煤化工藝學(xué)煤低溫干餾

2024/11/5煤化工藝學(xué)12煤的低溫干餾2.1概述

2.2低溫干餾產(chǎn)品

2.3干餾產(chǎn)品的影響因素2.4低溫干餾爐主要爐型

2.5立式爐生產(chǎn)城市煤氣

2.6固體熱載體干餾工藝2024/11/5煤化工藝學(xué)22.1概述煤在隔絕空氣條件下，受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過(guò)程，稱為煤干餾(或稱煉焦、焦化)。按加熱終溫分：低溫干餾：500~600℃

中溫干餾：700~900℃

高溫干餾：900~1100℃特點(diǎn)：常壓，不用加氫，不用氧氣；工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，加工條件溫和；投資少，生產(chǎn)成本低。原料：低階煤2024/11/5煤化工藝學(xué)3低溫干餾過(guò)程的特點(diǎn)：適用煤：

褐煤、長(zhǎng)焰煤和高揮發(fā)分的不黏煤等低階煤。熱加工過(guò)程常壓生產(chǎn)不需加氫和氧實(shí)現(xiàn)煤部分氣化（煤氣）和液化（焦油）低階煤含較多揮發(fā)份，可回收相當(dāng)數(shù)量的焦油和煤氣2024/11/5煤化工藝學(xué)42.2低溫干餾產(chǎn)品煤低溫干餾產(chǎn)物的產(chǎn)率和組成取決于原料煤性質(zhì)、干餾爐結(jié)構(gòu)和加熱條件。焦油產(chǎn)率為6~25%；半焦產(chǎn)率為50~70％；煤氣產(chǎn)率為80~200m3／t(原料干煤)。2.2.1半焦低溫干餾半焦的空隙率為30%~50%，反應(yīng)性和比電阻都比高溫焦炭高得多。原料煤的煤化程度越低，半焦的反應(yīng)能力和比電阻越高。2024/11/5煤化工藝學(xué)52.2低溫干餾產(chǎn)品半焦的機(jī)械強(qiáng)度一般不高，低于高溫焦炭。半焦塊度與原料煤的塊度、強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性有關(guān)，也與干餾爐的結(jié)構(gòu)、加熱速度以及溫度梯度有關(guān)。半焦和焦炭性質(zhì)2024/11/5煤化工藝學(xué)62.2低溫干餾產(chǎn)品半焦用途：民用和動(dòng)力燃料鐵合金生產(chǎn)炭料高比電阻0.35~20Ω·m，塊度3~6mm

生產(chǎn)冶金型焦高爐煉鐵的噴吹料粉礦燒結(jié)2024/11/5煤化工藝學(xué)72.2低溫干餾產(chǎn)品2.2.2煤焦油性質(zhì)： 黑褐色液體 密度0.95~1.1g/cm3

酚類35%

有機(jī)堿1~2%

烷烴2~10%

烯烴3~5%

環(huán)烷烴10%

中性含氧化合物20~25%

中性含氮化合物2~3%

瀝青10%2024/11/5煤化工藝學(xué)82.2低溫干餾產(chǎn)品用途： 生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料 生產(chǎn)酚類、烷烴及芳烴焦油下水 呈現(xiàn)酸性或中性 低級(jí)醇類、甲酸和其他可溶酸、酚 硫、含氮化合物排入下水前需處理2024/11/5煤化工藝學(xué)92.2低溫干餾產(chǎn)品2.2.3煤氣密度：0.9~1.2g/cm3組成：甲烷、其他烴類用途 本企業(yè)加熱燃料和其他用途 民用煤氣 化學(xué)合成原料2024/11/5煤化工藝學(xué)102.3干餾產(chǎn)品的影響因素產(chǎn)率、性質(zhì)2.3.1原料煤變質(zhì)程度↑ 半焦↑ 焦油↓ 熱解水↓ 煤氣↑一次焦油：所得焦油是煤的一次熱解產(chǎn)物時(shí)，稱該焦油為一次焦油。酚類↓，羧酸↑，烴類↑CO↓，(CO2+H2S)↓CH4及其同系物↑，熱值↑2024/11/5煤化工藝學(xué)112.3干餾產(chǎn)品的影響因素2.3.2加熱終溫溫度↑，活化能大的熱解反應(yīng)發(fā)生的可能性↑多環(huán)芳烴產(chǎn)物↑煤化程度↑，煤開(kāi)始熱解溫度↑東北泥煤160℃褐煤200~290℃長(zhǎng)焰煤320℃

氣煤320℃肥煤350℃焦煤360℃100~120℃200℃300℃>300℃≈550℃干燥脫水，內(nèi)、外在水脫除結(jié)晶水熱解活潑分解，生成、排出大量揮發(fā)物焦油形成結(jié)束2024/11/5煤化工藝學(xué)122.3干餾產(chǎn)品的影響因素溫度↑ 焦油產(chǎn)率↓ 酚類↓，烴類↓ 中性含氧化合物↑，瀝青烯↑ 煤氣產(chǎn)率↑

H2↑↓ C↓塊度↑ 焦油產(chǎn)率↓ 煤氣產(chǎn)率↑2024/11/5煤化工藝學(xué)132.3干餾產(chǎn)品的影響因素2.3.3加熱速度速度↑ 半焦產(chǎn)率↓ 焦油產(chǎn)率↑ 熱解水產(chǎn)率↓ 煤氣產(chǎn)率↓2.3.4壓力壓力↑ 半焦產(chǎn)率↑ 焦油產(chǎn)率↓ 煤氣產(chǎn)率↑2024/11/5煤化工藝學(xué)142.4低溫干餾主要爐型特點(diǎn)：受熱：均勻過(guò)程：易控原料：類寬，粒徑范圍大揮發(fā)物：二次熱解作用小供熱方式：外熱式內(nèi)熱式2024/11/5煤化工藝學(xué)152.4低溫干餾主要爐型外熱式內(nèi)熱式原料黏結(jié)性寬弱干餾氣態(tài)產(chǎn)物不被稀釋被稀釋焦油產(chǎn)率小較大半焦品質(zhì)不均勻較均勻熱效率低高設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜簡(jiǎn)單2024/11/5煤化工藝學(xué)162.4低溫干餾主要爐型2.4.1沸騰床干餾爐原料：粉煤，0~6mm設(shè)備：沸騰爐內(nèi)熱式；熱載體：煤氣燃燒所得煙氣流程：粉煤沸騰床干餾法產(chǎn)物：煤氣，中油，焦油，焦粉2.4.2氣流式內(nèi)熱爐原料：塊煤或型煤，20~80mm，非黏結(jié)性煤設(shè)備：魯奇三段爐（干燥、干餾、焦炭冷卻）內(nèi)熱式；熱載體：煤氣燃燒所得煙氣流程：氣流內(nèi)熱式干餾流程產(chǎn)物：煤氣，焦油，焦炭2024/11/5煤化工藝學(xué)172.4低溫干餾主要爐型2.4.3立式爐原料：塊煤，<75mm，一定的黏結(jié)性設(shè)備：外熱式立式爐外熱式；熱源：發(fā)生爐煤氣，回爐煤氣產(chǎn)物：煤氣，焦油，焦炭2024/11/5煤化工藝學(xué)182.5立式爐生產(chǎn)城市煤氣特點(diǎn)：立式爐生產(chǎn)的煤氣熱值高原料：大同、撫順弱黏煤設(shè)備：考伯斯立式爐外熱式；熱源：發(fā)生爐煤氣，回爐煤氣

JLW、JLK、JLH-D型立式爐流程：立式爐生產(chǎn)城市煤氣流程產(chǎn)物：干餾煤氣，焦油，焦炭2024/11/5煤化工藝學(xué)192.6固體載熱體干餾工藝特點(diǎn)： 加熱速度快 載體與干餾氣態(tài)產(chǎn)物分離易 生產(chǎn)能力大 焦油產(chǎn)率高 煤氣熱值高適合粉煤干餾2024/11/5煤化工藝學(xué)202.6固體載熱體干餾工藝2.6.1托斯考工藝原料：非黏結(jié)性、弱黏結(jié)煤，直接使用黏結(jié)性煤，氧化破黏后使用

<12.7mm設(shè)備：干餾轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱式；熱載體：熱瓷球>12.7mm流程：非黏結(jié)性煤Toscoal工藝，430~540℃產(chǎn)物：煤氣，焦油，半焦<6.3mm2024/11/5煤化工藝學(xué)212.6固體載熱體干餾工藝2.6.2ETCH粉煤快速熱解工藝原料：粉煤設(shè)備：干餾爐；內(nèi)熱式熱載體：熱煙氣或氣固聯(lián)合熱載體階段溫度載體干燥110~150℃氣體預(yù)熱300~400℃熱解開(kāi)始>400℃固體800℃熱解600~650℃2024/11/5煤化工藝學(xué)222.6固體載熱體干餾工藝2.6.2.14~6t/h實(shí)驗(yàn)原料：褐煤，1000kg熱載體：半焦產(chǎn)物：半焦，328kg

焦油，42kg

煤氣，58m3，熱值19.4MJ/m32024/11/5煤化工藝學(xué)232.6固體載熱體干餾工藝2.6.2.2ETCH-175實(shí)驗(yàn)原料：褐煤；水28~45%，干燥基灰分6~45%設(shè)備：干餾槽；內(nèi)熱式；熱載體：熱煙氣，550℃

熱半焦，配入少量空氣流程：ETCH-175工藝流程產(chǎn)物：半焦粉，34~56%

焦油，4~10%

熱解水，3~10%

煤氣，5~12%2024/11/5煤化工藝學(xué)242.6固體載熱體干餾工藝2.6.3魯奇魯爾煤氣（Lurgi-Ruhrgas，LR）工藝原料：褐煤；0~20mm；內(nèi)在水8~11%設(shè)備：干餾槽；內(nèi)熱式；熱載體：熱半焦配入少量空氣、煤氣或油流程：LR褐煤干餾流程產(chǎn)物：半焦，揮發(fā)分15~21%；煉焦配煤瘦化劑焦油，含塵21.1%，回配入半焦中油，含塵0.2%

熱解水煤氣，含輕油2024/11/5煤化工藝學(xué)252.6固體載熱體干餾工藝2.6.4中國(guó)褐煤干餾實(shí)驗(yàn)原料：褐煤；0~5mm；水20~40%；油頁(yè)巖設(shè)備：干餾槽；內(nèi)熱式；450~670℃

熱載體：半焦，配入少量空氣、煤氣

700~750℃流程：大連理工大學(xué)新法干餾實(shí)驗(yàn)流程產(chǎn)物：半焦，微孔；灰分少，熱值高，反應(yīng)性好，比電阻大還原劑，炭質(zhì)吸附劑，高爐噴吹燃料

焦油

熱解水

煤氣，含輕油2024/11/5煤化工藝學(xué)262024/11/5煤化工藝學(xué)27指標(biāo)原料煤半焦冶金焦工業(yè)分析/%水分10.811.413.6干燥基灰分16.112.910.8干燥無(wú)灰基揮發(fā)分47.44.31.2篩分組成/%>40mm7.80.020~40mm40.223.110~20mm26.052.65~10mm7.410.70~5mm18.613.6強(qiáng)度/%79.683.6孔隙率/%50.347.0反應(yīng)能力(CO2)/[mL/(g·s)]7.40.5比電阻(3~6mm，荷重19.6kPa)/(Ω·cm)0.660.0272024/11/5煤化工藝學(xué)282024/11/5煤化工藝學(xué)29三段上段中段下段干燥段