和煤化阶段。
泥炭化阶段包括:凝胶化作用和丝焦化作用。
成煤过程中、煤化阶段包括成岩作用和变质作用。
低温干馏的产品主要有:半焦、煤气、焦油。
低温干馏时影响干馏产品的因素包括:原料煤性质、加热终温、加热速度和压力。
压力升高半焦和气态产率升高、半角强度增大加热速度快、低分子产物应当多、焦油产率应当高。
加热速度慢、固体残渣产率高。
锅炉焦的主要作用有三种:供热燃料、还原剂、疏松骨架。
煤的成焦过程包括:煤干燥预热阶段、焦质体形成阶段、半焦形成阶段、焦炭形成阶段。
煤焦化过程中气体根据路径分为:里行气10%和外行气90%.炼焦用煤有:气煤、肥煤、焦煤和瘦煤。
配煤的工业分析项目有:水分、灰分、挥发度、硫分。
炼焦炉的构造:炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和烟道。
配煤与处理技术有:掺油、捣固、干燥煤炼焦、预热煤炼焦、配型煤炼焦。
捣固煤炼焦是为了扩大气煤用量。
影响炼焦化学品产率的、质量和组成的因素:配煤性质和炼焦操作条件。
炼焦操作条件包括:炉墙温度、炉顶空间温度、焦炉压力等因素。
焦炉气中的硫化物有:有机硫和无机硫。
煤气脱硫主要有:改良A.D.A法、萘醌法和低温甲醇洗法。
萘醌法脱硫的优点是利用焦炉气中的氨作为碱源。
主要有脱硫和脱硫废液处理两部分组成。
回收煤气中氨的方法主要有三种:饱和器法生产硫酸铵和无饱和器或酸洗法生产硫酸铵、量萨姆法生产无水氨。
饱和器法生产硫酸氨过程中,饱和器一器两用即:吸收氨和吡啶、结晶硫酸氨。
无饱和器法生产硫酸铵是为了克服饱和器法生产硫酸铵产品结晶颗粒小的缺点。
粗苯回收工段构成为:煤气最终冷却和除萘、粗苯精制、富油除萘。
影响粗苯吸收的主要因素有:温度、洗油的相对分子量及循环量、贫油的含苯、吸收面积和压力。
粗苯精制流程包括:初步精馏、化学精馏、最终精馏。
:化学精制方法:硫酸洗法和催化加氢。
初步精馏目的:把主要组分沸点范围内所含的硫化物和饱和化合物脱出。
粗苯初步精馏可由:两个精馏塔组成。
初馏塔主要馏分:环戊二烯烃、二硫化碳、苯。
混合塔分出:BTX馏分。
塔底:重苯。
粗苯催化加氢按温度高低分为:日本、美国采用莱托法高温、德国采用鲁奇法低温。
煤气化过程中,气化反应只要是在氧化层与还原层中进行的。