煤化工工艺学教案
化工工艺学教案标准稿
教 师 姓 名：
学院（部、中心）： 化工学院
教研室∕实验室：
环境工程
2010 年 2 月
长 春 工 业 大 学 课 程 教 案∕讲 稿 用 纸
讲 授内容
教学设计∕备注
《化工工艺学》
目的和要求： 化学工艺学介绍以天然资源为原料生产基本化工原料的过程的基本原理、工艺
过程与工艺条件和过程涉及的设备等。具体包括基本无机化工、基本有机化工、生 物化工等方面内容。目的是使学生在对化学工业的发展史有初步认识的基础上，了 解化工原料生产的资源变迁和发展历程，掌握化学工业的发展趋势并清楚化工清洁 生产工艺的基本内容。本课程重点讲述基本有机化工工艺学。具体讲授烃类热裂解、 芳烃转化过程、加氢与脱氢过程、烃类选择性氧化、电化学反应过程和氯化过程。 要求学生能了解这些有代表性的化工过程的化学原理、过程热力学特征、动力学特 征、催化剂应用、工艺设计要求与工程考虑。使学生对基本化学工业典型过程的共 性和特性有深入的了解。并具有综合应用大学三年所学知识对工业化实际过程进行 分析的能力。
主要参考教材： 1、 廖巧丽、米镇涛主编，《化学工艺学》，化学工业出版社，北京，2004 年 7 月 2、 吴指南主编，《基本有机化工工艺学》，化学工业出版社，北京，1996 年 5 月 3、 梁仁杰等编，《化工工艺学》，重庆大学化学工业——又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。
石油
乙炔和萘
石油、天然气、煤
甲醇
2.1.2.1 石油的组成
1、 物理性质：有气味的棕黑色或黄褐色粘稠液体，密度与组成有关，相对密度大约
在 0.75～1.0。
2、 组成：石油组成非常复杂，由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物
煤化工工艺教案全解
化工专业备课教案授课班级化工专业15年级1班授课时间课题炼焦的基本知识授课安排4课时课型理论教具多媒体授课教师张君教育教学目标知识目标1、炼焦的基本知识2、焦炭的生成。
能力目标能够熟知焦炭的基本性质情感目标培养学生敢于探索知识的能力教材分析重点焦炭的用途、焦炭的基本性质等内容难点焦炭的生成过程等内容关键熟知焦炭的化学产品的产生教法学法教师讲授为主，适量的练习。
教学环节及内容安排教法与学法第一、二课时第一、组织教学1、清点学生人数，安定课堂秩序。
2、严禁学生接打电话、玩手机；第二、讲授新课——新课程教学要求一、教学内容1、焦炭及用途2、焦炭的基本性质3、焦炭的生成过程4、化学产品的产生二、上课要求1、不能迟到、旷到2、不能睡觉3、动手做图三、考核方式考勤+作业+期中+期末四、讲授新课——焦炭的产生任务引入烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。
由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。
炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。
班长汇报出勤情况学生配合见PPT一、什么是焦炭？由烟煤、石油、沥青或者其他液体碳氢化合物为原料，在隔绝空气的条件下干馏得到的固体产物都可称之为广义的焦炭。
二、焦炭及用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，在高炉冶炼过程中有供热、还原、料柱骨架和供碳四种作用。
（1）供热。
高炉冶炼所需要的热量是由焦炭和喷吹燃料的燃烧及热风提供的，其中焦炭燃烧提供的热量占75％～80％。
焦炭灰分低，并在下降至风口前仍然保持一定的块度，是保证燃烧状态良好的重要条件。
（2）还原剂。
高炉中矿石的还原是通过间接还原和直接还原完成的。
间接还原反应约从400℃开始。
间接还原是上升的炉气中的CO还原矿石，使氧化铁逐步从高价铁还原成低价铁一直到金属铁，同时产生CO2:3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO→3FeO+CO2FeO+CO→Fe+CO2直接还原是在高炉中约850℃以上的区域开始。
化工工艺学课程教案
百度文库•让每个人平等地捉升口我2014学年第2学期函授13化学工程（专升本）专业《化工工艺学》课程教案4课时/次共10次40课时教师：________________教研室：______________百度文库•让每个人平等地捉升口我§ 1 第一章合成氨原料气的制备教学目的：掌握优质固体燃料气化、气态炷蒸汽转化、重汕部分氧化等不同原料制气过程的基本原理：原料和工艺路线：主要设备和工艺条件的选择；消耗定额的计算和催化剂的使用条件。
教学重点：优质固体燃料气化、气态炷蒸汽转化、重油部分氧化等不同原料制气过程。
教学难点：消耗定额的计算和催化剂的使用条件。
新课内容：第一节固体燃料气化法一、槪述固体燃料（煤、焦炭或水煤浆）气化：用氧或含氧气化剂对其进行热加工，使碳转变为可姻性气体的过程。
气化所得的可燃气体称为煤气，进行气化的设备称为煤气发生炉。
二、基本概念1、煤的固定碳；固体燃料煤除去灰分、挥发分、硫分和水分以外，其余的可燃物质称为固定碳。
2、煤的发热值：指1公斤煤在完全燃烧时所放出的热量。
3、标煤：低位发热值为7000kcal/kg的燃料4.空气煤气：以空气作为气化而生成的煤气其中含有大量的氮（50%以上）及一定量的一氧化碳和少量的二氧化碳和氢气。
5•混合煤气（发生炉煤气）：以空气和适量的蒸汽的混合物为气化剂生成的煤气，其发热量比空气煤气为高。
在工业上这种煤气一般作燃料用。
6. 水煤气：以蒸汽作为气化剂而生成的煤气，英中氢及一氧化碳的含疑高在85%以上，而氮含量较低。
7. 半水煤气：以蒸汽加适疑的空气或富氧空气同时作为气化剂所创得的煤气或适当加有发生炉煤气的水煤气，其含氮量为21—22%。
三、气化对煤质的基本要求（1）保持高温和南气化剂流速（2）使燃料层各处间一截而的气流速度和温度分布均匀。
这两个条件的获得，除了与炉子结构（如加料、排渣等装置）的完善程度有关外，采用的燃料性质也具有重大影响。
1水分：＜5%2挥发份：＜6%煤中所含挥发分量和煤的碳化程度有关，含量少的可至I 一2%,多的可达40%以上。
高二化学下册《煤和煤化工》教案、教学设计
（5）设计具有挑战性的问题，如煤的燃烧反应、热值计算等，激发学生的思考，提高学生解决问题的能力。
（二）教学设想
1.创设情境，激发兴趣：以我国煤炭资源丰富为背景，引入煤和煤化工的学习，激发学生对本章节的兴趣。
2.理论与实践相结合：注重理论知识的学习，同时加强实验教学，让学生在实践中掌握煤和煤化工的知识。
2.增强学生对煤化工产业的了解，激发学生为我国能源事业作贡献的使命感。
3.培养学生关注环境保护，树立绿色化学观念，积极参与煤炭利用过程中的环境保护。
4.培养学生勇于探索、勤于思考的科学精神，激发学生对化学学科的兴趣和热情。
5.引导学生树立正确的人生观、价值观，将所学知识服务于社会，为我国能源事业和可持续发展作出贡献。
6.环保教育，培养责任感：结合煤化工对环境的影响，开展环保教育，培养学生保护环境、节约能源的责任感。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.教师以生活中的实例，如家庭取暖、火力发电等，引导学生思考这些现象背后的能源是什么，从而引出煤这种重要的能源。
2.通过展示煤炭实物，让学生观察并描述其外观特征，进一步提出问题：煤是如何形成的？它在我国能源体系中占据什么地位？
二、学情分析
针对高二年级学生的化学学习情况，他们在前期已经掌握了化学基础知识，具备一定的化学实验技能。在此基础上，学生对煤和煤化工的学习具有一定的认知基础，但对煤炭资源的形成、加工过程及其环境影响等方面的知识了解尚浅。此外，学生在分析实际问题、综合运用知识解决具体问题时，可能存在一定的困难。因此，在教学过程中，教师应注重以下几点：
五、作业布置
为了巩固学生对本章节知识的掌握，培养学生的独立思考能力和实践操作技能，特布置以下作业：
煤化工课程设计
煤化工课程设计煤化工是一门以煤作为原料的工程学科，它涵盖了煤的采选、煤质分析、煤的转化和利用等多个领域，为能源利用和环境治理等方面提供技术支撑。
在国家大力倡导经济转型和节能减排的背景下，煤化工行业的发展前景良好。
为了培养更多的高素质煤化工人才，煤化工课程设计显得至关重要。
一、煤化工课程的概述煤化工课程的主要内容包括：煤质分析、煤的热化学转化、物理性质及处理、煤制合成气和液体燃料、煤制化学品、煤电热联供等内容，重点讲述了煤化学反应机理、煤制氢、脱硫脱硝、煤制氨、煤制油、煤焦油制备等几个方向。
煤质分析：煤的质量决定了其在化学转化中的性质。
煤质分析涉及煤样的分选、制样、煤化学和煤物理性质的测定、化学成分分析及其相关数据的统计处理等，为后续的煤化学反应提供必要的基础。
煤的热化学转化：包括煤的热分解、结构变化及造焦反应等。
在煤化学反应的过程中，煤通过热解反应分解，产生气体、焦炭和液体烃等产物的转化过程，热化学转化过程的特点与之有关。
煤制合成气：煤制合成气是指采用煤为原料，通过气化、换热、精制、纯化等工艺过程，合成含一定比例CO和H2的气体燃料。
煤制合成气作为燃料和原料，广泛应用于化工、冶金、电力、农业、交通等多个领域。
煤制化学品：煤通过化学变化，可制取各种化学品，如氨、甲醇、醋酸、异氰酸酯、酚、芳香烃等。
这些煤制化学品广泛应用于石油化工、有机合成、医药和农药等领域。
煤电热联供：利用煤生产电力、热力和冷力，实现能源多联产和资源综合利用。
该工艺具有节能减排、经济环保等多重优点，在国家大力发展清洁能源的背景下得到广泛应用。
二、煤化工课程设计的教学目标（一）建立煤化学基础知识体系，了解煤的基本结构和化学性质，认识煤在化学反应过程中的特点和规律。
（二）掌握煤的物理化学分析技术，能够进行煤质分析、煤的热解反应的模拟实验和实验数据的计算分析。
（三）了解煤化工过程中的工艺流程、煤气化原理、煤制甲醇、煤制油、煤氧化等重要技术，能够进行煤制全合成气工艺的设计。
煤化工工艺教案
化工专业备课教案授课班级化工专业15年级1班授课时间课题炼焦的基本知识授课安排4课时课型理论教具多媒体授课教师张君教育教学目标知识目标1、炼焦的基本知识2、焦炭的生成。
能力目标能够熟知焦炭的基本性质情感目标培养学生敢于探索知识的能力教材分析重点焦炭的用途、焦炭的基本性质等内容难点焦炭的生成过程等内容关键熟知焦炭的化学产品的产生教法学法教师讲授为主，适量的练习。
教学环节及内容安排教法与学法第一、二课时第一、组织教学1、清点学生人数，安定课堂秩序。
2、严禁学生接打电话、玩手机；第二、讲授新课——新课程教学要求一、教学内容1、焦炭及用途2、焦炭的基本性质3、焦炭的生成过程4、化学产品的产生二、上课要求1、不能迟到、旷到2、不能睡觉3、动手做图三、考核方式考勤+作业+期中+期末四、讲授新课——焦炭的产生任务引入烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。
由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。
炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。
班长汇报出勤情况学生配合见PPT一、什么是焦炭？由烟煤、石油、沥青或者其他液体碳氢化合物为原料，在隔绝空气的条件下干馏得到的固体产物都可称之为广义的焦炭。
二、焦炭及用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，在高炉冶炼过程中有供热、还原、料柱骨架和供碳四种作用。
（1）供热。
高炉冶炼所需要的热量是由焦炭和喷吹燃料的燃烧及热风提供的，其中焦炭燃烧提供的热量占75％～80％。
焦炭灰分低，并在下降至风口前仍然保持一定的块度，是保证燃烧状态良好的重要条件。
（2）还原剂。
高炉中矿石的还原是通过间接还原和直接还原完成的。
间接还原反应约从400℃开始。
间接还原是上升的炉气中的CO还原矿石，使氧化铁逐步从高价铁还原成低价铁一直到金属铁，同时产生CO2:3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO→3FeO+CO2FeO+CO→Fe+CO2直接还原是在高炉中约850℃以上的区域开始。
《化工工艺学》教案
课时安排： 2 学时
教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□其它□
题目（教学章、节或主题）：
第一章 绪论Leabharlann 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的要求：全面了解化工工艺学的定义，研究内容和方法及化工工艺学在化工生产中的地位和作用
教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 第一节化工工艺学的定义和范畴 *第二节化工工艺学研究的主要内容和方法 第三节化工工艺学在化工生产中的地位和作用 第四节学习化工工艺学的意义
教学方式、手段、媒介：以板书为主
板书设计：左边文本，右边插图
讨论、思考题、作业：
教师姓名： 陈彦 职称：副教授 11 年 8 月 25 日
课时安排： 6 学时 题目（教学章、节或主题）： 上编 化工工艺学基础
教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□其它□
第一章 概论
教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的要求：了解化学工业发展史，化学工业特征与分类，掌握化工装置的操作方式，化工技
化工工艺学是化学工程与工艺专业的一门重要专业课程，化工工艺学是研究各种原料（加工成为更有价 值的消费品或生产资料的过程。其中包括原料路线的选择、工艺流程的设计，生产过程的基本原理、最适宜 的操作条件、生产过程所需要的各种机械设备的规格、结构与材质，产品的质量控制等内容。化工工艺不仅 要从理论上探讨每个工艺过程进行的可能性和条件，而且还要找出用最低的能耗和物耗生产出最好的产品的 工艺方案。通过本课程的学习提高理论联系实际和对新工艺过程的开发能力，为毕业后从事技术工作打下良 好的基础。
课程的基本要求：
本课程应在完成《化工原理》、《化工机械设计》和《化工制图》《化学反应工程》的基础上学习。 本课程通过课堂讲授、要求学生 1．了解化工工艺学研究的主要内容和方法，化工工艺学在化工生产中的地位和作用； 2．了解化学工业的发展简史和当代化学工业的发展趋势； 3．掌握化学工艺的基本概念和理论基础，每个典型工艺过程的特点和基本内容，并能提出各工艺的最 新技术进展； 4．在化工过程的理论与实际方面建立较为系统而扎实的基础，能较好地应用物理、化学、化工基础知 识来分析和解决问题； 5．初步掌握化工工艺过程开发的基本思路和技巧，并对化工工艺的设计与控制、化工工艺过程，经济 评价以及计算机辅助设计也有一定了解。 通过理论教学 1．使学生明了要了解化工原料，产品的质量就必然离不开对化工产品进行检测或检验，中间产品的判 断、以致生产控制也必须依靠准确的检测才能使生产顺利进行； 2．培养本学科学生的工程意识、工程实验的设计与研究的方法，技术经济观点和化工过程开发的能力， 启迪学生思维，增强学生的创新能力和动手能力。
煤化工技术专业《电子教案39》
二、富油脱苯工艺流程1．生产一种苯的流程见图6-18。
图6-18 生产一种苯的流程1一脱水塔；2一管式炉；3一再生器；4一脱苯塔；5一热贫油槽；6一换热器；7一冷凝冷却器；8一冷却器；9一别离器；10一回流槽。
来自洗苯工序的富油依次与脱苯塔顶的油气和水汽混合物、脱苯塔底排出的热贫油换热后温度达110~130℃进入脱水塔。
脱水后的富油经管式炉加热至180~190℃进入脱苯塔。
脱苯塔顶逸出的90~92℃的粗苯蒸气与富油换热后温度降到75℃左右进入冷凝冷却器，冷凝液进入油水别离器。
别离出水后的粗苯流入回流槽，局部粗苯送至塔顶作回流，其余作为产品采出。
脱苯塔底部排出的热贫油经贫富油换热器进入热贫油槽，再用泵送贫油冷却器冷却至25~30℃后去洗苯工序循环使用。
脱水塔顶逸出的含有萘和洗油的蒸汽进入脱苯塔精馏段下部。
在脱苯塔精馏段切取萘油。
从脱苯塔上部断塔板引出液体至油水别离器分出水后返回塔内。
脱苯塔用的直接蒸汽是经管式炉加热至400~450℃后，经由再生器进入的，以保持再生器顶部温度高于脱苯塔底部温度。
为了保持需循环洗油质量，将循环油量的1%~%由富油入塔前的管路引入再生器进行再生。
在此用蒸汽间接将洗油加热至160~180℃，并用过热蒸汽直接蒸吹，其中大局部洗油被蒸发并随直接蒸汽进入脱苯塔底部。
残留于再生器底部的残渣油，靠设备的压力间歇或连续地排至残渣油槽。
残渣油中300℃前的馏出量要求低于40％。
洗油再生器的操作对洗油耗量有较大影响。
在洗苯塔捕雾，油水别离及再生器操作正常时，每生产一吨180℃前粗苯的焦油洗油耗量可在100g以下。
应当指出，上述流程是一种十分稳定可靠的工艺流程。
一些操作经验丰富的工人，经过精心操作说明：1〕该流程中的脱水塔可以省略；2〕脱苯塔精馏段可不切取萘油也不会造成萘的积累；3〕脱苯塔上部不会出现冷凝水，因此断塔板和油水别离器可以省略，从而使脱苯装置、管线、阀门大大简化，操作简捷方便，并进一步降低了洗油消耗。
煤化工工艺学课程第三章教案
煤化工工艺学课程教案
填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
3. 授课方式填理论课、实验课、讨论课、习题课等。
4. 方法及手段如：案例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解等。
煤化工工艺学课程教案
填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
3. 授课方式填理论课、实验课、讨论课、习题课等。
4. 方法及手段如：案例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解等。
煤化工工艺学课程教案
填写一份。
2. 课次为授课次序，填
1、2、3……等。
3. 授课方式填理论课、实验课、讨论课、习题课等。
4. 方法及手段如：案例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解等。
煤化工工艺学课程教案
填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
3. 授课方式填理论课、实验课、讨论课、习题课等。
4. 方法及手段如：案例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解等。
煤化工工艺学课程教案
填写一份。
2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
3. 授课方式填理论课、实验课、讨论课、习题课等。
4. 方法及手段如：案例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解等。
化工工艺学煤化学加工PPT教案
挥发组分：容易挥发组分首先反应或者混入产生 的煤气中，影响煤气化过程和气化结果。总的来 说，挥发组分350~450ºC时就形成 胶质体，发生软化、熔融，有液相产物与煤粘在 一起，析出挥发物固化后形成块状焦炭。这种煤 气化时需要破粘措施。由于有粘结性，所以用它 作焦化气热值高。 过程：粒度5~30mm的煤间歇加入炉内，但炉
内布料器上存煤多，煤进入炉膛燃烧区是连续 的。炉内设有破粘装置。 煤气化压力约3MPa,水蒸气和氧气由转动炉箅 进入气化炉，生成的煤气由上部引出，灰渣经 下部灰箱排出。煤粒在炉内从上到下移动经过 干燥层、热解层、气化层、燃烧层。 鲁奇加压气化炉如图9.4. 鲁奇加压气化流程如图9.5.牛牛文档分享图 9.6 图 9.7
牛牛文档分享煤反应能力一个典型煤反应速率常数与温度关系如9.8.
通常情况下随温度升高反应速率是上升的。但是 在600~700ºC 之间有异常。其加热反应速率大约 为恒温600ºC的3倍，为700ºC的2倍。原因是反应 温度较高时热解反应剧烈有中间产物和ification of coal
概述
煤气化是煤与气化剂作用生成气体混合物的反应 过程。目的是将煤转化成可燃气体。煤气化过程 包含煤的热解、半焦的气化等过程。煤气的主要 组成为CO,CO2,H2,CH4,H2O.
1. 煤气分类及用途
还原气是指炼铁过程中产生的可燃性气体，要求其 中水蒸气和二氧化碳含量较少，较多时应将其除去。
(3)城市煤气
城市煤气要求含氢气和甲烷较多，硫含量少，以提对气化的影响
水分：水分较高时只适宜用固定床气化法，因为 这种方法床内温度高。
《煤化工工艺学》教案
《煤化工工艺学》教案中文名称:煤化工工艺学英文名称：Chemical Technology of coal授课专业：化学工艺学时:32一、课程的性质和目的：煤化工工艺学是煤化工专业学生的专业课，是为了适应现代化工行业的发展需要，培养具有化工设计基本思想和产品开发能力的专门人才，为毕业生尽快适应就业后工作要求、今后进一步的学习而设立的。
可供从事煤化工利用专业设计、生产、科研的技术人员及有关专业师生参考。
通过对煤低温干馏、炼焦、炼焦化学产品回收和精制、煤的气化、煤的间接液化、煤的直接液化、煤的碳素制品和煤化工生产的污染和防治等的生产原理、生产方法、工艺计算、操作条件及主要设备等的介绍,使学生具备煤化工工艺学的坚实基础，对煤化学工业的原料选择、工艺路线的选择、典型单元操作及化工工艺的实现等有深刻的理解，具备对工艺过程进行分析、改进、开发新产品等能力，以掌握煤化工工艺的开发思想和思路为重点，增强其独立思考的能力、分析问题、解决问题的能力，为学生就业和进一步的发展奠定良好基础。
二、课程的教学内容、各章内容及相应学时数本课程由下列7章组成:1章绪论1学时2章煤的低温干馏5学时3章炼焦8学时4章炼焦化学产品的回收与精制6学时5章煤的气化6学时6章煤间接液化4学时7章煤直接液化2学时根据本课程的特点，组成为下列内容：1绪论§1．1 煤炭资源§1．2 煤化工发展简史§1．3 煤化工的范畴§1．4 本书简介了解煤化工工业发展历史、煤化工工业在国民经济中的地位,煤化工发展趋势。
掌握化学加工工业的基本概况、特点,掌握石油、煤、天然气等能源概况。
重点:煤化工的范畴。
引言：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、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。
、煤化工行业发展现状：1.煤炭逐步由燃料为主向燃料和原料并举过渡；2.近些年来，基于煤炭气化的新型煤化工得到了快速发展；3。
煤化工技术专业《电子教案50》
三、制取粗轻吡啶的工艺流程目前国内从饱和器中回收吡啶制取粗轻吡啶的工艺流程常用的有两种流程形式，即文氏管法和中和器法。
1 用文氏管反响器提取粗轻吡啶流程如图4-19 所示。
图4-19 用文氏管反响器从母液中提取粗轻吡啶的流程1—母液沉淀槽2—文氏管反响器3—旋风别离器4—冷凝冷却器5—油水别离器6—计量槽7—贮槽由图4-14 所示，硫铵母液从沉淀槽1连续进入文氏管中和反响器2，与由氨分凝器来的氨汽在喉管处混合反响，使吡啶从母液中游离出来，同时因反响热而使吡啶从母液中气化，气液混合物一起进入旋风别离器3进行别离，分出的母液去脱吡啶母液净化装置，气体进入冷凝冷却器4进行冷凝冷却。
被冷却到30～40℃的冷凝液进入油水别离器5，别离出的粗轻吡啶流经计量槽6后进入贮槽7，别离水那么返回反响器。
在文氏管中和器内，氨汽与母液接触时间很短，中和反响的好坏，除与设备结构设计有关外，主要取决干氨汽由喷嘴喷出的速度和碱度的控制。
因此必须使氨汽流量稳定在规定的范围内，有条件时可采用碱度自动控制装置，及时调节进入文氏管的母液量来稳定脱吡啶后母液的碱度。
文氏管中和器具有体积小、制造简单，检修方便等优点。
因此，近年来在国内的一些大型焦化厂普遍受到重视。
2中和器法提取粗轻吡啶流程图4-2021用母液中和器，从饱和器母液中生产粗轻吡啶的工艺流程。
图4-2021饱和器母液中生产粗轻吡啶的流程1—母液沉淀槽；2—中和器；3—冷凝冷却器；4—油水别离器；5—计量槽；6—贮槽由4-15 图可见，母液从饱和器结晶槽连续流入母液沉淀槽1中，进一步析出硫铵结晶，并除去浮在母液液面上的焦油，然后进入母液中和器2中。
同时从蒸氨分缩器来的10%～12%的氨气，进入中和器泡沸穿过母液层，与母液接触而分解出吡啶。
由于大量的反响热及氨汽的冷凝热，使中和器内母液温度升至95～99℃。
在此温度下，吡啶蒸汽、氨汽、硫化氢、氰化氢、二氧化碳，水汽以及少量油汽和酚等物质从中和器逸出，进入冷疑冷却器3中冷却到30℃左右。
煤化工课程设计
课程设计（煤化工工艺学）设计题目：130万吨/年煤制甲醇合成工段设计学院：石油化工学院学生姓名：学号：专业班级：指导教师：2017年6 月银川能源学院课程设计（煤化工工艺学）评审意见表银川能源学院课程设计（煤化工工艺学）130万吨/年煤制甲醇合成塔摘要：甲醇合成塔是甲醇装置的核心设备之一，也是合成工段最关键的设备，合成塔为立式热管壳式型反应器，本设计按照130万吨/年煤制甲醇合成塔项目依照参数进行物料衡算和热量衡算，然后设计出合成塔并绘制工艺流程图。
关键词：煤制甲醇；合成塔；工艺设计；工艺流程图。
目录1 设计背景 (1)1.1 选题背景 (1)1.1.1 设计目的及意义 (1)1.1.2 国内外煤制甲醇发展现状 (1)1.2 设计技术参数 (2)2 设计方案 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计方案 (3)2.2.1 煤制甲醇工艺流程 (3)3 工艺计算 (5)3.1 物料衡算 (5)3.1.1 合成塔的物料衡算 (5)3.2 热量衡算 (12)3.3 合成塔的设计 (17)3.3.1 换热管数的确定 (17)3.3.2 合成塔直径 (18)3.3.3 合成塔壁厚设计 (18)3.3.4 壳体设计液压强度校核 (18)3.3.5 合成塔封头设计 (19)3.3.6 折流板和管板的选择设计 (19)3.4 水冷器设计 (20)3.4.1 换热面积的确定 (20)3.4.2 换热管数 (20)3.4.3 水冷器壁厚设计 (20)3.4.4 壳体设计液压强度校核 (20)3.4.5 水冷器封头设计 (21)3.4.6 折流板和管板的选择及设计 (21)4 设计结果 (21)5 致谢 (22)6 参考文献 (23)1设计背景1.1选题背景我国是煤炭资源丰富的国家然而在煤炭生产、使用和运输过程中也给环境带来了诸多危害。
为减少煤炭对环境造成的负面影响采用合理的生产工艺是非常必要的。
煤电联产是一条途径洁净煤技术和煤化工技术也为人们日益关注。
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《煤化工工艺学》教案中文名称：煤化工工艺学英文名称：Chemical Technology of coal授课专业：化学工艺学时：32一、课程的性质和目的：煤化工工艺学是煤化工专业学生的专业课，是为了适应现代化工行业的发展需要，培养具有化工设计基本思想和产品开发能力的专门人才，为毕业生尽快适应就业后工作要求、今后进一步的学习而设立的。
可供从事煤化工利用专业设计、生产、科研的技术人员及有关专业师生参考。
通过对煤低温干馏、炼焦、炼焦化学产品回收和精制、煤的气化、煤的间接液化、煤的直接液化、煤的碳素制品和煤化工生产的污染和防治等的生产原理、生产方法、工艺计算、操作条件及主要设备等的介绍，使学生具备煤化工工艺学的坚实基础，对煤化学工业的原料选择、工艺路线的选择、典型单元操作及化工工艺的实现等有深刻的理解，具备对工艺过程进行分析、改进、开发新产品等能力，以掌握煤化工工艺的开发思想和思路为重点，增强其独立思考的能力、分析问题、解决问题的能力，为学生就业和进一步的发展奠定良好基础。
二、课程的教学内容、各章内容及相应学时数本课程由下列7章组成：1章绪论1学时2章煤的低温干馏5学时3章炼焦8学时4章炼焦化学产品的回收与精制6学时5章煤的气化6学时6章煤间接液化4学时7章煤直接液化2学时根据本课程的特点，组成为下列内容：1绪论§1．1 煤炭资源§1．2 煤化工发展简史§1．3 煤化工的范畴§1．4 本书简介了解煤化工工业发展历史、煤化工工业在国民经济中的地位，煤化工发展趋势。
掌握化学加工工业的基本概况、特点，掌握石油、煤、天然气等能源概况。
重点：煤化工的范畴。
引言：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、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。
、煤化工行业发展现状：1.煤炭逐步由燃料为主向燃料和原料并举过渡;2.近些年来，基于煤炭气化的新型煤化工得到了快速发展;3."十一五"期间，在煤炭液化、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气等方面的示范工程取得了阶段性成果。
煤化工发展趋势。
1.产业结构调整与升级：从长远看，钢铁行业受出口疲软、房地产下行影响，库存增加，利润和开工率下降，焦炭和兰炭行业的需求和利润空间受到影响;合成氨\尿素、甲醇等产业产能过剩，因此，传统煤化工行业面临落后产能淘汰、技术升级换代。
2.环境保护要求煤化工走清洁生产：更加严格的排放标准;落后技术的淘汰如常压固定床气化技术;水资源消耗的减量化：空冷技术、中水回用;粉尘治理、有机废水处理和脱硫脱硝技术的应用。
3.能源效率提高：煤炭分级利用：焦油--固体燃料--化工产品;煤炭多联产：电力、热力、化工产品;工程设计的进一步优化;节能技术的应用。
4.煤化工对石油化工替代性增强：煤气化的平台技术继续多样化与成熟化;煤化工产品技术多样化如芳烃、乙醇等;已有技术的继续进步：煤焦油的分离、加氢;乙二醇技术成熟;煤制烯烃、煤制油、煤制天然气等产业快速发展。
§1．1 煤炭资源煤是地球上能得到的最丰富的化石燃料。
按探明储量世界煤炭资源的储量、密度，北半球高于南半球，特别是高度集中在亚洲、北美洲和欧洲的中纬度地带，合占世界煤炭资源的96%，按硬煤经济可采储量计，以中国(占11%)、美国(占23.1%)和俄罗斯最为丰富，次为印度、南非、澳大利亚、波兰、乌克兰、德国等9国共占90%。
中国1991年末煤炭探明储量为9667亿吨，其中山西、内蒙古和陕西分别占27%、21%和16%。
§1．2 煤化工发展简史18世纪末，煤用于生产民用煤气。
1792年，苏格兰人W.默多克用铁甑干馏烟煤，并将所得煤气用于家庭照明。
1812年，这种干馏煤气首先用于伦敦街道照明，随后世界一些主要城市也相继采用。
1816年，美国巴尔的摩市建立了煤干馏工厂生产煤气。
从此，铁甑干馏煤的工业就逐步得到发展。
第一次世界大战期间，钢铁工业高速发展，同时作为火炸药原料的氨、苯及甲苯也很急需，这促使炼焦工业进一步发展，并形成炼焦副产化学品的回收和利用工业。
1925年，中国在石家庄建成了第一座焦化厂，满足了汉冶萍炼铁厂对焦炭的需要。
1920～1930年间，煤低温干馏的研究得到重视并较快发展，所得半焦可作民用无烟燃料，低温干馏焦油则进一步加工成液体燃料。
1934年，在中国上海建成拥有直立式干馏炉和增热水煤气炉的煤气厂，生产城市煤气。
第二次世界大战后，由于大量廉价石油和天然气的开采，除炼焦工业随钢铁工业的发展而不断发展外，工业上大规模由煤制取液体燃料的生产暂时中止，不少工业化国家用天然气代替了民用煤气。
以石油和天然气为原料的石油化工飞速发展，致使以煤为基础的乙炔化学工业的地位大大降低。
1973年中东战争以及随之而来的石油大幅度涨价，使由煤生产液体燃料及化学品的方法又重新受到重视。
欧美等国对此又进行了开发研究工作，并取得了进展。
如在煤直接液化的方法中发展了氢煤法、供氢溶剂法(EDS)和溶剂精炼煤法(SRC)等；在煤间接液化法中发展了SASOL法，将煤气化制得合成气,再经合成制取发动机燃料；亦可将合成甲醇再转化生产优质汽油，或直接作为燃料甲醇使用。
由于石油的消耗量大，而煤的资源极为丰富，煤化工将得到进一步的发展。
基于中国油气匮乏、煤炭资源相对丰富，中国煤化学工业将有所发展。
特别是新型煤化工，依靠技术革新，可实现石油和天然气资源的补充及部分替代。
2009年，煤制油、煤制烯烃、煤制天然气和煤制乙二醇等被国家发改委确定为重点示范发展方向。
发电、工业锅炉和民用煤占全部煤炭开采量的80%左右，多为直接燃烧，大多利用率较低、污染严重。
为了有效、经济和合理地利用煤，中国需要发展煤转化技术，实现煤的综合利用。
§1．3 煤化工的范畴从煤加工过程区分，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，如图，图煤化工分类及产品示意图煤的气化是指煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程。
煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料（直接）或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品（间接）的过程。
煤低温干馏，煤干馏方法之一，指采用较低的加热终温(500~600℃)，使煤在隔绝空气条件下，受热分解生成半焦、低温煤焦油(见煤焦油)、煤气和热解水过程。
§1．4 本书简介2煤的低温干馏§2．1 概述§2．2 低温干馏产品§2．3 干馏产品的影响因素§2．4 低温干馏主要炉型§2．5 立式炉生产城市煤气§2．6 固体热载体干馏工艺理解煤的热解基本规律和特点。
掌握低温干馏产品的种类，低温干馏主要炉型，影响干馏产品的因素，固体热载体干馏工艺。
重点：低温干馏主要炉型，影响干馏产品的因素，固体热载体干馏工艺流程难点：固体热载体干馏工艺流程§2．1 概述煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，称为煤干馏(或称炼焦、焦化)。
按加热终温分：低温干馏：500~600℃中温干馏：700~900℃高温干馏：900~1100℃特点：常压，不用加氢，不用氧气；工艺过程简单，加工条件温和；投资少，生产成本低。
原料：低阶煤§2．2 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。
焦油产率为6~25%；半焦产率为50~70％；煤气产率为80~200m3／t(原料干煤)。
2.2.1 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。
原料煤的煤化程度越低，半焦的反应能力和比电阻越高。
半焦的机械强度一般不高，低于高温焦炭。
半焦块度与原料煤的块度、强度和热稳定性有关，也与干馏炉的结构、加热速度以及温度梯度有关。
半焦和焦炭性质半焦用途：民用和动力燃料铁合金生产炭料（高比电阻0.35~20Ω·m，块度3~6mm）生产冶金型焦高炉炼铁的喷吹料粉矿烧结2.2.2 煤焦油性质：黑褐色液体、密度0.95~1.1g/cm3、酚类35%、有机碱1~2%、烷烃2~10%、烯烃3~5%、环烷烃10%、中性含氧化合物20~25%、中性含氮化合物2~3%、沥青10% 低温焦油比高温焦油轻，低温焦油中含有较多脂肪烃和环烷烃以及多烷基酚、二元酚和三元酚等化合物，故平均相对分子质量较低。
用途：生产发动机燃料、酚类、烷烃及芳烃，由低温焦油提取的酚可以用于生产塑料、合成纤维、医药等产品。
泥炭和褐煤焦油中含有大量的蜡类，是生产表面活性剂和洗涤剂的原料。
低温焦油适于深度加工，经催化加氢可获得发动机燃料和其他产品。
2.2.3 煤气密度：0.9~1.2g/cm3组成：甲烷、其他烃类用途：本企业加热燃料和其他用途、民用煤气、化学合成原料§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的停留时间对产品的产率和性质也有重要影响。
煤加热温度场的均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响。
通过实验获得不同种类褐煤低温干馏的焦油产率差别较大，烟煤低温焦油产率与结构有关，由气煤到瘦煤，随着变质程度增高焦油产率下降，腐植煤的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。
低温干馏的温度为600℃，所得焦油是煤的一次热解产物，称一次焦油。
烟煤一次焦油的组成与泥炭和褐煤焦油的相同，但含量有明显差别。
烟煤一次焦油内中性含氧化合物比褐煤焦油少。
随着煤的变质程度增高，含氧量降低，焦油中酚类含量明显减少。
煤气中氨和硫化氢含量与原料煤中氮和硫的含量及其形态有关。
2.3.2 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，活化能大的热解反应发生有可能进行，生成多环芳烃产物，具有热稳定性。
煤化程度高的煤，煤开始热解温度也高，其中东北泥煤160℃，褐煤200~290℃，长焰煤320℃，气煤320℃，肥煤350℃，焦煤360℃焦油形成约于550℃结束，故510-600℃为低温干馏的适宜温度。
温度↑，焦油产率↓，酚类↓，烃类↓，中性含氧化合物↑，沥青烯↑，煤气产率↑，H2↑，半焦和焦油产率↓块度↑，焦油产率↓，煤气产率↑2.3.3 加热速度速度↑，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↑§2．4 低温干馏主要炉型特点：受热：均匀，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，内热式低温干馏煤料受热方式内热式低温干馏与外热式相比，有下述优点。