煤化学知识整理PPT课件
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煤炭基础知识【共34张PPT】
2.1煤的国际分类(简单分类）
• 1.Black coal/Hard coal （黑煤或硬煤） • 包括：烟煤（bituminous）和无烟煤
（anthracite） • 2. Brown coal（褐煤） • 包括：低热值的Lignite（褐煤）和Peat
（泥煤）
2.2中国的分类法是以炼焦用煤为主的工 业分类法
5.奥亚膨胀度（最大膨胀度 b值）
• 奥亚膨胀度（b值）为国际上最通用的一种测定煤 膨胀性和结焦性的方法 ，b值是专门用来区分肥 煤和其他煤类的一个重要指标（与胶质层最大 厚度Y值并列）。
• Vdaf<28%的煤，b值>150%的为肥煤；对 Vdaf>28%的煤，b值>220%的为肥煤（当Vdaf值 <37%时）或气肥煤（当Vdaf值>37%时）。当按b 值划分的煤类与按Y值划分的煤类有矛盾时，则以Y
烟煤
• 贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气 肥煤、气煤、1/3焦煤、1/2中粘煤、弱 粘煤、不粘煤和长焰煤共12个煤类。
按挥发份烟煤分类
• 烟煤按挥发分>10%~20%、>20%~28%、 28%~37和>37%的四个阶段分为低、中、 中高及高挥发分烟煤。
按粘结性（G值）烟煤分类
• 0~5为不粘结和微粘结煤；>5~20为弱粘 结煤；>20~50为中等偏弱粘结煤； >50~65为中等偏强粘结煤；>65则为强 粘结煤。对于强粘结煤，又把其中胶质 层最大厚度Y>25mm或奥亚膨胀度 b&煤分为特强粘结煤。
煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化粘结的能力。 当Y值大于25mm时，如Vdaf>37%，则划分为气肥煤。
煤化学、煤化工 PPT课件 人教版
• 与苯环相连的芳香类硫较难脱除，噻吩类 硫是最稳定最难除的。
各种煤工业废水
2.9.1 洗煤及洗煤废水
a) 含硫化铁，易氧化成强酸性：
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 Fe2+ + 4 SO42- + 4 H+ 4 FeS2 + 15 O2 + 14 H2O → 4 Fe(OH)3 + 8 H2SO4
硫的脱除
• 各种硫的脱除难易程度不同．一般说来， 有机硫中脂肪硫醇、硫醚、二硫醚和连在 芳香环上的二硫醚较容易热解脱除，一般 在500℃以下即可分解。
• FeS2在氧化或还原性气氛下较易脱除，在 250℃以下即可发生反应，而在惰性气氛中 是相当稳定的，歧化裂解脱硫必须在高温 下(450℃以上)进行。
b) 需要中和硫酸及沉淀分离处理，并回收废水： CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2
表2.14 宝钢焦化厂废水的排量和水质
表2.15 冷煤气发生站废水水质
废水成分分类
•酚 •氨 •硫 •氰 • COD
煤化工艺及工艺组合
现代先进的煤化工艺及工艺组合大致有 下列的几种主要方式：
苯酚是有机合成的重要原料，多用于制 造塑料、胶黏剂、医药、农药、染料等。
酸 性 成 分
命名
• phenyl→phenol 苯酚 • naphthyl→naphthol 萘酚
2,6-naphthoquinone 2,6-萘醌
O
O
碱性成分，有机氮 表2.12 吡啶及其同系物性质
苯胺 C6H5NH2 存在于煤焦油，是油状液体， 沸点184℃，微溶于水，易溶于有机溶剂， 有毒。新蒸馏的苯胺无色，放置后能因氧化 而变为黄、红或棕色。苯胺是重要的有机合 成原料，用于制染料、药物等。
各种煤工业废水
2.9.1 洗煤及洗煤废水
a) 含硫化铁，易氧化成强酸性：
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 Fe2+ + 4 SO42- + 4 H+ 4 FeS2 + 15 O2 + 14 H2O → 4 Fe(OH)3 + 8 H2SO4
硫的脱除
• 各种硫的脱除难易程度不同．一般说来， 有机硫中脂肪硫醇、硫醚、二硫醚和连在 芳香环上的二硫醚较容易热解脱除，一般 在500℃以下即可分解。
• FeS2在氧化或还原性气氛下较易脱除，在 250℃以下即可发生反应，而在惰性气氛中 是相当稳定的，歧化裂解脱硫必须在高温 下(450℃以上)进行。
b) 需要中和硫酸及沉淀分离处理，并回收废水： CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2
表2.14 宝钢焦化厂废水的排量和水质
表2.15 冷煤气发生站废水水质
废水成分分类
•酚 •氨 •硫 •氰 • COD
煤化工艺及工艺组合
现代先进的煤化工艺及工艺组合大致有 下列的几种主要方式：
苯酚是有机合成的重要原料，多用于制 造塑料、胶黏剂、医药、农药、染料等。
酸 性 成 分
命名
• phenyl→phenol 苯酚 • naphthyl→naphthol 萘酚
2,6-naphthoquinone 2,6-萘醌
O
O
碱性成分，有机氮 表2.12 吡啶及其同系物性质
苯胺 C6H5NH2 存在于煤焦油，是油状液体， 沸点184℃，微溶于水，易溶于有机溶剂， 有毒。新蒸馏的苯胺无色，放置后能因氧化 而变为黄、红或棕色。苯胺是重要的有机合 成原料，用于制染料、药物等。
煤化学知识整理PPT课件
无烟煤 2
无烟煤 3
腐泥煤
表4－1 煤中元素随煤化程度的变化规律
Cdaf，% 55～62
Hdaf，％ 5.3～6.5
Odaf，％ 27～34
60～70
5.5～6.6
20～23
70～76.5
4.5～6.0
15～20
77～81
4.5～6.0
10～15
79～85
5.4～6.8
8～12
82～89
4.8～6.0
0.6～1.0
0.3～1.0
– 14
二、煤分类的指标
◆反映煤化程度的指标：反映煤化程度的指标主要有干燥无灰基挥发分 （Vdaf）、干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）、目视比色透光率（PM）、 恒湿无灰基高位发热量（Q gr, maf）等。此外，在研究煤质时，还经常 用到碳元素含量（Cdaf）、镜质组最大反射率（Rmax）等。 ◆反映粘结性的指标：煤的分类中反映煤的粘结性指标，主要有粘结指数 GRI、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b。
>30～37 >30～37
>37 >37 >37
>9～14 >14～25
>5～9 >9～14 >14～25
>20～26 >26～37
0（成块）～8 0（成块）～9
>20～37
0（粉状）
. >37
0～5
16
>40
－
SUCCESS
THANK YOU
2020/6/20
.
17
焦煤
肥煤
气煤
弱粘煤 不粘煤 长焰煤 褐煤
小类别
名称
1号瘦煤 2号瘦煤
无烟煤 3
腐泥煤
表4－1 煤中元素随煤化程度的变化规律
Cdaf，% 55～62
Hdaf，％ 5.3～6.5
Odaf，％ 27～34
60～70
5.5～6.6
20～23
70～76.5
4.5～6.0
15～20
77～81
4.5～6.0
10～15
79～85
5.4～6.8
8～12
82～89
4.8～6.0
0.6～1.0
0.3～1.0
– 14
二、煤分类的指标
◆反映煤化程度的指标：反映煤化程度的指标主要有干燥无灰基挥发分 （Vdaf）、干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）、目视比色透光率（PM）、 恒湿无灰基高位发热量（Q gr, maf）等。此外，在研究煤质时，还经常 用到碳元素含量（Cdaf）、镜质组最大反射率（Rmax）等。 ◆反映粘结性的指标：煤的分类中反映煤的粘结性指标，主要有粘结指数 GRI、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b。
>30～37 >30～37
>37 >37 >37
>9～14 >14～25
>5～9 >9～14 >14～25
>20～26 >26～37
0（成块）～8 0（成块）～9
>20～37
0（粉状）
. >37
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SUCCESS
THANK YOU
2020/6/20
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焦煤
肥煤
气煤
弱粘煤 不粘煤 长焰煤 褐煤
小类别
名称
1号瘦煤 2号瘦煤
煤化学PPT课件
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32
溶剂抽提的分类
1）普通抽提： 在≤100℃温度下，用普通的低沸点有
机溶剂，如笨、氯仿和乙醇等。抽提产物小于1-2%。
2）特定抽提：抽提温度在200℃以下，采用亲核性溶
剂，如吡啶类、酚类和胺类等，抽提产物可达20-40%。
3）超临界抽提：以甲苯、异丙醇或水为溶剂在超过
临界点的条件下抽提煤。抽提温度一般在400℃左右。抽 提率可达30%以上。
Hale Waihona Puke 煤自燃的影响因素和预防 煤的高温燃烧
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29
煤的其他化学性质
煤的加氢化学反应； 煤的磺化化学反应；
精选课件PPT
30
第三章 煤有机质的化学结构
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31
煤的特性：复杂性；多样性；不均一性。
不象其他有机化合物一样，不存在统一的结构
煤化学结构的研究方法：
①物理研究方法—红外光谱、X射线衍射、核磁共振、 密度、折射率 ②物理化学研究方法─如溶剂抽提和吸附性能 ③化学研究方法─氧化、加氢、解聚、烷基化、热解和 官能团分析等
无原始植物
有亮暗相间 的条带
易着火,有烟 易着火,有烟 多烟
多
较多
少
很低
低
较高
无烟煤
灰黑色 有金属光泽
无明显条带
难着火,无烟 较少 高
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6
二.煤的生成
(一)植物的族组成 1.糖类及其衍生物
• 纤维素半纤维素果胶：分子结构和元素组成？ • 木质素：分子结构和元素组成？ • 蛋白质：分子结构和元素组成？ • 脂类化合物(脂肪、树脂、树蜡)
2）物理性质：风化煤的强度和硬度降低，吸 湿性增大；
《煤化学》PPT课件_OK
1
第一节 成煤物质
1、煤是由植物形成的
煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学 作用演变而成的沉积有机岩。
1.1 植物的演化及种类
按进化论的观点，植物是由低级向高级逐步演 化的，植物界传统划分为四大类：藻菌植物、苔藓 植物、蕨类植物和种子植物，或将第一种称为低等 植物，后三种称为高等植物。前三种又称为孢子植 物，就是植物用孢子繁殖。而种子植物则能产生种 子，用2种021/子7/21繁殖。低等植物与高等植物的组成差别2 较大，且对成煤的性质有较大影响。
1.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物：包括菌类和藻类，是由单细胞和多细 胞构成的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等 器官的分化。如：海带、地衣、蘑菇等。
高等植物：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植
物。进化论认为，高等植物由低等植物长期进化而
来，构造复杂，有根、茎、叶的区别。如：华南毛
蕨、松树等。
煤化作用
植物
泥炭化
泥炭
成岩作用 褐煤
变质作用 烟煤、无烟煤
煤化程度的概念：在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中 ，由于地
质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。煤的这种 转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或煤级(Rank)。按煤 化程度由低到2高021依/7/次21 是：褐煤、烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、1焦3 煤、瘦煤、贫煤）、无烟煤。
1 泥炭化作用
泥炭化作用的概念：高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成泥炭的 过程称为泥炭化作用。
在这一阶段，植物首先在微生物作用下，分解和水解为分子量较小的性 质活泼的化合物，然后小分子化合物之间相互作用，进一步合成新的较稳定 的有机化合物，如腐植酸、沥青质等。植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方 面发生巨大变化：
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-
7
MH C,%
Qnet,d
af
Vdaf , %
-
8
煤的工业分析随煤阶的变化
-
9
4、 基准的关系
可燃质 有机质
灰分 矿物质
全 硫， St
Mf Minh
C
H O N So Sp Ss
A
干燥无矿物基 dmmf
干燥无灰基 daf
干燥基 d
空气干燥基 ad
收到基 ar
-
10
5、各基准指标间的换算系数
-
16
感谢您的观看和下载
The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make it into a film to be used in a wider field
-
17
换算 因子
收 到 基
空
已
气 干
燥
知基
干 基燥
基 准干 燥Leabharlann 无 灰 基收到基 ar 1
100 M ar 100 M ad
100 Mar 100
100MarAar 100
所
求
空气干燥基 ad
100 M ad 100 M ar
基
准
干燥基 d 干燥无灰基daf
100
100
100 M ar 100Mar Aar
煤化作用
植物
泥炭化
泥炭
成岩作用 褐煤
变质作用 烟煤、无烟煤
煤化程度的概念：在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中 ，由于地
质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。煤的这种
转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或煤级(Rank)。按
煤化程度由低到高依次是：褐煤、烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、
焦煤、瘦煤、贫煤）、无烟煤。 -
-
14
大类别 名称
无烟煤 贫煤 瘦煤
焦煤
肥煤
气煤
弱粘煤 不粘煤 长焰煤
褐煤
小类别
名称
1号瘦煤 2号瘦煤
瘦焦煤 主焦煤 焦瘦煤 1号肥焦煤 2号肥焦煤
1号肥煤 2号肥煤 1号焦肥煤 2号焦肥煤 气肥煤
1号肥气煤 2号肥气煤
1号气煤 2号气煤 3号气煤
1号弱粘煤 2号弱粘煤
分类指标
Vdaf（%） 0～10
>30～37 >30～37
>37 >37 >37
>9～14 >14～25
>5～9 >9～14 >14～25
>20～26 >26～37
0（成块）～8 0（成块）～9
>20～37
0（粉状）
- >37
0～5
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>40
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资料仅供参考，实际情况实际分析
3
分离流程
-
4
煤有机显微组分的成因
-
5
煤显微组分的性质
当煤化度相同时: 1.碳含量:丝质组>壳质组和镜质组; 2.氢含量:壳质组>镜质组>丝质组； 3.挥发分:壳质组>镜质组>丝质组； 4.氧含量:镜质组>丝质组>壳质组； 随着煤化程度的增加，化学组成差别缩小，最后趋于 一致。
-
6
煤岩显微组分的反射率
4.5～5.5
3.5～6.5
88～92.5
4.3～5.0
3～5
88～92.7
4.0～4.7
2～5
89～93
3.3～4.0
2～4
93～95
2.0～3.2
2～3
95～98
0.8～2.0
1～2
75～80
6.5～7-.0
–
Ndaf，％ 1～3.5 1.5～2.5 1～2.5 0.7～2.2 1～1.2 1～2 1～2 0.9～2 0.7～1.8 0.8～1.5
Y（mm）
>10～20
0（粉状）
>14～20 >14～20
0（成块）～8 >8～12
>14～18 >18～26 >20～26 >26～30 >26～30
>12～25 >12～25 >8～12 >9～14 >14～25
>26～37 >26～37
≤26 ≤26 >37
>25～30 >30
>25～30 >30 >25
-
1
腐植煤与腐泥煤的主要特征
特征 颜色 光泽 用火柴点火 氢含量（%） 低温干馏焦油产率
腐植煤 多数为黑色 光亮者居多
不燃烧 一般 < ６％ 一般<２０％
腐 泥煤 多数为褐色
暗 燃烧，有沥青味
一般 >６％ 一般 > ２５％
-
2
第三节 成煤作用过程
由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，一般 需要几千万年到几亿年的时间。整个成煤作用可划分为两个 阶段：即泥炭化作用过程和煤化作用。图示如下：
无烟煤 3
腐泥煤
表4－1 煤中元素随煤化程度的变化规律
Cdaf，% 55～62
Hdaf，％ 5.3～6.5
Odaf，％ 27～34
60～70
5.5～6.6
20～23
70～76.5
4.5～6.0
15～20
77～81
4.5～6.0
10～15
79～85
5.4～6.8
8～12
82～89
4.8～6.0
4～9
86.5～91
0.6～1.0
0.3～1.0
– 13
二、煤分类的指标
◆反映煤化程度的指标：反映煤化程度的指标主要有干燥无灰基挥发分 （Vdaf）、干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）、目视比色透光率（PM）、 恒湿无灰基高位发热量（Q gr, maf）等。此外，在研究煤质时，还经常 用到碳元素含量（Cdaf）、镜质组最大反射率（Rmax）等。 ◆反映粘结性的指标：煤的分类中反映煤的粘结性指标，主要有粘结指 数GRI、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b。
100
100
1
100 M ad
100Mad Aad
100 Mad
1
100
100
100 Ad
100MadAad 100 Ad
100
100
-
1
11
煤加氢的反应历程
-
12
8、煤中元素含量随煤化程度的变化规律
煤种 泥炭 年轻褐煤 年老褐煤 长焰煤 气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤 1
无烟煤 2