完整word版煤化工工艺学Word格式.docx
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挥发分{煤在隔绝空气加热后溢出的物质,(煤气,煤焦油)}固定碳(FC)灰熔点(1000-1700℃),反应性
5.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
6.焦油产率(6%-25%)半焦产率(50%-70%)煤气产率(80-200)
7.半焦的用途
(1)民用和动力用煤
(2)炼铁(3)生产冶金型焦
8.低温干馏煤焦油是黑褐色液体,主要成分;
轻酚萘洗蒽沥
9.低温煤焦油用途
(1)制取液体燃料
(2)提取酚{制药,塑料,合成纤维}(3)生产表面活性剂和洗涤剂
10.煤气密度0.9-1.2㎏/,用途
(1)民用煤气
(2)化工原料气(3)发电
11.干馏产品的影响因素
(1)原料煤性质;
煤化作提高,焦油量下降,煤气减少,半焦产率提高
(2)加热条件,低温时焦油多,煤气少,甲烷多,高温时相反(3)加热速度;
加热速度提高,半焦减少,焦油增加,煤气减少(4)压力压力提高,半焦增多,焦油减少,煤气提高
12.干馏炉的供热方式
(1)外热式
(2)内热式
13.内热式低温干馏与外热式相比,优点
(1)热载体向煤料直接传热,热效率高,低温干馏耗热量低
(2)所有装入料在干馏不同阶段加热均匀,消除了部分料块过热现象(3)内热式炉没有加热的燃室或火道,简化了干馏炉结构,没有复杂的加热调节设备。
缺点
(1)只能用块煤
(2)降低了煤气质量(3)不适合处理黏结性较高的煤块
14.由于加煤和煤料移动方向不同,低温干馏炉分成
(1)立式炉
(2)水平炉(3)斜炉(4)转炉
15.沸腾床干馏炉,煤料:
粒度小于6㎜的粉煤,沸腾目的;
加热均匀,强化传热
16.气流内热式炉,煤料;
块度为20-80㎜的不黏结性煤
17.鲁奇三段炉;
(1)干燥段
(2)干馏段(3)焦炭冷却段
18.立式炉;
原料煤要求;
有一定的黏结性,块度
19.固体热载体干馏工艺,优点;
外热式干馏炉传热慢,生产能力小。
气流内热式炉只能处理块状煤料,粉煤流化床干馏装置的干馏气态产物中混入惰性气体,降低了煤气质量。
采用固体热载体进行煤干馏,加热速度快,载体与干馏气态产物分离容易,单位设备生产能力大,焦油产率高,煤气热值高,适合粉煤干馏
20.托考斯工艺,热载体-瓷球,适于非粘结性和弱黏结性煤的低温干馏,黏结性煤需要先氧化破黏
21.ETCH粉煤快速热解工艺,热载体-粉焦,原料煤-褐煤
22.鲁奇鲁尔煤气工艺。
热载体-热半焦
23.中国褐煤干馏试验,热载体-半焦,煤种-褐煤,粒度0-5㎜焦油产率有极值温度,低于极值温度时焦油产率随温度升高而增加,高于极值温度时,随温度升高而降低,干馏煤气产率均随干馏温度提高而增加
24.适于低温干馏加工的煤,褐煤,长焰煤和高挥发分的不粘结煤等低阶煤
第三章炼焦
1.煤在焦炉内隔绝空气加热到1000℃左右,可获得焦炭,化学产品和煤气,此过程称为高温干馏,简称炼焦
2.煤气用途,燃烧,发电,合成氨,尿素,肥料
焦炭用途,高炉炼铁(供热燃料和还原剂)铸造,气化,电石和有色金属冶炼。
化学产品,硫酸铵,吡啶碱,BTX(粗苯)酚萘蒽沥
3.焦炭分类
(1)高炉焦
(2)铸造焦(3)铁合金焦(4)有色金属冶炼用焦
4.成焦过程;
(1)干燥预热阶段(小于350℃)
(2)胶质体形成阶段(350-480℃)软化,膨胀(3)半焦形成阶段(480-℃)固化,收缩(4)焦炭形成阶段(650-950℃)
5.没有粘结性的煤不能形成胶质体,镜质组结焦性好,丝质组和惰性组不能形成胶质体
6.炉墙和焦饼温度是由火道温度决定的,芳烃最适宜温度为700-800℃
7.配煤的意义;
降低煤料的膨胀压力,增加收缩,利于推焦,提高化学产品产率
8.炼焦用煤;
焦煤,肥煤,气煤,瘦煤以及中间过渡性牌号煤类构成的
9.焦炭质量,可燃性好,发热值高,化学成分稳定,灰分低,硫和磷等杂质少,粒度均匀,机械强度高,耐磨性好及有足够气孔率
10.化学成分
(1)灰分Ad,灰分越低越好
(2)馏分(3)挥发分-焦炭在一定温度下,隔绝空气加热,溢出物质减去水分的质量(4)水分,2-6%水分不稳定,引起高炉的炉温波动,增加结焦时间按;
消耗额外热量;
影响粘结率(5)碱性成分
11.焦炭强度,耐磨强度M10(7-8%)粒度小于10㎜的焦粉所占总质量分数
抗碎强度M40(70-80%)
12.在高炉冶炼中希望焦炭反应性要小,反应强度要高
13.影响焦炭反应性的因素,
(1)原谅的性质
(2)炼焦工艺的因素(3)高炉冶炼条件
14.焦炉的组成及用途,三大室,四大车
炭化室-煤干馏的场所;
燃烧室-煤和空气燃烧为炭化室提供热量的地方;
蓄热室-回收燃气室废气的热量来预热空气和贫煤气;
加煤车-从煤塔取出一定的煤料,起送煤料的作用;
导焦车-将焦炭转移到熄焦车;
熄焦车-将冷却的焦炭卸至焦台;
焦台-储焦,散热
15.现代焦炉的生产目的;
练的优良焦炭,获得多的煤气和焦油副产物
16.常用焦炉
(1)下喷式焦炉
(2)中国JN60-87J焦炉(3)分段燃烧式焦炉(4)大容积焦炉
17.现行焦炉生产的主要缺点;
在于用炭化室炼焦,煤料加热速度不均匀,煤料堆密度在炭化室的上下方向有差异,故所得焦炭的块度,强度,气孔率和反应性都不均匀
18.该进方法
(1)在煤料中加入炼焦煤{合理配煤}目的;
增加焦炭的强度
(2)煤破碎优化目的;
改善炼焦用煤的堆密度
19新工艺;
(1)捣固煤炼焦
(2)成型煤(日本)
捣固煤优点,提高煤粉碎细度而不降低焦炉生产能力,捣固与预热联合炼焦与湿煤捣固相比优点,大大改善了焦炭质量,块焦率增加5%,原料煤便宜,生产成本低,焦炉生产能力大。
成型煤特点;
(1)成本低
(2)焦炭灰分少(3)焦炭质量高,增产铁和焦炭(4)增加设备,投资增加、
20.煤料的预处理
(1)煤的干燥,去除水分,50-70℃
(2)煤的预热;
提高装煤量,去除馏分150-200℃
21.干法熄焦;
利用惰性气体将赤热焦炭冷却,得到的热惰性气体加热锅炉发生蒸汽,降了温的惰性气体,再循环使用
22.干法熄焦的优缺点;
优点
(1)提高热效率
(2)回收热能且焦炭质量高(3)无污水及有害气体缺点,装置复杂,技术要求高,基建投资大,操作耗电多
23.湿法熄焦,优点,简便缺点
(1)耗用大量熄焦用水,污染环境
(2)损失能量
24.焦炭处理
25.干熄焦与煤预热联合的特点是能量综合利用。
26.煤干燥可用立管式流化加热法、沸腾床、转筒加热法。
27.焦炉加热用燃料:
焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、脱氢焦炉煤气。
28.燃烧过程三阶段:
煤气和空气混合;
将混合物加热到着火温度;
空气中的氧和煤气中的可燃成分起化学作用。
29.焦炉中传热的三种方式:
传导、辐射、对流传热。
30.蓄热室传热:
格子砖在加热期从废气吸收热量,在冷却期将热量传给冷气体。
格子砖是热量的传递者,实际进行换热的是废气和空气或贫煤气。
蓄热室的作用类似换热器。
31.耐火砖:
硅砖导热性能好,但耐急冷急热性能差。
黏土砖抗急冷急热性能良好。
32.二氧化硅的三种结晶形态:
石英、方石英、磷石英。
33.焦炉烘炉的目的:
1.去除水分。
2.有利于晶形转变。
34.型焦工艺:
非黏结性煤通过加压成型,制成具有一定形态、大小和强度的成型煤料,进一步制成型焦。
35.按煤料成型挤压条件为
(1)冷压成型{1,无粘结成型2.加粘结剂成型}
(2)热压成型{1.气体热载体成型2.固体热载体成型}热载体为1.热废气,2.高温无烟煤粉,焦粉或矿粉
第四章炼焦化学产品的回收与精制
1.炼焦过程析出的挥发性产物,简称为粗煤气。
2.粗煤气由煤气、焦油、粗苯和水构成。
3.影响粗煤气组成和产率的主要因素:
炼焦温度、二次热解作用。
4.在低温干馏焦油中含有带长侧链的环烷烃和芳烃,高温炼焦的焦油则多为多环芳烃和杂环化合物的混合物。
低温焦油的酚馏分含有复杂的烷基酚混合物,而高温焦油的酚馏分中主要为酚、甲酚和二甲酚。
低温干馏煤气中几乎没有氨,而炼焦煤气中氨含量为8~12克每立方米。
5.炼焦化学产品回收的目的和意义:
1.除去有害物质,便于输送煤气;
2.经济效益,变废为宝;
3.环境效益。
6.回收方法:
焦油和水:
冷凝和冷却;
化学产品:
吸收法。
7.粗煤气初步冷却的目的:
将焦油和氨水进行分离。
方法:
沉降。
8.氯化铵难水解,加热时不分解,称固定铵。
易水解的碳酸氢铵以及氰化铵,加热时可分解,称挥发氨。
9.煤气冷却采用管壳式冷却器,有立管式和横管式。
10.煤气输送的目的:
提高压头,减少阻力损失。
11.煤气输送设备:
离心式鼓风机和罗茨鼓风机。
12.煤气脱焦油雾的目的:
脱除焦油蒸汽。
设备:
电补焦油器。
13.煤气除萘的目的:
防止管道和设备堵塞。
冷却冲洗法和油吸收法。
14.氨和吡啶回收的目的和意义:
1.氨水解吸,排入大气,形成污染;
2.形成腐蚀性较高的物质;
3.氨燃烧生成NO,污染环境;
4.影响粗苯的吸收,阻碍油水分离。
15.氨和吡啶的回收原理:
1.氨和吡啶易溶于水,用水吸收;
2.氨和吡啶具有碱性,用酸吸收。
16.饱和器法:
吸收剂是硫酸。
缺点是生产的硫酸铵颗粒小。
饱和器特点是一器兼有两个作用:
一是吸收氨和吡啶;
二是硫酸铵结晶。
17.饱和器法和无饱和器法的区别是硫酸铵结晶粒度不同。
18.无水氨生产:
吸收剂是磷酸铵。
19.脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物,其中以苯含量为主,称为粗苯。
20.粗苯的吸收方法:
洗油吸收法。
21.粗苯回收工段由1.煤气最终冷却2.粗苯吸收3.吸收油脱出粗苯过程构成。
22.煤气终冷和除萘工艺流程:
1.煤气终冷和机械除萘2.终冷和焦油洗萘3.终冷和油洗萘。
23.粗苯吸收的吸收剂:
焦油洗油、石油的轻柴油馏分。
24.粗苯精馏的原理:
沸点不同,挥发度不同。
25.粗苯精制的目的:
得到苯,甲苯,二甲苯等纯产品。
26.粗苯精制流程:
1.初级精馏:
使地沸点化合物,高沸点含硫化合物和不饱和化合物分开
2.化学精制:
把粗苯主要组分沸点范围内所含的硫化物和不饱和化合物脱除。
3.最终精馏:
得到合乎标准的纯产品。
27.粗苯精制中化学精制所涉及的反应:
聚合反应、脱硫反应、噻吩与不饱和化合物反应。
28.吹苯的目的:
脱除高沸点杂质,得到纯粗苯蒸汽。
29.高温煤焦油的组成:
轻酚萘洗一二蒽沥。
30.焦油精制前的准备工作:
匀合、脱水、脱盐。
匀合的目的:
使焦油性质均一。
脱水的目的防止突沸冲油。
脱盐的目的:
降低沥青中的灰分,较少设备腐蚀。
脱水的方法:
蒸发。
脱盐的方法:
加入8%~12%的碳酸钠溶液。
31.焦油蒸馏方法:
分段蒸发流程和一次蒸发流程。
32.两塔流程与一塔流程相比增加了蒽油塔。
、
33.沙巴厂流程采用焦油常减压蒸馏。
2.煤气发生炉炉型机械化常压煤气发生炉包括:
1具有凸型炉箅的煤气发生炉
2炉箅作用——承煤漏灰
3魏尔曼——格鲁夏煤气发生炉
其中,1包括a3M13型:
有搅拌装置,目的是破除黏结性,用于弱黏结性烟煤b3M21型:
无搅拌装置,用于不黏结性煤(贫煤、无烟煤、焦炭)