煤化工简介6-10.ppt

三、净化 四、合成 CO+2H2-----CH3OH CO2+3H2----CH3OH+H2O 五、精馏 煤化工简介 2011年6月 概念 煤炭是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质，由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带有各种官能团的大分子结构。 煤化工主要是指以煤为原料经过化学加工，使煤转化为气体、液体和固体燃料及化学品的过程。包括煤的高温干馏、煤的低温干馏、煤的气化、煤的液化、煤制化学品及其它煤加工制品。 在煤的各种化学加工过程中，焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃；煤气化在煤化工中也占有很重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃料气（广泛用于机械、建材等工业），也用于生产合成气（作为合成氨、合成甲醇等的原料）；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料，在20世纪上半叶曾得到发展，第二次世界大战以后，由于其产品在经济上无法与天然石油相竞争而趋于停顿，当前只有在南非仍有煤的间接液化工厂；煤的其他直接化学加工，则生产褐煤蜡、磺化煤、腐植酸及活性炭等，仍有小规模的应用。 煤 化 工 行 业 类 型 气化 炼焦 直接液化 低温干馏 其它加工 煤气—合成气—氨、甲醇、 液体燃料、醋酐等 焦炉煤气：煤气、粗苯 煤焦油：萘、蒽、吡啶、沥青等 焦炭：冶金焦、电石—乙炔—聚氯乙烯 液化油—液化燃料—化学品 煤气、低温煤焦油、半焦 褐煤蜡、活性炭等 煤化工产业链图 传统煤化工：焦化、合成氨现代煤化工：能源和产品型结合 新型煤化工特点： 产品－以洁净能源和可替代石油化工产品为主 技术系统－采用高新技术并优化集成 产业规模－建设大型联产企业和产业基地 煤炭资源的有效、合理利用 经济最优化 清洁生产与环境友好 煤 炭 的 焦 化 一、基本原理 煤隔绝空气被加热到1000oC，软化、熔融并发生一系列的分解和聚合反应，放出气体（CO、CH4、H2、H2S、烷烃类以及芳烃类气体）和焦油，最后生成焦炭的过程。 焦炉 煤 焦 炭 冷凝 焦油加工 焦油 工业萘、洗油、酚、 蒽、轻油 煤气净化 氨、粗苯、硫磺、 净煤气 二、煤炭焦化的工艺过程 焦炭（约占78%） 90%以上用于冶金工业的高炉炼铁 其余应用于铸造、电石 ①热值高，冶金工业重要燃料； ②净化后，作为工业燃料和民用煤气； ③可提取氨（生产合成硫胺等）、粗苯(精制得苯、甲苯、二甲苯等）、酚类、硫化物（硫磺、吡啶） 炼焦 焦炉煤气（15-18%） 煤焦油（2.5-4.5%) 轻油馏分、酚油馏分、 萘油馏分、蒽油馏分、沥青等 煤的气化 一、基本原理 指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中的有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为以CO、H2、CH4等可燃气体为主要成分的生产过程。 二、煤气化过程中主要化学反应： C+O2------CO2 C+O2------CO C+H2O-----CO+H2 CO+H2O-----CO2+H2 C+H2-----CH4 S+O2----SO2 SO2+H2-----H2S+H2O 三、煤气化的方法 按煤在气化炉中的流体力学行为分为： 固定床气化 流化床气化 气流床气化 固定床气化 固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入，气化剂由炉底加入。 固定床气化炉常见有间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇Lurgi）2种。 ??。 流化床气化 又称为沸腾床气化。其以小颗粒煤为气化原料，这些细颗粒在自下而上的气化剂的作用下，保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动，迅速地进行着混合和热交换，其结果导致整个床层温度和组成的均一。 流化床气化炉常见有温克勒（Winkler）、灰熔聚（U-Gas）、循环流化床（CFB）、加压流化床（PFB是PFBC的气化部分）等 　　气流床气化是一种并流式气化。从原料形态分有水煤浆、干煤粉2类；从专利上分，Texaco、Shell最具代表性。前者是先将煤粉制成煤浆，用泵送入气化炉，气化温度1350～1500℃；后者是气化剂将煤粉夹带入气化炉，在1500～1900℃高温下气化，残渣以熔渣形式排出。 气流床气化 几种典型的气化工艺 气化技术