浅谈煤化工中的煤低温干馏
煤化工中的煤低温干馏研究
—48—工作研究根据目前到世界石油消耗速度，在未来的几十年间石油资源的储存量将会达到最低点，同时对于一些比较容易开采且生产费用相对较低的油田基本上都处于开发工作当中，同时要想获取更多的石油资源，则需要朝着地层更深处的位置进行探索，整个石油资源的开采工作难度将会进一步加大，同时石油资源的开采费用也会大幅度上升。
因此，必须要寻求更多新型能源以及相关的化工原料来替代石油，进而人们对煤化工产业的重视程度不断上涨。
1.煤化工生产过程中煤低温干馏技术分析所谓煤化工产业主要是以煤炭资源作为主要的生产原料，通过化学加工处理之后可以有效实现煤炭资源的综合利用，简称为煤化工产业。
煤炭资源在隔热空气环境条件下，受热分解之后会生成煤气、焦油、粗苯以及焦炭等各种材料称之为煤干馏。
根据煤炭加热的最高温度的不同，可以将其分为三种形式，即低温干馏、中温干馏以及高温干馏，煤炭的低温干馏处理工的过程属于一种在常压生产条件下不需要进行加氢处理，不用氧气即可制取煤气和煤焦油，通过该生产工作流程充分实现煤炭资源的部分气化以及液化［1］。
低温干馏的气化以及液化生产工艺流程相对比较简单，在反应条件方面比较温和，前期的经济成本投量相对较少，生产成本相对较低。
煤低温干馏生产技术在整体的经济效益上表现非常明显，更加适用于低温干馏加工和处理，褐煤的半焦反应表现性相对较好，适合作用在一些还原反应生产条件当中。
半焦含硫比原煤更低，低硫半焦燃料更加有利于环境的保护工作，低阶煤炭资源没有明显的粘接性，更加有利于在移动床或者流化床干馏炉当中来进行反应和生产，最佳的热解温度会随着煤炭资源的性质不同而有所变化，因此对于低温干馏处理效果也会产生一定的影响。
1.1低温干馏的主要炉型干馏炉设备是低温干馏生产工艺流程当中非常重要的组成设备，在低温干馏处理工作当中可以保证工作效率更高、操作更加简单稳定。
在低温干馏处理工作过程中，要求干馏物料必须要进行充分加热保证加热工作的均匀性，并且对整个干馏控制过程进行合理把控，在原料种类方面需要保证原材料的煤炭颗粒直径大小，需要符合干馏处理工作标准，同时要进一步控制挥发物所产生的二次热解作用，通过低温干馏处理工艺流程，可以进一步实现对干馏物料的升温处理。
《煤化工工艺学》——煤的低温干馏
>600 oC
半焦开始向焦炭转化（H2 ↑，CH4 ↓， 半焦↓，焦油↓，煤气↑）
三、加热速度
1. 2. 快速
低分子产物应当多，焦油产率高
慢速
固体残渣产率高
3.
提高煤的加热速度，可使产品产率发生如下变化：
半焦↓，焦油↑ ，煤气略微↓
四、压力
1. 提高压力，可使产品产率发生如下变化：
半焦和气态产物↑，焦油↓ ，半焦强度↑
§2-4 低温干馏主要炉型
一、干馏设备的要求
效率高 加热均匀 操作方便、可靠 过程易控 原料煤类宽 粒度尺寸范围大 二次热解作用小
二、干馏供热方式
1. 外热式（由炉墙外部传入热量）
缺点：热导率小、加热不均匀、半焦质量不均、二次热 解加深、焦油产率降低
外热式供热示意图
二、干馏供热方式
原料：<6 mm粉煤； 黏结性煤：气流吹入法 加料 不黏结性煤：螺旋给料器 燃料气和空气燃烧 ② 供热 热烟气 ① ③
气体
产品
煤粉 旋风分离器
满流管 气体冷却系统
焦粉
煤气
粉尘
焦油、中油
三、气流内热式炉
2. 鲁奇三段炉（固定床）
① ② 原料：褐煤块、型煤，20~80 mm，非黏结性煤； 流程：（三段：干燥段、干馏段和冷却段）
返回
气流内热式炉干馏流程框图
返回
Toscoal法干馏非黏结性煤的工艺框图
返回
① ②
2. 3.
4.
低阶煤无黏结性，有利于在固定床或流化床干馏炉中处理。
最佳热解温度是随煤阶降低而降低的，低阶煤开始热解温 度低。 低阶煤中挥发分含量较多，可得到较多的焦油和煤气。
煤化工艺学煤低温干馏
强度/% 孔隙率/%
0~5mm
18.6 13.6 79.6 83.6 50.3 47.0
反应能力(CO2)/[mL/(g·s)]
7.4 0.5
比电阻(3~6mm，荷重19.6kPa)/(Ω·cm)
0.66 0.027
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煤化工艺学
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煤 化 工 工 艺 学
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煤化工艺学
煤化工艺学
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煤
指标
原料 煤
半焦 冶金焦
化
水分
10.8 11.4 13.6
工
工业分析/% 干燥基灰分
16.1 12.9 10.8
工 艺
干燥无灰基挥发分
47.4 4.3 1.2
学
>40mm
7.8 0.0
20~40mm
40.2 23.1
筛分组成/% 10~20mm
26.0 52.6
5~10mm
7.4 10.7
艺 学
半焦产率↓ 焦油产率↑
热解水产率↓
煤气产率↓
2.3.4 压力
压力↑
半焦产率↑
焦油产率↓
煤气产率↑
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煤化工艺学
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2.4 低温干馏主要炉型
煤
化 工 工
特点： 受热：均匀
艺 学
过程：易控 原料：类宽，粒径范围大
挥发物：二次热解作用小
供热方式：
外热式
内热式
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煤化工艺学
实现煤部分气化（煤气）和液化（焦油） 低阶煤含较多挥发
份，可回收相当数
量的焦油和煤气
适用煤： 褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤。
煤化工系列讲座——煤的低温干馏
煤的干馏工业和干馏原理
2.煤的干馏工业和干馏原理
总之, 根据变 质程度的不同, 植物 演变成煤大致经历 植物、泥炭、褐煤、 烟煤、无烟煤五个 阶段。
1.煤的形成及其性质
1.煤的分类标准 煤的分类标准是指导煤炭资源合理利用的基本法 则，是统计资源储量、计划、供应和评价煤炭资源利 用合理性的基本依据。分类标准的制定也反映了我国 在煤炭加工利用方面的科学技术发展。 1958年，国家技术委员会推荐的煤分类方案，以 华北地区、东北地区的煤样为依据，煤的可燃基挥发 份产率和胶质层的最大厚度为分类指标。把各种工业 用途的煤从褐煤到无烟煤之间的所有煤种划分成10大 类，24小类。 1986年采用新的分类标准，其中烟煤分成12大类， 24小类，具体见表2-1。
在配煤中, 气煤含量多, 将使焦炭块度降低, 但配以适当
1.煤的形成及其性质
的气煤, 可以增加焦炭的收缩性, 便于推焦, 又保护了炉体, 同时 可以得到较多的化学产品。由于我国气煤贮存量大, 为了合理利 用炼焦煤资源, 在炼焦时应尽量多配气煤。
（4）肥煤 肥煤的煤化程度比气煤高, 属于中等变质程度 的煤。从分子结构看, 肥煤所含的侧链较多, 但含氧量少, 隔绝 空气加热时能产生大量的分子量较大的液态产物, 因此, 肥煤产 生的胶质体数量最多, 其最大胶质体厚度可达25mm以上, 并具 有良好的流动性能, 且热稳定性能也好。肥煤胶质体生成温度为 320℃, 固化温度为460℃, 处于胶质体状态的温度间隔为140℃。 如果升温速度为3℃/min , 胶质体的存在时间可达50min, 由此 决定了肥煤黏结性最强, 是我国炼焦煤的基础煤种之一。由于其 挥发分高, 半焦的热分解和热缩聚都比较剧
煤的低温干馏反应机理的探究
煤的低温干馏反应机理的探究煤是一种重要的能源资源，其在能源领域的应用广泛。
然而，煤的直接燃烧会产生大量的污染物和温室气体，对环境和人类健康造成严重影响。
因此，研究煤的低温干馏反应机理，寻找高效、清洁的能源转化途径，具有重要的理论和实际意义。
煤的低温干馏是指在较低的温度下，通过去除煤中的挥发分和湿分，实现煤的无烟燃烧和高效利用。
这种干馏过程涉及复杂的化学反应，需要深入研究煤的结构和组成，以及反应机理。
煤的结构主要由碳、氢、氧、氮等元素组成，其中碳是主要成分。
煤中的碳主要以有机质的形式存在，包括腐植质和裂变质。
腐植质主要来自于植物残渣的堆积和压实，裂变质则是在地质作用下形成的。
煤的结构和组成对低温干馏反应的过程和产物有着重要的影响。
在低温干馏过程中，煤中的挥发分和湿分被逐渐释放出来，形成气体和液体产物。
这些产物包括煤气、焦油和焦炭等。
煤气主要由一氧化碳、氢气、甲烷等组成，可用于燃料和化工原料。
焦油则是一种复杂的混合物，含有大量的芳香烃和多环芳烃，可用于制备化工产品。
煤的低温干馏反应机理涉及多种反应路径和中间产物。
其中，裂解、重组和聚合是主要的反应类型。
在裂解反应中，煤中的大分子有机质被破坏，产生小分子化合物。
重组反应是指小分子化合物之间的相互作用，形成新的化合物。
而聚合反应则是指小分子化合物之间的结合，形成大分子化合物。
研究煤的低温干馏反应机理需要运用多种分析技术和方法。
例如，傅里叶变换红外光谱（FTIR）可以用于分析煤的结构和功能基团。
核磁共振（NMR）技术可以用于研究煤的化学键和分子结构。
质谱（MS）技术可以用于鉴定和定量煤中的挥发分和液体产物。
这些技术的应用可以揭示煤的低温干馏反应过程和机理。
煤的低温干馏反应机理的研究不仅有助于提高煤的利用效率，还可以减少污染物的排放。
通过深入了解煤的结构和组成，优化低温干馏过程的条件和参数，可以实现煤的清洁转化和高效利用。
此外，研究煤的低温干馏反应机理还可以为煤的资源化利用提供理论指导和技术支持。
煤的低温干馏
煤的低温干馏它主要指煤在干馏终温500～700℃的过程。
中国一些城市目前还使用中温干馏炉（700～900℃）生产城市煤气，故也编入本节。
煤低温干馏始于19世纪。
二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。
战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。
当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。
煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。
这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。
而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。
另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等。
适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。
中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。
1．低温干馏的产品性质前已述及烟煤低温干馏的产品产率、组成和性质与高温干馏有很大区别，见表6-1-03和6-1-04。
干馏半焦的性质列于表6-1-09。
可见半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应性和比电阻越高。
半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。
半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低（250℃左右）是优质的燃料，也适合用于制造活性炭，炭分子筛和还原剂等。
2．煤低温干馏工艺低温干馏的方法和类型很多，按加热方式有外热式，内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体二种；按煤的运动状态又分为固定床、移动床、流化床和气流床等。
这里仅简介几种。
⑴ 连续式外热立式炉目前国内仍用来制取城市煤气的伍德炉示于图6-1-02。
烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤气与干馏气由上升管引出。
第二章 煤的低温干馏
第二章煤的低温干馏1．煤干馏过程简介煤的干馏又称为煤的热解，是煤化工的重要过程之一。
它指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。
按加热终温的不同，可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏（见煤低温干馏）。
与高温干馏（即焦化）相比，低温干馏的焦油产率较高而煤气产率较低。
一般半焦为50％～70％，低温煤焦油8％～25％，煤气80～100m3/t（原料煤）。
煤低温干馏技术的应用始于19世纪，当时主要用于制取灯油（或称煤油）和蜡。
19世纪末，因电灯的发明而趋于衰落。
第二次世界大战前夕及大战期间，纳粹德国基于战争的目的,建立了大型低温干馏工厂,生产低温干馏煤焦油，再经高压加氢制取汽油、柴油。
战后，大量廉价石油的开采，使煤低温干馏工业再次陷于停滞状态，各种新型低温干馏的方法多处于试验阶段。
历史上曾出现过很多低温干馏方法，但工业上成功的只有几种。
这些方法按炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。
外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。
内热式气体热载体法鲁奇－斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法。
此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分（图1）。
褐煤或由褐煤压制成的型块（约25～60mm）由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。
炉顶原料的含水量约15％时，在干燥段脱除水分至 1.0％以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。
干燥后原料在干馏段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃,发生热分解；热气体冷至约250℃,生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。
半焦排出后进一步用水和空气冷却。
从干馏段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。
煤的低温干馏工艺有哪些
煤的低温干馏工艺有哪些煤的低温干馏工艺是指在700以下的温度范围内，将煤进行加热处理，通过物理和化学反应将煤中的有机物质分解，生成液体和气体产品的过程。
这种工艺可以有效利用煤资源，减少对煤中的有机物质进行燃烧而产生的环境污染。
下面将介绍几种常见的煤的低温干馏工艺。
1. 低温热解工艺：低温热解工艺是将煤与热载体（如石英颗粒或金属颗粒）一起加热，通过热传导和煤与热载体间的物理和化学反应，使煤的有机物质分解为液体和气体产品。
该工艺适用于煤的干馏和焦化过程。
2. 低温气化工艺：低温气化工艺是指将煤与空气或气体反应剂（如水蒸气、氢气或一氧化碳）进行气化反应，将煤中的有机物质转化为气体燃料或化工原料。
低温气化过程中生成的气体主要包括合成气、甲烷和一氧化碳。
3. 低温液化工艺：低温液化工艺是将煤在氢气的存在下进行催化加氢反应，将煤中的有机物质转化为液体燃料或化工原料。
低温液化工艺可以通过裂解煤中的大分子结构，得到低碳烯烃、芳香烃等燃料和化工原料。
4. 低温焦化工艺：低温焦化工艺是将煤在干燥空气或氮气中进行加热，使煤中的有机物质发生裂解反应，得到焦炭和可燃气体。
低温焦化过程中生成的气体主要包括一氧化碳、甲烷和氢气。
5. 低温裂解工艺：低温裂解工艺是将煤在催化剂（如铁催化剂）的存在下进行加热，通过裂解和重组反应，将煤中的有机物质转化为液体燃料和化工原料。
低温裂解工艺可以得到混合芳香烃、饱和烃和杂环化合物等产品。
6. 低温脱固硫工艺：低温脱固硫工艺是将含硫煤在氧化剂（如空气、氧气或过氧化氢）的存在下进行加热反应，通过氧化反应将煤中的硫化物转化为硫酸盐或硫酸酯，达到脱硫的效果。
低温脱固硫工艺可以减少煤燃烧时产生的二氧化硫和硫酸雾的排放。
总结起来，煤的低温干馏工艺包括低温热解、低温气化、低温液化、低温焦化、低温裂解和低温脱固硫等几种常见工艺。
这些工艺能够有效利用煤资源，同时减少煤的燃烧对环境的污染，具有重要的经济和环境意义。
煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术
煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术煤是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、农业和生活等领域。
然而，传统的煤燃烧方式存在着严重的环境问题，如大量的二氧化碳排放和空气污染。
为了解决这些问题，煤的低温干馏技术应运而生。
低温干馏是一种将煤在低温下进行加热分解的过程，通过控制温度和时间，可以得到不同类型的煤焦炭。
煤焦炭是一种具有高热值和低污染性的固体燃料，可以替代传统的煤炭和石油焦作为工业燃料和还原剂。
煤的低温干馏过程中，煤中的挥发分和固定碳被分离出来。
挥发分主要包括水分、沥青质和气体，而固定碳则是煤焦炭的主要成分。
煤焦炭具有高热值、低灰分和低硫含量的特点，可以广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
在冶金行业中，煤焦炭是一种重要的还原剂。
通过与铁矿石一起加热，煤焦炭可以将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁，从而得到高纯度的铁。
与传统的焦炭相比，煤焦炭具有更高的还原性能和更低的灰分含量，可以提高冶金过程的效率和产品质量。
在化工行业中，煤焦炭可以作为一种重要的原料。
通过煤焦炭的加工和转化，可以得到一系列有机化合物，如苯、甲醇和乙烯等。
这些有机化合物广泛应用于塑料、橡胶、纺织和医药等行业，推动了化工工业的发展。
在建材行业中，煤焦炭可以作为一种重要的燃料。
通过煤焦炭的燃烧，可以产生高温和高压的热能，用于石灰石的煅烧和水泥的生产。
煤焦炭的高热值和低灰分含量使其成为建材行业中理想的燃料选择，可以提高生产效率和产品质量。
除了以上应用领域，煤焦炭还可以用作电力发电的燃料和炼焦煤的替代品。
煤焦炭的使用不仅可以减少二氧化碳排放和空气污染，还可以降低能源成本和提高能源利用效率。
然而，煤的低温干馏和煤焦炭应用技术仍面临一些挑战。
首先，低温干馏过程中产生的气体需要进行处理和利用，以减少环境污染。
其次，煤焦炭的生产和应用需要建立完善的供应链和市场体系，以满足不同行业的需求。
总的来说，煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术是解决传统煤燃烧问题的重要途径。
通过低温干馏，可以得到高热值和低污染性的煤焦炭，广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
煤的低温干馏技术和操作要求
（3）气煤 气煤的煤化程度比长焰煤高，煤的分子结构中 侧链多且长，含氧量高。在热解过程中，不仅侧链从缩合芳环 上断裂，而且侧链本身又在氧键处断裂，所以生成了较多的胶 质体，但黏度小，流动性大，其热稳定性差，容易分解。在生 成半焦时，分解出大量的挥发性气体，能够固化的部分较少。 当半焦转化成焦炭时，收缩性大，产生了很多裂纹，大部分为 纵裂纹，所以焦炭细长易碎。
（2）长焰煤 长焰煤是烟煤中煤化程度最低的煤，变质程 度比褐煤高。其含氧量高，高沸点的液态产物少，胶质层厚度 小于5mm，因此结焦性能很差，在现代焦炉中不能炼出合格的 焦炭。若采用压紧、薄装及快速加热等方法，可在土焦炉中炼 制出细长条的焦炭。配煤中，加入少量长焰煤，可起瘦化作用。
1、煤的形成及其性质
1、煤的形成及其性质
据。
（1）褐煤 褐煤是煤化程度最低的煤，变质程度只比泥炭 高，在隔绝空气加热时不产生胶质体，也没有黏结性。在近代 炼焦炉中，不能单独炼成焦炭，但在配煤中加入少量褐煤以增 加配煤的挥发分，已取得一定的成果。如果采用特殊的工艺处 理，褐煤也可以炼焦，在国外某些褐煤多而炼焦煤少的国家， 有的就采用褐煤炼焦，但其工艺过程复杂。
根据变质程度的高低，腐植煤依次分为褐煤、烟 煤和无烟煤。烟煤是炼焦生产的主要用煤，随着变质
1、煤的形成及其性质
程度的加深，烟煤 又分为长焰煤、气 煤、肥煤、焦煤、 瘦煤和贫煤等。
总之，根据变 质程度的不同，植 物演变成煤大致经 历植物、泥炭、褐 煤、烟煤、无烟煤 五个阶段。
煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术
煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术煤作为一种重要的能源资源，在发展中国家起着至关重要的作用。
然而，传统的煤燃烧方式不仅会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，还会导致环境污染和健康问题。
为了解决这些问题，煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术应运而生。
煤的低温干馏是一种将煤在低温下加热的过程，通过控制温度和时间，将煤中的挥发分和水分去除，从而得到煤焦炭。
与传统的高温干馏相比，低温干馏能够更充分地利用煤中的能源，并减少有害气体的排放。
此外，低温干馏还可以生产出一系列有价值的副产品，如煤焦油和煤气。
煤焦炭是低温干馏后得到的一种固体燃料，具有高热值、低灰分和低硫分的特点。
由于其优良的燃烧特性，煤焦炭广泛应用于冶金、化工和能源等领域。
在冶金行业中，煤焦炭被用作高炉燃料，能够提供足够的热量和还原剂，促进铁矿石的还原和熔化。
在化工行业中，煤焦炭可以作为原料生产有机化学品，如合成氨、甲醇和乙烯等。
此外，煤焦炭还可以作为城市供热和发电的燃料，减少对传统能源的依赖。
然而，煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术仍面临一些挑战。
首先，低温干馏的过程相对复杂，需要精确控制温度和时间等参数，以确保煤焦炭的质量和产量。
其次，煤焦炭的市场需求受到国际能源政策和环保法规的影响，需求波动较大。
此外，煤焦炭的生产过程还会产生一定的废气和废水，对环境造成一定的影响。
为了克服这些挑战，需要加强煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术的研究和开发。
一方面，可以通过优化低温干馏工艺，提高煤焦炭的产量和质量，降低能耗和环境影响。
另一方面，可以加强煤焦炭的应用研究，开发新的应用领域，提高其附加值和市场竞争力。
同时，还需要加强政府的支持和政策引导，为煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术的发展提供良好的环境和条件。
总之，煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术是一种可持续发展的能源利用方式。
通过低温干馏，可以更充分地利用煤中的能源，并减少环境污染。
而煤焦炭作为低温干馏的副产品，具有广泛的应用前景。
煤的低温干馏反应机理的探究
煤的低温干馏反应机理的探究煤是一种重要的化石燃料，广泛应用于能源、化工等领域。
然而，煤的高温燃烧会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，对环境造成严重污染。
因此，研究煤的低温干馏反应机理，寻找更加环保和高效的煤利用方式，具有重要的意义。
煤的低温干馏是指在较低温度下，通过热解和分解反应将煤转化为液体和气体产物的过程。
这一过程主要发生在200-500摄氏度的温度范围内。
煤的低温干馏反应机理的探究，可以帮助我们理解煤的结构和性质，为煤的高效利用提供理论依据。
煤的低温干馏反应机理涉及多个步骤，其中最主要的是热解和分解反应。
热解是指煤中的有机质在高温条件下发生裂解，产生液体和气体产物。
分解是指煤中的有机质在较低温度下发生分解，产生小分子化合物。
这两个反应过程是相互关联的，共同影响煤的转化效率和产物分布。
煤的低温干馏反应机理的探究需要从煤的结构和组成入手。
煤主要由碳、氢、氧、氮等元素组成，其中碳是最主要的元素。
煤的结构复杂，由有机质和无机质组成。
有机质是煤中最重要的组分，包括干馏分、焦油和气体产物。
干馏分是煤中的主要燃料，焦油是煤中的主要液体产物，气体产物主要包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳等。
煤的低温干馏反应机理的探究还需要考虑煤的热解动力学。
热解动力学是指煤在一定温度下的热解速率和反应活化能。
研究表明，煤的热解速率随着温度的升高而增加，反应活化能则随着煤的不同组分而变化。
通过实验和模拟计算，可以确定煤的热解动力学参数，进一步揭示煤的低温干馏反应机理。
煤的低温干馏反应机理的探究还需要考虑煤的催化作用。
研究表明，添加适量的催化剂可以显著提高煤的转化效率和产物分布。
催化剂可以降低煤的热解温度，加速热解反应速率，并调控产物的生成。
常用的催化剂包括金属氧化物、酸性氧化物等。
通过研究催化剂的种类和用量，可以优化煤的低温干馏反应机理，实现高效利用煤资源。
总之，煤的低温干馏反应机理的探究对于煤的高效利用具有重要的意义。
通过研究煤的结构和组成、热解动力学和催化作用，可以揭示煤的低温干馏反应机理，为煤的转化提供理论依据。
煤炭低温干馏技术的问题分析与策略探讨
煤炭低温干馏技术的问题分析与策略探讨摘要：煤炭低温干馏是一种古老的技术，其具有投资低、工艺简单，原料来源广等特点，是煤转化的重要方法之一。
由于半焦是低温干馏产量最多的固体产物，半焦的灰分、热值及其他性能决定半焦的不同用途。
只有不断开拓半焦新用途和市场，才能充分体现煤低温干馏的综合利用和经济效益。
本文结合本单位实况，指出了煤炭低温干馏工艺技术的的当前现状及所存在的突出问题，并提出了可行的改进措施，望能为此领域研究有所借鉴。
关键词：煤炭；低温干馏技术；工艺问题；措施前言：当处于隔绝空气状态下，煤受热分散，生成大量的焦油、煤气、焦炭等的基本过程，即煤干馏，又被称之为热解、焦化技术。
依据不同的加热终温，可将其划分为三种：其一为低温干馏（500~600℃），其二是中温干馏（700~900℃），其三为高温干馏（900~1100℃）。
需要指出的是，针对煤炭的低温干馏而言，其不仅能从中获得一些煤焦油、煤气，而且还能得到大量的半焦（即为兰炭）。
低温干馏是本地区现阶段一种重要的煤转化工业，因生产与技术上的相对落后，在生产时会有大量的废气、废水、废渣等产生，因而会对环境造成污染，因此，采取有效措施，改进煤炭低温干馏工艺，已成为本地区需要解决的重要问题。
本文就此探讨如下。
1煤炭低温干馏煤炭低温干馏又可称之为低温热解。
指煤在隔绝空气的低温(500～700℃)条件下的干馏过程。
在此温度下，煤受热分解转化为固态的半焦、液态的焦油和水、气态的煤气3种状态的产物。
用于低温干馏的原料种类较多，以低煤化度煤为主，包括褐煤和高挥发分烟煤，无粘结性到有粘结性的烟煤均可使用。
泥炭、油页岩、腐泥煤、残植煤等亦可作为低温干馏的原料。
各种原料性质和组成上的差别(例如水分、挥发分、氧含量、煤岩组成和粒度等)以及加热方式、温度、速度和设备等的不同，导致主要产物的产率、组成和性质亦有很大的差异，并直接影响到主要产物的利用和进一步加工。
2煤炭低温干馏过程煤炭干馏实质上是煤的热分解过程。
2-低温干馏解析
• 2.3 影响干馏因素（不讲） • 2.3.1 原料煤 • 煤化度↑ 焦油产率↓ 半焦↑ 煤气↓ • 褐煤、泥炭含氧高所以含氧化合物多、主要如：酚、酮、 醇、羧酸。 • 烟煤含氧化合物少，烃类↑，萘↓。 • 2.3.2 加热条件（终温） • 500～600℃ • 温度↑，多环芳烃↑ • 焦油移成于550℃，低温干馏适宜温度510～600℃
• 2.3.3 加热速度 • 加热速度↑ 半焦产率↓ 焦油↑ 煤气产率 稍有减少。 • 对于快速干馏研究：北京煤化所、大连理工大学等。 • 2.3.4 压力 • 压力↑ 挥发不易跑出，易发生二次热解，焦油↓ • 半焦↑ 气态产物↑
• 2.4 主要炉型、工艺 • 干馏炉要求：物料加热均匀，干馏过程易控制，可用原 料煤范围大，导出挥发物二次热解作用小。 • 外热式： • ①间接 • ②不均匀 • ③结构复杂 • 内热式干馏炉的优点（与外热式比） • ①热载体直接传热 ↑ • ②加热均匀，消除过热现象。 • ③结构简单，无调节设备。 • 缺点：①装煤必须是大块的，粒度范围窄，不适合粘煤。 • ②热载体稀释干馏产物，容积↑，自理设备增加动力。
• • • • •
2.4.3 立式炉（见书） 连续操作炉子，用于生产城市煤气。 外热式干馏炉，图见2-5，详细资料待查。 1．大连煤气公司引进Koppers立式炉。 2．鞍山焦耐院开发了ILW、ILK、ILH-D型立式炉。
2.4.4 回转炉 • 干燥好的生料经胶带机送入炭化加料斗，由螺旋螺旋导 板均匀加入炭化炉。炉内设有炒板，并呈一定坡度。 • 生产时，炉体以一定速度旋转，物料因重力及炒板的作 用以一定速度散流向出料口，流动过程中与燃烧产生的 高温烟气逆向接触，温度逐渐升高而达到均匀炭化，生 产的炭化料最后由出料口卸出。 • 温度控制依靠加料速度、炉体转速和高温烟气显热共同 调节； • 炉内无氧气氛则靠炭化炉端面密封保持。 • 回转炉端面密封效果差，炉内过氧严重，造成炭化率低、 炭化料大孔多、强度差的主要原因之一。
浅谈煤化工中的煤低温干馏
浅谈煤化工中的煤低温干馏摘要：为了解决石油短缺问题，煤化工便产生了，煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、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。
本文简单介绍了煤化学工业，综述了煤化工中的煤的低温干馏。
关键词：煤化工；低温干馏；半焦；影响因素引言：目前，化学工业中石油化工发展比较快，占据主导地位，煤化工的工业生产所占比重不大。
因为目前石油还供过于求，价格低廉，但石油储量有限，总有一天要枯竭，按目前耗用速度，石油使用年限估计为几十年，而且那些开采容易，生产费用低的油田均已发现并在开采。
在以后的年代里，石油的开采将逐渐转移到条件艰难的地方，开采费用也将大大提高，因而迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油，于是人们开始重视了煤化工。
1.煤化学工业的简介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、炼制人造石油工业、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[1]。
2.煤的低温干馏煤在隔热空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，成为煤干馏。
按加热终温的不同，可分为三种：低温干馏、高温干馏、中温干馏。
煤低温干馏过程仅是一个加热工过程，常压生产，不用加氢，不用氧气即可制的煤气和焦油，实现了煤的部分气化和液化。
低温干馏的气化或液化工艺过程简单，加工条件温和，投资少，生产成本底，煤低温干馏生产在经济上也是有竞争能力的。
褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低价煤，适于低温干馏加工。
褐煤半焦反应性好，适于作还原反应的煤料。
半焦含硫比原煤低，低硫半焦燃料有利于环境保护。
低阶煤无粘结性，有利于在移动床或流化床干馏炉中处理。
最佳热解温度均随煤阶降低而降低，低阶煤开始热解温度低[2]。
2.1低温干馏产品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。
一般焦油产率为6-25%；半焦产率为50-70%；煤气产率为80-200m3/t。
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浅谈煤化工中的煤低温干馏
摘要：为了解决石油短缺问题，煤化工便产生了，煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、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。
本文简单介绍了煤化学工业，综述了煤化工中的煤的低温干馏。
关键词：煤化工；低温干馏；半焦；影响因素
引言：
目前，化学工业中石油化工发展比较快，占据主导地位，煤化工的工业生产所占比重不大。
因为目前石油还供过于求，价格低廉，但石油储量有限，总有一天要枯竭，按目前耗用速度，石油使用年限估计为几十年，而且那些开采容易，生产费用低的油田均已发现并在开采。
在以后的年代里，石油的开采将逐渐转移到条件艰难的地方，开采费用也将大大提高，因而迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油，于是人们开始重视了煤化工。
1.煤化学工业的简介
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、炼制人造石油工业、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[1]。
2.煤的低温干馏
煤在隔热空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，成为煤干馏。
按加热终温的不同，可分为三种：低温干馏、高温干馏、中温干馏。
煤低温干馏过程仅是一个加热工过程，常压生产，不用加氢，不用氧气即可制的煤气和焦油，实现了煤的部分气化和液化。
低温干馏的气化或液化工艺过程简单，加工条件温和，投资少，生产成本底，煤低温干馏生产在经济上也是有竞争能力的。
褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低价煤，适于低温干馏加工。
褐煤半焦反应性好，适于作还原反应的煤料。
半焦含硫比原煤低，低硫半焦燃料有利于环境保护。
低阶煤无粘结性，有利于在移动床或流化床干馏炉中处理。
最佳热解温度均随煤阶降低而降低，低阶煤开始热解温度低[2]。
2.1低温干馏产品
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。
一般焦油产率为6-25%；半焦产率为50-70%；煤气产率为80-200m3/t。
2.2 半焦
低温干馏半焦的空隙率为30-50%，反应性和比电阻都比高温焦炭高得
多。
原料煤的煤化度越低，半焦的反应能力和比电阻越高。
半焦强度一般不高，低于高温焦炭。
半焦可用于电炉冶炼和化学反应等过程，这些用途对于燃料机械强度要求不高，半焦的快度和强度可以满足要求。
半焦块度与原料煤的快度、强度和热稳定性有关，也与低温干馏炉的结构、加热速度以及温度梯度有关。
一般移动床干馏炉用原料煤块度为20-80mm。
低温干馏半焦应用较广，其中一部分用作优质的民用和动力用燃料，因为半焦燃烧时无烟，加热时不形成焦油，而多数煤受热时有焦油生成，表现燃烧时冒黄烟。
此外，半焦反应性好，燃烧的热效率高于煤。
民用半焦应当有一定块度，并且应当均匀。
气化用半焦用于移动床气化炉时，也要求有一定的块度[1-2]。
2.3 干馏产品的影响因素
低温干馏产品的产率和性质与原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。
干馏炉的形式、加热方法和挥发物在高温区地停留时间对产品的产率和性质也有重要影响。
煤加热温度场地均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响。
第一个影响方面是原料煤。
不同种类褐煤低温干馏的焦油产率差别较大，可变动于4.5-23%。
烟煤低温焦油产率与煤的结构有关，气值介于0.5-20%，由气煤到瘦煤，随着变质程度增高焦油产率下降。
其中肥煤例外，当加热到600度时，它生成的焦油量等于或高于气煤的。
腐泥煤低温干馏焦油产率一般较高。
原料煤对低温干馏焦油的组成影响显著，因原料煤的性质不同，所产的低温焦油组成有较大差异；第二影响因素是加热终温。
煤干馏终温是产品产率和组成的重要影响因素，也是区别干馏类型的标志。
随着温度升高，使得具有较高活化能的热解反应有可能进行，与此同时生成了多环芳烃产物，具有较高的热稳定性。
不同煤类开始热解的温度不同，煤化度地煤的开始热解温度也低。
煤的块度对热解产物有很大影响，一般煤块的块度增加，焦油产率降低。
因为煤的导热系数小，煤块内外温差大，外高于内，快内热解形成的挥发物由内向外导出时经过较高温度的表面层，在此一次焦油发生二次热解，组成发生变化，生成气态和固态产物。
此外，挥发物由煤块内部向外部析出时受到阻力作用，在高于生成温度的区间停留也加深了二次热解的程度；第三个影响因素。
煤低温干馏的加热速度和供热条件对产品产率和组成有影响。
提高煤的加热速度能降低半焦产率，增加焦油产率，煤气产率稍有减少。
加热速度慢时，煤质在低温区间受热时间长，热解反应的选择性较强，初期热解使煤分子中较弱的键断开，发生了平行的和顺序的热缩聚反应，形成了热稳定性好的结构，自高温阶段分解少，而在快速加热时，相应的结构分解，所以慢速加热时固体残渣产率高；第四个影响因素是压力。
压力对煤的低温干馏有影响。
一般，压力增大焦油产率减少，半焦和气态产物产率增加。
压力增加不仅半焦产率增多，而且其强度也提高，原因是挥发物析出困难使液相产物之间作用加强，发展了热缩聚反应[2]。
2.4 低温干馏主要炉型
干馏炉是低温干馏生产工艺中重要组成设备，他应保证过程效率高，操
作方便可靠。
其中主要要求干馏物料加热均匀，干馏过程易控制，可用的原料类别宽，原料煤粒尺度范围大，到出的挥发物二次热解作用较小等。
干馏炉的供热方式可分为外热式和内热式。
外热式炉供给煤料是由炉墙外部传入的。
煤料装在干馏室内，热量通过炉墙导入，炉墙外部燃烧加热。
一般外式干馏炉的煤气燃烧和加热是在燃烧室内进行的，燃烧室由火道构成，燃烧室位于干馏室之间，供入煤气和空气于火道中燃烧。
由于干馏室和燃烧室不相通，干馏挥发物与燃烧烟气不想混合，保证了挥发产物不被稀释。
但是外热式供热方式带来了严重缺点，由于导热系数小，煤料加热不均匀，导致半焦质量不均匀。
内热式炉借助热载体吧热量传给煤料，气体热载体直接进入干馏室，穿过块粒状干馏料层，吧热量传给料层。
气体热载体一般是燃料煤气燃烧的烟气，热载体也可以是固体，近年来，内热式方法得到广泛利用。
结束语：
煤化工的发展始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化学工业体系。
进入20世纪，许多有机化学品多以煤为原料生产，煤化学工业成为工业的重要组成部分。
参考文献：
[1] 李大尚．煤制油工艺技术分析与评价[J]．煤化工，2003，31(1):15-21．
[2] 郁向民，李文鹏，徐显明，夏志辉，曾群英．我国煤化工技术现状及其发展趋势[J]．云南化工，2005，32(2):57-62．。