煤化学、煤化工PPT下载 人教版
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煤化工培训课件
煤液化技术
要点一
煤液化原理
煤液化是指将煤通过化学加工过程转 化为液体燃料的过程，主要包括直接 液化和间接液化两种技术路线。
要点二
煤直接液化技术
煤直接液化是在高温高压条件下，通 过催化剂作用将煤加氢裂解为小分子 化合物，再经过加氢精制得到液体燃 料的过程。该技术具有原料适应性强、 液体收率高等优点，但技术难度较大， 投资成本较高。
煤化工培训课件
xx年xx月xx日
• 煤化工概述 • 原料与产品 • 生产技术与工艺 • 设备与操作 • 安全与环保 • 经济分析与市场前景
目录
01
煤化工概述
煤化工定义与发展历程
煤化工定义
以煤为原料，通过化学加工方法 将煤转化为气体、液体和固体产 品的过程。
发展历程
从传统的炼焦、煤气化到现代的 煤制油、煤制天然气等多元化发展。
要点三
煤间接液化技术
煤间接液化是先将煤气化生成合成气 ( CO+H2)，再经过费托合成反应
将合成气转化为液体燃料的过程。该 技术具有技术成熟、原料适应性强等 优点，但合成气制备和液体产物精制 等环节较为复杂。
其他相关技术
01
煤化工废水处理技术
煤化工废水具有高浓度、高毒性、难生物降解等特点，需要采用物理、 化学和生物等多种方法进行综合处理，以达到环保排放要求。
02Biblioteka 煤气化产品合成气、氢气、一氧化碳等。
煤焦化产品
焦炭、煤焦油、粗苯等。
03
煤液化产品
汽油、柴油、煤油等。
04
煤制化肥产品
合成氨、尿素等。
产品应用领域及市场需求
能源领域
煤气化产品可用于发电、供热 等领域，市场需求稳定。
煤化学、煤化工ppt
有机硫成分
主要的有机硫化合物包括芳香和脂肪 硫醇、芳香和脂肪硫醚、二硫醚、环 硫醚以及噻吩类硫。
S
NH
S
N H
thiophene
pyrrole
五元杂环化合物呋喃、噻吩、吡咯的结构和苯相类 似。构成环的四个碳原子和杂原子（N，S，O）均 为sp2杂化状态，它们以σ键相连形成一个环面
练习
• 分类写出煤焦化产物中主要有机物 的名称及构造式。
Organic compounds containing Sulfur
SO2 CaSO4
1 H S ＋ O H O ＋ S 2 2 2 2 3 H S ＋ O H O ＋ S O 2 2 2 2 2
2 H S ＋ S O2 H O ＋ 2 S 2 2 2
H 2S
H S ＋ C H O H C H S H H O 2 3 3 2 C H S H ＋ C H O H C H S C H H O 3 3 3 3 2 C H S C H ＋ H S2 C H S H 3 3 2 3
2.9 环保需要及煤化工业的规划
• 煤液化制油及新型煤化工项目耗资巨大，能耗高 ，以多的能源换取更少的能源，必须审慎考虑长 期利益及生命周期。 • 新型煤化工工程建设和生产运行是应用多领域高 新技术和实施大规模工程相结合的复杂系统工程 ，技术和工程管理水平要求高，因此必须注重组 织管理和培育高素质的技术队伍，实行先进、科 学、 高效的管理和经营模式。
n a p h t h a l e n e
benzene
p h e n a n t h r e n e
a n th r a c e n e
pyrene
表2.11 粗酚组成及性质
酚类的代表物质为苯酚。纯净的苯酚是无色 棱形结晶，有特殊气味，在空气中放置因易 被氧化而变成红色。室温时稍溶于水，在 65℃以上可与水混溶；也易溶于乙醇、乙醚 、苯等有机溶剂。 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。
煤化学第3章-煤的结构ppt课件
➢ 例：分子量=∑原子量 ➢ 结构性质：由于原子的键合方式不同，使分子具有原子所没有的性质， 如反应性 ➢ 分子的其他性质则介于加和性质与结构性质之间
➢ 煤的统计结构解析法原理：利用煤的加和性质来计算结构参数，并 根据结构性质来修正。
精选课件
6
14
Coal chemistry
2011版
8.4.2 煤的结构参数
精选课件
17
25
Coal chemistry 8.5.1 化学结构模型
(3) Wiser模型（1975，美国）
2011版
➢ 特点：引入了用以解释煤热解、加氢、氧化等化学反应的弱键和桥键，
较合理、全面
精选课件
18
26
Coal chemistry
8.5.1 化学结构模型
(4) Shinn模型（1984） ➢ 特点：
精选课件
14
22
Coal chemistry
2011版
8.4.5 煤结构研究的新进展
➢ 近年来，煤结构的研究再次引起重视，新的物理分析仪器和技术基本 上都用于了煤结构的研究，重要的研究方法与研究对象有：
➢ 计算机断层扫描（CT）、核磁共振成像，研究孔结构 ➢ 电子透射/扫描显微镜（TEM/SEM）、扫描隧道显微镜（STM）原子
(8-25)
11
19
Coal chemistry
2011版
8.4.3.1 密度法
➢ 引入单碳分子量 Mc=
，由于C＞＞N，C＞＞S，
➢ 可令 ≈0， ≈0 ，上式可简化为
➢ 实验求出：元素组成、真密度——可求环数R ——环缩合度指数— —芳碳率
➢ 此法简便，但误差较大，而图解法较计算法更准确（略）
➢ 煤的统计结构解析法原理：利用煤的加和性质来计算结构参数，并 根据结构性质来修正。
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6
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Coal chemistry
2011版
8.4.2 煤的结构参数
精选课件
17
25
Coal chemistry 8.5.1 化学结构模型
(3) Wiser模型（1975，美国）
2011版
➢ 特点：引入了用以解释煤热解、加氢、氧化等化学反应的弱键和桥键，
较合理、全面
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Coal chemistry
8.5.1 化学结构模型
(4) Shinn模型（1984） ➢ 特点：
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Coal chemistry
2011版
8.4.5 煤结构研究的新进展
➢ 近年来，煤结构的研究再次引起重视，新的物理分析仪器和技术基本 上都用于了煤结构的研究，重要的研究方法与研究对象有：
➢ 计算机断层扫描（CT）、核磁共振成像，研究孔结构 ➢ 电子透射/扫描显微镜（TEM/SEM）、扫描隧道显微镜（STM）原子
(8-25)
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Coal chemistry
2011版
8.4.3.1 密度法
➢ 引入单碳分子量 Mc=
，由于C＞＞N，C＞＞S，
➢ 可令 ≈0， ≈0 ，上式可简化为
➢ 实验求出：元素组成、真密度——可求环数R ——环缩合度指数— —芳碳率
➢ 此法简便，但误差较大，而图解法较计算法更准确（略）
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；
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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；
二十一世纪的煤化工模板PPT课件
固定床气化 流化床气化 气流床气化 熔融床气化
--
29
固定床气化
分为常压和加压两种。
常压法：工艺简单,但要求用块煤,低灰熔点的煤
难以使用。
加压法：是常压法的改进和提高,常用Ｏ2与水蒸 气为气化剂,对煤种适应性大大提高。
Lurgi加压气化法：生产的煤气中甲烷含量高,适
合处理灰分高、水分高的块粒状褐煤。
--
3
二、煤炭焦化的工艺过程
煤
配合煤 焦
冷
气
气、肥、焦、瘦 炉
凝
净
化
焦
油
焦 炭 焦油加工
工业萘、洗油、酚、 蒽、轻油
--
氨、粗苯、硫磺、 ห้องสมุดไป่ตู้煤气
4
焦化工业存在的主要问题
▪ 焦炉以中小型焦炉为主（小于4米）；
▪焦炭质量受矿区产煤品种的限制，焦炭
质量 难以调整提高；
▪ 环境污染治理技术有待提高； ▪ 化学产品品种单一。
技术已有较大突破。
--
35
甲醇合成的原理及过程
CO+2H2-----CH3OH CO2+3H2----CH3OH+H2O
要求：H/C 大于 2，以提高CO的转化率
1 煤气化制合成气； 2 合成气净化； 3 甲醇合成； 4 甲醇精馏。
--
36
煤气化合成甲醇关键技术
1 合成气的H/C； 2 合成甲醇的催化剂； 3 合成甲醇的反应器。
--
9
煤调湿(CMC)
CMC是将炼焦煤料在装炉前除掉一部分水分,保持装炉 煤水分稳定的一项技术。这项技术以其显著的节能、环 保和经济效益受到普遍重视,并得到迅速发展。
1996年中国第一套CMC装置在重钢焦化厂投产,采用 的是导热油传热方式,系统较为复杂、投资高。
--
29
固定床气化
分为常压和加压两种。
常压法：工艺简单,但要求用块煤,低灰熔点的煤
难以使用。
加压法：是常压法的改进和提高,常用Ｏ2与水蒸 气为气化剂,对煤种适应性大大提高。
Lurgi加压气化法：生产的煤气中甲烷含量高,适
合处理灰分高、水分高的块粒状褐煤。
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3
二、煤炭焦化的工艺过程
煤
配合煤 焦
冷
气
气、肥、焦、瘦 炉
凝
净
化
焦
油
焦 炭 焦油加工
工业萘、洗油、酚、 蒽、轻油
--
氨、粗苯、硫磺、 ห้องสมุดไป่ตู้煤气
4
焦化工业存在的主要问题
▪ 焦炉以中小型焦炉为主（小于4米）；
▪焦炭质量受矿区产煤品种的限制，焦炭
质量 难以调整提高；
▪ 环境污染治理技术有待提高； ▪ 化学产品品种单一。
技术已有较大突破。
--
35
甲醇合成的原理及过程
CO+2H2-----CH3OH CO2+3H2----CH3OH+H2O
要求：H/C 大于 2，以提高CO的转化率
1 煤气化制合成气； 2 合成气净化； 3 甲醇合成； 4 甲醇精馏。
--
36
煤气化合成甲醇关键技术
1 合成气的H/C； 2 合成甲醇的催化剂； 3 合成甲醇的反应器。
--
9
煤调湿(CMC)
CMC是将炼焦煤料在装炉前除掉一部分水分,保持装炉 煤水分稳定的一项技术。这项技术以其显著的节能、环 保和经济效益受到普遍重视,并得到迅速发展。
1996年中国第一套CMC装置在重钢焦化厂投产,采用 的是导热油传热方式,系统较为复杂、投资高。
煤化工课件.
煤的水蒸气气化和加氢气化相结合制造代用天然气
煤的水蒸气气化和甲烷化相结合制造代用天然气
4.2.3 气化类型
一 、自热式煤的水蒸气 气化原理 气化剂：空气或O2； H2O(气)
空气或O H2O(气) 煤
主要反应：
C+O2→CO2 +Q
800~1800℃ 0.1~4MP
煤气(H2,CO,CO2,CH4等)
C + ½ O2 = CO
燃烧：C + O2 = CO2 气化：C + CO2 = 2 CO
煤气化
工业、民用燃气 固体煤 CO + H2 合成气
- 煤转化过程以煤气化为“龙头”， - 煤气化构成了煤化工工艺的主要成本
氨 甲醇 油 二甲醚 烯烃 … H2
煤炭气化技术的应用
1.作为工业燃气
要求：热值为4620～5670kJ／m3
第四章
煤 的 气 化
化学化工学院 任永胜
目录
概述 煤气化原理、气化炉原理
气化工艺
气化的影响因素、循环发电
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.1 煤气化概述
一、煤气化的定义和实质 煤的气化过程是一个热化学过程，在特定的设备（气
化炉）内它以煤为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、
水蒸汽或氢气为气化剂（又称气化介质），在高温的条件 下，通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃 料（即气化煤气，或简称煤气）的过程。
4.2.3 气化类型
三、煤的加氢气化原理 气化剂：H2 主要反应： C+H2→CH4 +Q 煤气主要可燃成分：CH4 特点： 煤气主要由CH4组成（代 用天然气）； 产生残焦（含碳残渣）, 煤与H2加压生成CH4的反 应性比煤与水蒸汽的反应 性小.
煤化工技术专业《PPT82》
可打好根底。
油洗萘和煤气终冷流程与水洗萘相比，除了洗萘效果好之外，突出的优点
是所需终冷水量仅为水洗萘用水量的一半，故可以减少污水排放量，并有可能
采用终冷水闭路循环系统，取消凉水架，防止对大气的污染。
通过以上几种煤气洗萘和终冷流程的讨论可以看到：
〔1〕煤气终
冷是为了降低硫铵工艺装置排出煤气的温度和湿度，以有利于粗苯的回收而必
图6-14 油洗萘和煤气终冷工艺流程
1-洗萘塔；2-加热器；3-富油泵；4-含萘富油泵；5-煤气终冷塔；6-循 环水冷却器7-热水泵；8，9-循环水泵；10-热水池；11-冷水池
洗萘用的洗油为洗苯富油，其喷洒量为洗苯富油量的30~35％，入塔富油 含萘要求小于8％。吸收了萘的富油与另一局部洗苯富油一起送去蒸馏脱苯脱 萘。为了防止在终冷塔内从煤气中析出萘，以保证终冷塔的正常操作，洗萘塔 后煤气含萘要求≤／m3。影响洗萘塔后煤气含萘量的主要因素是富油含萘量和 吸收温度。
三、煤气预冷油洗萘和终冷 煤气预冷油洗萘和终冷工艺流程见图6-15。煤气先进入预冷塔，被冷 却水冷却到40~45℃萘露点为30~35℃。由于煤气温度高于萘露点温度，故 在塔中无萘析出。预冷后的煤气进入油洗萘塔，靠调节洗苯富油温度使塔内 煤气温度保持在40~45℃。洗萘后的煤气再经最终冷却塔冷却至25℃左右。 此流程由于洗萘温度低，故经洗萘后的煤气含萘量可降至04~3。假设采用 含萘<5％的洗苯贫油洗萘，可使煤气含萘降至02 g/m3以下。此流程操作的 关键是保证预冷塔煤气出口温度比煤气的萘露点高5~10℃，以保证萘不在 预冷塔析出。
轻质焦油与煤气并流直接接触，自上而下分两段喷洒，轻质焦油含水量 控制在10％以下，喷淋密度控制在45~5m3/m2．h 。含萘的轻质焦油用泵送 冷凝鼓风工段与初冷器冷凝液混合，混合别离出的轻质焦油循环使用。
《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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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。
• 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
Organic compounds containing
Sulfur
SO2
CaSO4
H2S＋12O2H2O＋S H2S＋ 3 2O2H2O＋ SO2
2 H 2 S ＋ S O 2 2 H 2 O ＋ 2 S
H2S
H 2 S ＋ C H 3 O H C H 3 S H H 2 O
C H 3 S H ＋ C H 3 O H C H 3 S C H 3 H 2 O
+46.2 kj/mol
图2.3 现代煤化工业简示图
备
气
净
发
煤
化
化
电
电力 H2(炼 油 ,汽 车 燃 料 )
O2
变 换 H2
燃料电池
电力
空分
氨合成 CO2+H2
合成
氨 ,肥 料 油、醇、醚
CO2(填 埋 )
煤 空气
图2.4 煤气化流程示意图
水
烟道气
空气分离
氧
过热蒸汽
热回收蒸 再热蒸汽 汽发生器 热废气
煤气化 Coal Gasification
以天然气或煤炭为原料 生产合成氨及甲醇的反应热
• CH4 + H2O → CO + 3H2 -206.4 kj/mol
• CO + H2O → CO2 + H2 +41.2 kj/mol
• C + 2H2O → CO2 + 2H2 -80 kj/mol
• N2 + 3H2 → 2NH3
• 煤化工联产系统:如煤焦化以煤气制甲醇
• 一步法合成二甲醚技术: 2CO + 4H2 → CH3OCH3 + H2O
• 大型先进煤气化: 多喷嘴水煤浆气化、干 煤粉气流床气化技术等。
煤化工艺及工艺组合
以煤气化为核心的多联产系统新一代煤化工技术： • 以煤气化为龙头，以一碳化工技术为基础，合
成、制取各种化工产品和燃料油的煤洁净利用 技术， • 与电热等联产实现煤炭高能源效率， • 有效组分最大程度转化，投资运行成本最低化 • 和全生命周期污染物排放最少的目标。
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：
图 2.1 中国煤用途分布图
煤的焦化及焦油
表2.9 焦油馏分部分组成
ห้องสมุดไป่ตู้
表2.10 焦油中的主要中性组分
Aromatic Hydrocarbon
naphthalene anthracene
benzene
phenanthrene
pyrene
表2.11 粗酚组成及性质
酚类的代表物质为苯酚。纯净的苯酚是无色 棱形结晶，有特殊气味，在空气中放置因易 被氧化而变成红色。室温时稍溶于水，在 65℃以上可与水混溶；也易溶于乙醇、乙醚、 苯等有机溶剂。
蒸汽轮机
煤处理
气化、气体 冷却和洗涤
冷凝水
废水处理
冷却塔
洁净
酸性气排除
燃汽轮机
燃料气
酸性气
空气
硫回收
装置用电
灰
硫
电能
煤 天然气
LPG(C3H8)以及乙烷、丁烷、乙烯、 丙烯、丁烷（2.8MPa瓶装） CNG（20MPa） LNG（-164oC） 二甲醚 DME （CH3OCH3，含O2： 34.8％） 甲醇（CH3OH FT油－FT50（神华，500万吨/年） H2 （当前主要从天然气制取）
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。
• 灰分 (Ash)为燃烧后残余的固体无机物， 含钙、磷、硅、铁等。煤中还有水分等杂 质，水在煤中含量为0.3-25%不等。
毒物种类
• Hg（神经系统） • Cd(肾脏，钙流失） • As（酶失活） • Pb（神经系统，造血系统）
标准煤是假设的一种标准燃料， 1公斤重的标准煤的热值为 29.308MJ。
C H 3 S C H 3 ＋ H 2 S 2 C H 3 S H
C a （ O H ） 2 ＋ 2 H 2 S C a （ S H ） 2 ＋ 2 H 2 O
S
C a （ S H ） 2＋ 2 C a C N 2＋ 6 H 2O 2 N H 2 C N H 2 ＋ 3 C a （ O H ） 2
有机硫成分
主要的有机硫化合物包括芳香和脂肪 硫醇、芳香和脂肪硫醚、二硫醚、环 硫醚以及噻吩类硫。
S
S
thiophene
NH
N H
pyrrole
五元杂环化合物呋喃、噻吩、吡咯的结构和苯相类 似。构成环的四个碳原子和杂原子（N，S，O）均
为sp2杂化状态，它们以σ键相连形成一个环面
练习
• 分类写出煤焦化产物中主要有机物 的名称及构造式。
煤化学、煤化工
煤的元素组成
• 煤中有机质的主要组成元素是碳，煤的结 构单元骨架，燃烧时产热的主要来源，泥 炭含碳量55-62%；褐煤60-77%；烟煤7093%；无烟煤88-98%。
煤的元素组成
• 微量元素在燃烧后其元素或化合物完全挥 发进入气相的有Hg, F, Br, Cl, B, I, 而 富集于飞灰的有As, Cd, Ga, Ge, Pb, Sb, Sn, Te, Zn 等，其中Hg, Pb, As, Cd 等 是毒性高的元素。