煤的干馏知识讲解

合集下载

煤的干馏和煤的气化的定义

煤的干馏和煤的气化的定义

煤的干馏和煤的气化的定义煤是一种重要的能源资源,其利用方式多种多样。

其中,煤的干馏和煤的气化是两种常见的煤化学转化过程。

它们通过不同的方法将煤转化为有用的化学产品或能源。

下面将对这两种过程进行详细的介绍。

一、煤的干馏煤的干馏是指在无氧或低氧条件下,通过加热煤来分解其组成部分,从而得到气体、液体和固体产物的过程。

干馏可以利用煤中的不同组分沸点的差异,将煤转化为不同的产物。

这些产物包括焦炭、焦油和煤气。

1. 焦炭:干馏过程中,煤中的挥发分会被释放出来,而固定碳则会残留下来形成焦炭。

焦炭是一种高热值的固体燃料,广泛用于冶金、化工等工业领域。

2. 焦油:干馏过程中,煤中的挥发分会凝结成液体,形成焦油。

焦油是一种含有多种有机化合物的复杂混合物,可以用于生产沥青、油漆、染料等。

3. 煤气:干馏过程中,煤中的挥发分会以气体形式释放出来,形成煤气。

煤气主要由一氧化碳、氢气和甲烷等组成,是一种重要的化工原料和能源。

二、煤的气化煤的气化是指在高温和一定氧化条件下,将煤转化为气体燃料的过程。

气化过程可以将煤中的碳组分转化为一氧化碳和氢气等气体产物。

这些气体可以用于发电、制造化学品等领域。

煤的气化可以分为两种类型:水煤气化和干燥煤气化。

1. 水煤气化:水煤气化是指在一定温度和压力下,将煤与水蒸汽反应,生成一氧化碳和氢气的过程。

这种气化方式广泛应用于煤炭化工和煤炭发电等领域。

2. 干燥煤气化:干燥煤气化是指在无水蒸汽存在的条件下,通过高温反应将煤转化为一氧化碳和氢气的过程。

干燥煤气化可以通过煤的内部加热或外部加热进行。

煤的气化可以将煤中的有机质转化为可再生的气体燃料,具有高效率、低污染和多样化利用等优点。

它被广泛应用于能源转换和化学工业等领域。

煤的干馏和煤的气化是两种煤化学转化过程,它们通过不同的方法将煤转化为有用的化学产品或能源。

这些过程的应用为我们提供了丰富的能源资源和化学原料,对于推动经济发展和改善生活质量具有重要意义。

石油分馏和煤的干馏知识点

石油分馏和煤的干馏知识点

石油分馏和煤的干馏知识点一、石油分馏。

1. 石油的组成。

- 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

这些碳氢化合物的相对分子质量从几十到几千不等。

石油中的主要元素是碳和氢,还含有少量的硫、氧、氮等元素。

2. 分馏原理。

- 依据石油中各组分沸点的不同进行分离。

给石油加热时,低沸点的组分先汽化,经过冷凝后先分离出来;随着温度的升高,较高沸点的组分再汽化、冷凝,从而实现不同沸点范围的组分分离。

- 这是一个物理变化过程,没有新物质生成。

3. 石油分馏的主要产物及用途。

- 石油气:主要成分是含1 - 4个碳原子的烃,如甲烷、乙烷等。

石油气是一种优质的燃料,可作为家庭燃料使用,也可用于工业加热等。

- 汽油:主要是含5 - 11个碳原子的烃的混合物。

汽油是汽车等内燃机的主要燃料,具有良好的挥发性和燃烧性能。

- 煤油:含11 - 16个碳原子的烃的混合物。

煤油可用于航空煤油,为飞机提供燃料;也可作为家庭照明燃料(在一些偏远地区)或工业溶剂等。

- 柴油:含15 - 18个碳原子的烃的混合物。

柴油主要用于柴油发动机,如卡车、轮船等的发动机燃料。

- 重油(或润滑油、石蜡、沥青等):相对分子质量较大、沸点较高的烃的混合物。

重油可以进一步加工裂化制取轻质油;润滑油可用于减少机械部件之间的摩擦;石蜡可用于制造蜡烛、蜡纸等;沥青可用于铺设道路等。

二、煤的干馏。

1. 煤的组成。

- 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。

煤中的有机物主要是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的高分子化合物。

2. 干馏原理。

- 把煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏。

这是一个化学变化过程,因为在干馏过程中有新物质生成。

3. 煤干馏的主要产物及用途。

- 焦炉气:主要成分是氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳等。

焦炉气是一种重要的气体燃料,可以作为工业燃料气使用,也可用于化工原料生产氢气、合成氨等。

- 粗氨水:氨的水溶液,可用于生产氮肥等化工产品。

- 粗苯:主要含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃。

煤的干馏原理

煤的干馏原理

煤的干馏原理
煤的干馏是一种复杂的物理化学过程,主要发生在隔绝空气的条件下对煤进行加热,使其发生分解,生成煤气、焦油和焦炭等产品。

这个过程是煤加工的主要工艺之一,尤其在煤炼焦工业中占据重要地位,同时,煤的气化和液化过程也与干馏过程紧密相连。

煤在干馏过程中,随着温度的提高,会经历一系列的变化。

在初始阶段,煤的外形并无显著变化,但当温度达到一定程度后,如褐煤在200摄氏度以上时会发生脱羧基反应,当温度接近300摄氏度时,煤开始发生热解反应。

这一阶段,煤中的有机质开始分解,生成气态的煤气和液态的焦油。

随着温度进一步升高,进入第二阶段,大约在300至600摄氏度的范围内,煤会发生解聚和分解反应,煤粘结成半焦,并继续发生一系列的变化。

在这个过程中,煤中的大分子结构逐渐被破坏,生成更多的煤气和焦油。

当温度达到600至1000摄氏度时,进入第三阶段,半焦开始变成焦炭。

这一阶段主要以缩聚反应为主,煤气和焦油的生成量逐渐减少,而焦炭的产量逐渐增加。

最终,煤转化为焦炭,这是一种高碳、低挥发分、高硬度的固体产物,广泛应用于冶金、化工等领域。

总的来说,煤的干馏过程是一个涉及物理和化学变化的复杂过程,通过这个过程,煤被转化为多种有用的产品,如煤气、焦油和焦炭等,为工业和民用提供了重要的能源和化工原料。

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释煤的干馏是一种将煤在没有氧气的条件下加热分解的技术,旨在提取出其中的有用成分以供利用。

通过干馏,煤中的有机物可以在高温下发生化学反应,产生多种有价值的产品,如煤焦油、干馏气和焦炭。

干馏是煤炭加工过程中的重要环节,对于煤炭的有效利用具有重要意义。

1. 干馏的原理和过程煤的干馏是利用高温将煤进行加热分解的过程。

在没有氧气的情况下,煤中的有机物会发生热解反应,生成不同的产品。

这些产品包括固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的干馏气。

干馏过程中,煤中的挥发性物质会被释放出来,而不挥发性的无机物则留在焦炭中。

2. 干馏产物的用途煤焦油是干馏的主要产物之一,它是一种深棕色的液体,富含碳氢化合物和芳香烃。

煤焦油具有广泛的应用领域,可用于制造染料、橡胶、沥青、合成纤维等各种化工产品。

此外,煤焦油还可用于生产电子元件、石油添加剂和防腐涂料等。

干馏气是干馏的另一个重要产品,它主要由一氧化碳、氢气、甲烷等组成。

这些气体在工业中具有广泛的应用。

一氧化碳可用作还原剂,甲烷可作为燃料使用。

焦炭是干馏的固体产物,它是一种黑色坚硬的物质,主要由碳组成。

焦炭具有高热值和不易燃烧的特点,因此广泛应用于冶金和化工领域。

在钢铁工业中,焦炭是炼铁的重要原料,用于提供高温反应所需的热量和还原剂。

3. 干馏的优势和挑战干馏作为一种煤炭加工技术,具有许多优势和挑战。

(1)优势:首先,干馏可以将煤中的各种有机物和无机物分离开来,使得其更容易应用于不同的工业领域。

煤焦油可用于化工行业,干馏气可用作能源,而焦炭则可为冶金和化工提供优质原料。

其次,干馏可以对煤进行加工,并减少对其原貌的依赖。

这意味着即使煤炭质量较差,其仍可通过干馏这一技术将其转化为有价值的产品。

最后,干馏可以减少煤燃烧产生的环境污染。

煤焦油中的有机化合物可以用于化工领域,减少对煤炭的直接燃烧。

(2)挑战:干馏也面临一些挑战。

首先,干馏需要高温和长时间的处理过程,这对能源和设备的消耗是一种挑战。

煤的干馏实验知识点

煤的干馏实验知识点

煤的干馏实验知识点《煤的干馏实验知识点》煤的干馏啊,这可有点意思呢。

咱先说说啥是煤的干馏吧。

简单来讲,就是把煤在隔绝空气的条件下加热。

这就像是给煤来了一场特殊的“闭关修炼”,不让它和外面的空气接触,就自己在那被加热。

干馏的时候会有不同的产物哦。

有固体的产物,像焦炭。

这焦炭可厉害了,在炼铁的时候那是相当重要的材料呢。

想象一下,那些黑乎乎的焦炭在高炉里发挥着巨大的作用,就像一个个小战士,支撑着整个炼铁的过程。

还有液体产物,煤焦油就是其中之一。

煤焦油里可藏着不少好东西呢。

这里面有各种各样的芳香族化合物,那可是化学世界里的宝贝。

比如说苯啊,甲苯啊,就像宝藏一样在煤焦油里等着被发现。

这些化合物在化工领域那可是有着各种各样的用途,像是制造染料啦,炸药啦之类的。

再有就是气体产物,焦炉气。

焦炉气里主要有氢气、甲烷这些东西。

氢气大家都知道,清洁能源啊,甲烷也是很有用的气体呢。

这焦炉气可不能就这么浪费了,它也有很多的用途,比如可以用作燃料。

在做煤的干馏实验的时候,有几个点可得注意啦。

实验装置得密封好,为啥呢?前面都说了要隔绝空气嘛,如果密封不好,空气跑进去了,那这实验可就失败了。

就像你想做一个秘密的小蛋糕,结果烤箱门没关好,那蛋糕肯定做不好啦。

还有温度的控制也很关键。

不同的温度下得到的产物比例啥的可能会不一样。

就像烤面包,温度高一点和低一点,烤出来的面包口感就不同。

我觉得煤的干馏实验知识点虽然看起来有点复杂,但其实只要理解了整个过程和每个产物的特点,就很好掌握啦。

这煤的干馏就像一个神奇的魔法,把黑乎乎的煤变成了各种各样有用的东西,真的很有趣呢。

这也让我们看到了化学的奇妙之处,能把一种物质通过不同的处理方式转化成这么多不同的有用的东西,就像把一块普通的石头变成了闪闪发光的宝石一样。

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释
煤的干馏是指将煤在缺乏氧气的条件下加热,从而分解煤中的各种组分,得到不同的产物。

在煤的干馏过程中,煤的结构和成分发生了变化,产生了固体炭、液体焦油和气体等多种产物。

首先,煤的干馏会产生固体炭。

煤的主要成分是碳,当煤加热时,碳会逐渐分解并形成固体炭。

固体炭具有高热值和良好的燃烧性能,因此在工业和能源领域有广泛的应用。

此外,固体炭还可以用作制备活性炭和炭黑等材料的原料。

其次,煤的干馏会生成液体焦油。

液体焦油主要由煤中的不饱和化合物、芳香烃和杂原子化合物等组成。

焦油是一种复杂的混合物,具有高沸点和粘稠性。

焦油可以用作润滑油、燃料油和原料油等,也可以通过进一步加工提取出苯、甲苯和二甲苯等重要有机化工产品。

最后,煤的干馏还会产生气体。

气体是煤的干馏过程中产物中的主要组分,主要包括甲烷、乙烷、丙烷和氢气等。

这些气体具有高热值和良好的燃烧性能,可以用作燃料或工业原料。

此外,煤制气还可以通过气体净化、液化和合成等进一步加工,得到更多有用的产品,如合成天然气、液化石油气和合成液体燃料等。

总的来说,煤的干馏是一种重要的煤炭加工技术,通过加热煤,可以得到固体炭、液体焦油和气体等多种产物。

这些产物在工业和能源领域有广泛的应用,对提高资源利用效率、促进能源结构优化具有重要意义。

煤的干馏石油分馏石油裂解

煤的干馏石油分馏石油裂解

煤的干馏石油分馏石油裂解
煤的干馏是指将煤在缺乏空气的条件下加热,从而使煤内的有机物发生热分解生成煤焦油、焦炭和煤气等。

煤的干馏是煤化工的重要工艺之一,其产物可广泛应用于化工、能源、冶金等领域。

石油分馏是指将石油中的各种烃类按沸点范围分开的过程。

通过石油分馏,我们可以得到不同沸点范围内的各种馏分,从轻质的石脑油到重质的柴油、煤油以及润滑油等。

而石油裂解则是指通过加热和催化作用,将大分子链烃裂解成小分子链烃的过程。

这种方法能够使石油中的高分子链烃转化为具有更高使用价值的低分子链烃。

将煤的干馏、石油分馏和石油裂解进行结合,可以得到一系列有机化合物,这些化合物在化工生产中有着重要的应用价值。

比如,从煤的干馏中得到的焦油可以用于染料、农药等的生产;通过石油分馏可以获得石脑油、汽油、柴油等产品;而石油裂解则可以产生乙烯、丙烯等重要的石化产品。

总的来说,煤的干馏、石油分馏和石油裂解是煤石油化工中的重要工艺,通过这些过程可以获得各种有机化合物,为人类生产生活提供了重要的原料和产品。

在今后的发展中,我们还可以不断优化这些工艺,提高产物的质量和产率,为经济的发展和社会的进步做出更大的贡献。

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释
煤的干馏是指将煤在没有氧气的情况下加热分解,产生各种产品的过程。

干馏是一种煤炭加工技术,可以将煤转化为不同的化学物质和能源产品。

在煤的干馏过程中,煤会经历一系列的热解和裂解反应,产生固体残渣、液态产品和气体产品。

这些产物可以进一步加工用于不同的工业和能源应用。

固体残渣是煤的主要副产品之一,通常被称为焦炭。

焦炭是一种高热值的固体燃料,广泛用于冶金工业和能源生产。

它也可以作为原料用于制造电极和阴极。

液态产品是煤的另一个重要产品。

其中包括焦油、煤焦油和苯酚等化学物质。

这些液态产品可以进一步提炼和加工,用于生产化工产品、染料、医药品和润滑油等。

气体产品是煤的干馏过程中最重要的产物之一。

其中包括煤气、煤焦油气和煤气化气等。

这些气体可以用作燃料来产生热能和电力,也可以用于工业过程中的化学反应和合成。

煤的干馏技术在能源和化工行业中有着广泛的应用。

通过对煤的干馏,可以生产出多种有用的产品,从而提高煤的利用率和降低其对环境的影响。

此外,煤的干馏也是一种能源多样化的重要手段,可以减少对传统石油和天然气的依赖。

总的来说,煤的干馏是一种重要的煤炭加工技术,可以将煤转化为各种化学物质和能源产品。

这种技术的应用可以提高煤的利用率,减少对传统能源的依赖,同时也可以降低对环境的影响。

煤的干馏和综合利用 (2)

煤的干馏和综合利用 (2)

煤的干馏和综合利用
煤的干馏产物: 焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气
(H2和CH4)。
分类:高温干馏和低温干馏
煤的干馏和综合利用
煤焦油再经分馏后可得:
1.170℃以下是苯、甲苯、二甲苯和其它苯的 同系物 2.170~230℃是酚和萘 3.剩下的是沥青
煤的干馏和综合利用
干馏
蒸馏
条件
强热
环境控制 隔绝空气
气体燃料,化工原料
氮肥
炸药,染料,医药, 农药,合成材料
医药,染料,农药, 合成材料
电极,筑路材料
焦碳 固

冶金,燃料,合成氨
煤的干馏和综合利用
加热
____________
物质变化类型 化学变化 物理变化
目的 制取新物质 分离混合物
煤的干馏和综合利用
干馏产物
主要成分
主要用途
炉 煤
氢气、甲烷、乙烯
焦炉气一氧化碳Fra bibliotek气 粗氨水 氨气、氨盐
气 粗苯 苯、甲苯、二甲苯
煤焦油

苯、甲苯、二甲苯 (<170℃) 酚类、萘
(170-230 ℃)
沥青(>230 ℃)
知识点——煤的干馏和综合
利用
煤的干馏和综合利用
无烟煤 泥煤
褐煤
煤的干馏和综合利用
1.煤的组成:
煤是由 有机和物 无组机成物的
复物杂,的混合
除了含有 碳、 元氢素外,
还有少量的 氮、 、氧 等元硫素;
混合物里的 无机主物要含硅、铝、钙、铁等元素。
煤的干馏和综合利用
煤的干馏定义:
将煤隔绝空气加强热使其分解的过 程,叫做煤的干馏,也叫煤的焦化。

煤的干馏定义及产物

煤的干馏定义及产物

煤的干馏定义及产物
煤的干馏是指在缺乏氧气的条件下,通过升温加热煤炭,使其发生热解分解反应,产生不同的气体、液体和固体产物。

煤的干馏产物主要包括以下几种:
1. 煤气:煤气是煤的主要干馏产物之一,主要成分是一氧化碳、二氧化碳、甲烷等。

煤气可以用作燃料或用于化学工业中的合成气体、氢气等的生产。

2. 焦炭:干馏煤产生的焦炭是一种固体产物,是煤中非挥发性物质的残留物。

焦炭具有高热值和高固定碳含量,常用于冶金工业中作为还原剂和燃料。

3. 焦油:干馏煤产生的焦油是一种黏稠的液体产物,是煤中挥发性物质的主要组成部分。

焦油可以用于制造沥青、染料、涂料等化学产品。

4. 煤灰:干馏煤产生的煤灰是一种固体产物,主要由煤中的无机物质组成。

煤灰常用于建筑材料、水泥生产等领域。

此外,干馏煤还会产生一些其他的副产品,如氨水、苯酚、硫酸、氰化物等,这些产物可以在化学工业中得到利用。

煤的干馏产物的种类和含量会受到煤的种类、干馏温度和时间等因素的影响。

不同种类的煤和不同的干馏条件会产生不同的产物组成和性质。

煤的干馏是什么变化

煤的干馏是什么变化

煤的干馏是什么变化
煤的干馏是什么变化?煤的干馏属于化学变化,煤的干馏过程主要经历了以下的变化,首先当煤料在内部蒸馏的时候,温度高于100℃的时候中间会出现一些水分的蒸发,而等到200℃的时候煤中的结合水释出,当温度到达350℃的时候粘结性煤开始逐渐软化,而且逐渐形成一个粘稠的胶质体。

煤的干馏是煤化工的一个重要工程之一,主要是指一个煤在隔绝空气的一个条件下进行加热然后分解的过程最后形成交谈或者是煤油、粗苯或者是煤气等一些产物,而煤的干馏是一个化学反应,主要是分为以下三种:高温干馏、中温干馏、低温干馏。

高温干馏:高温干馏一般温度要到达900-1100℃,这就是高温干馏,主要
是焦化作用。

中温干馏:中温干馏温度一般要到达700-900℃。

低温干馏:低温干馏温度一般要达到500-600℃。

煤的干馏在温度高于100摄氏度的时候,煤里面的水分进一步蒸发,而当温度到达200摄氏度以上的时候,煤的结晶水释出,当温度高达350摄氏度的时候煤开始逐渐软化,并且进一步的形成粘稠的胶质体,而到了450摄氏度到500
摄氏度的时候热分解会正常继续进行,而残留物逐渐变成一个固化逐渐变成半焦,当温度高达550摄氏度的时候,半焦继续会分解,而逐渐形成裂纹,当温度高达800摄氏度的时候半焦体积缩小变成多孔焦炭。

《煤化工工艺学》__煤的低温干馏

《煤化工工艺学》__煤的低温干馏

一、外热式及气流内热式的缺点
1. 外热式
干馏传热慢,生产能力小
2. 气流内热式
只能处理块状煤料,干馏气态产物混入惰性气体,降低了煤气的 质量
二、托斯考(Toscoal)工艺
1. 由美国油页岩公司(The Oil Shale Corporation)开发, 基于Tosco-II油页岩干馏工艺发展而来。
第二章 煤的低温干馏
§2-1 概述
一、定义及其分类
1. 煤干馏(炼焦、焦化,Carbonization):煤在隔绝 空气或者惰性气氛条件下受热分解生成煤气、焦 油、粗苯、半焦或焦炭的过程,又称煤热解 (Pyrolysis)或热分解(Thermal decomposition)。
2. 分类:
低温干馏:500~600 oC
二、煤焦油
3. 用途
① 发动机燃料,生产酚类和烃类 。 ② 提取的酚可以用于生产塑料、合成纤维和医药等产品。 ③ 褐煤焦油中含有大量蜡类,是生产表面活性剂和洗涤剂的原
料。
三、煤 气
1. 性质
密度/kg/m3:0.9~1.2
2. 组成
含有较多甲烷及其他烃类,因原料煤性质的不同有较大差异。
§2-3 干馏产品的影响因素
一、原料煤
1. 产品产率
① 焦油:一般煤阶降低,焦油产率减少 a) 褐煤焦油产率介于:4.5%~23%; b) 烟煤焦油产率介于:0.5%~20%; (从气煤到瘦煤随变质程度增加,焦油产率减少) c) 腐泥煤焦油产率一般较高:可达40%。
② 煤气:一般煤阶降低,煤气产率减少(低温干馏温度为600 oC时) a) 泥炭煤气产率介于:16%~32%; b) 褐煤煤气产率介于:6%~22%; c) 烟煤煤气产率介于: 6%~17%。

煤的干馏知识讲解

煤的干馏知识讲解

煤的干馏一、煤的热分解煤在隔绝空气条件下加热至较高温度而发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程,称为煤的热解,或称热分解和干馏。

迄今为止煤加工的主要工艺仍是热加工,煤炼焦工业就是典型的例子,煤的气化和液化过程也都和煤的热解过程分不开。

研究煤的热解对热加工技术有直接的指导作用,如对炼焦而言可指导选择原煤,寻求扩大炼焦用煤的途径,确定合适的工艺条件和提高产品质量。

另外还可指导开发新的热加工技术,如高温快速热解,加氢热解和等离子体热解等。

1.煤受热发生的变化煤在隔绝空气下加热时,煤中有机质随温度的提高而发生一系列变化,形成气态(煤气),液态(焦油)和固态(半焦或焦炭)产物。

典型烟煤受热发生的变化过程见图6-1-01。

可见煤热解过程大致可分为三个阶段:⑴第一阶段(室温~300℃)在这阶段,煤的外形无变化,褐煤在200℃以上发生脱羧基反应,近300℃时开始热解反应,烟煤和无烟煤在这一阶段一般没有什么变化。

脱水发生在120℃前,而脱气(CH4,C O2和N2)大致在200℃前后完成。

⑵第二阶段(300~600℃)这一阶段以解聚和分解反应为主,煤粘结成半焦,并发生一系列变化。

煤从3 00℃左右开始软化,并有煤气和焦油析出,在450℃前后焦油量最大,在450~600℃气体析出量最多。

煤气成分除热解水、CO和CO2外,主要是气态烃,故热值较高。

烟煤(特别是中等变质程度的烟煤),在这一阶段经历了软化、熔融、流动和膨胀直到再固化等一系列特殊现象,产生了气、液、固三相共存的胶质体。

液相中有液晶或中间相(mesophase)存在。

胶质体的数量和质量决定了煤的粘结性和成焦性的好坏。

固体产物半焦与原煤相比有一部分物理指标如芳香层片的平均尺寸和氦密度等变化不大,说明半焦生成过程中的缩聚反应还不很明显。

⑶第三阶段(600~1000℃)这是半焦变成焦炭的阶段,以缩聚反应为主。

析出的焦油极少,挥发分主要是煤气,700℃后煤气成分主要是氢气。

煤的干馏知识点总结

煤的干馏知识点总结

煤的干馏知识点总结煤的组成煤是一种含碳丰富的矿物质,主要由碳、氢、氧、氮和硫等元素组成。

煤的组成和性质主要取决于其形成时的植物残体类型、保存条件和历史。

一般来说,煤可以分为褐煤、炼焦煤和烟煤等不同类型,它们的碳含量和能量密度各不相同。

对于不同类型的煤,其干馏产物也会有所不同。

干馏的原理煤的干馏是指在高温条件下将煤分解成气体、液态和固态产物的过程。

在干馏过程中,煤的有机物质会发生裂解和重组反应,产生一系列挥发性和不挥发性产物。

干馏的原理主要包括热裂解、气相反应和固相反应等过程,这些过程对干馏产物的种类和数量起着决定性的作用。

干馏的产物煤的干馏会产生多种产物,包括气体、液态和固态产品。

气体产品主要包括可燃气体和不可燃气体,可燃气体主要是一氧化碳、氢气和甲烷等,而不可燃气体主要是二氧化碳和一氧化碳等。

液态产品主要是焦油和挥发性有机物,其中焦油是一种混合的复杂化合物,包括苯系化合物和多环芳烃等。

固态产品主要是焦炭,它是一种含碳丰富的固体材料,具有较高的热值和化学稳定性。

干馏产物的应用煤的干馏产物具有多种应用,主要包括燃料、化学品和其他产品。

气体产品可以用作燃料或化学原料,例如甲烷可以用于发电或城市燃气供应,一氧化碳可以用于合成化工产品。

液态产品中的焦油可以用于生产染料、颜料和沥青等化学品,挥发性有机物可用于生产溶剂和涂料等。

固态产品的焦炭主要用于铁制品生产和化工反应的还原剂。

总结煤的干馏是一种重要的能源利用方式,通过在低氧气环境下将煤加热至高温,产生一系列气体、液态和固态产物。

这种技术在煤炭化学工业中具有广泛的应用,可以生产液体燃料、化学品和其他高附加值产品。

了解煤的组成、干馏的原理、产物及应用对于深入理解煤的干馏技术和发展具有重要意义,也有助于促进煤的综合利用和产业升级。

希望本文对读者能够有所帮助,谢谢!。

名词解释煤的干馏

名词解释煤的干馏

名词解释煤的干馏煤是一种重要的能源资源,被广泛应用于工业生产和生活供暖等领域。

但是,你是否了解煤是如何产生的呢?煤的干馏是一种常见的煤炭加工方式,通过加热煤炭来提取有用的化学产品和能源。

本文将为你详细解释煤的干馏过程,以及它的一些应用和环境影响。

一、煤和煤的干馏1. 煤的定义和种类煤是一种由植物残骸在地球深部经过压力和高温作用下形成的有机物质。

常见的煤种包括无烟煤、烟煤和褐煤等。

这些煤种的特性和用途各不相同。

2. 煤的干馏定义煤的干馏是一种煤炭加工技术,通过加热煤炭来使其分解产生有用的化学物质和能源。

干馏的主要目的是分离煤中的有机物,如煤气、焦炭和煤焦油等。

这些产物可以用于生产化学品、燃料和其他工业原料。

二、煤的干馏过程1. 加热和分解在干馏过程中,煤炭被加热到高温,通常在500℃至1000℃之间。

这个温度范围称为煤的干馏温度区间。

加热过程导致煤中的有机物开始分解,产生气体、液体和固体产物。

2. 煤气生成在干馏过程中,煤气是最早生成的产物之一。

煤气主要由甲烷、乙烯、氢气和一些有机物组成。

它可以作为燃料用于发电和供暖,也可用于合成化学产品,如合成氨和合成气等。

3. 焦炭形成除了煤气外,焦炭也是干馏的重要产品之一。

焦炭主要用于冶金工业,尤其是铁和钢的生产。

干馏过程中,煤中的碳元素集中在焦炭中,使其具有高强度和高熔点的特性。

4. 煤焦油提取干馏过程中生成的液体产物称为煤焦油。

煤焦油是一种复杂的混合物,含有多种有机化合物。

它可以通过进一步加工和提炼来获得有用的化学品,如苯、酚、苯酚等。

这些化学品广泛应用于医药、塑料和橡胶等领域。

三、煤的干馏应用1. 能源供应煤气和焦炭是干馏过程中的两种重要能源产物。

煤气可以作为燃料用于发电和供暖,为人们提供能源。

焦炭则可用于冶金工业,为铁和钢的生产提供能源。

2. 化工原料煤焦油中的化学品可以用作化工原料,用于生产各种化学产品。

例如,苯可以用于合成塑料和橡胶,酚可用于制药等领域。

煤干馏知识点

煤干馏知识点

煤干馏知识点一、知识概述《煤干馏知识点》①基本定义:煤干馏啊,简单说就是把煤放在隔绝空气的环境里加热。

就像我们烤红薯,红薯在烤的时候内部发生很多变化,煤干馏的时候内部也发生好多化学变化呢。

②重要程度:在化学学科里,煤干馏可重要啦。

通过它能得到好多有用的东西,是煤炭综合利用的重要途径,要是不了解这个,对煤炭资源的深入研究和有效利用就无从谈起啦。

③前置知识:得知道一些基本的化学概念,像是物质的化学变化、元素守恒之类的。

不然根本理解不了煤干馏过程中那些奇怪的物质是怎么产生的。

④应用价值:从煤干馏能得到焦炭、煤焦油、煤气什么的。

焦炭能用来炼铁,我有次去参观钢铁厂,就看到大量的焦炭被输送到炼铁的高炉里。

煤焦油能提炼出好多化工原料,煤气可以当燃料,我们家里用的煤气好多都是这么来的。

二、知识体系①知识图谱:在化学学科里,煤干馏属于有机物化学的一部分,和煤的成分、有机物的转化等知识点都有关系呢。

②关联知识:跟化学里的有机物分解、物质的分离提纯这些知识点联系紧密。

比如说要从煤干馏得到的混合物里把有用的物质提取出来,就得靠物质的分离提纯知识。

③重难点分析:- 掌握难度:说实话,有点难。

因为这过程里产物很复杂,化学方程式也不好记。

- 关键点:要重点理解不同温度下产物的不同,还有各种化学反应的本质。

④考点分析:- 在考试中的重要性:比较重要呢。

常常出现在化学试卷里化学工业部分。

- 考查方式:会让你写煤干馏的主要产物啦,化学方程式啦,或者是某种产物的用途之类的。

三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:煤干馏就是煤在隔绝空气条件下加热分解的过程,不是简单的物理变化,而是发生了好多化学反应。

像煤里的大分子有机物被分解成小分子有机物了。

②特征分析:- 主要特点:它是在隔绝空气下进行的,如果和空气有接触,那就不是干馏而是燃烧啦。

- 性质:反应过程比较复杂,有多种化学反应一起发生,像分解反应、裂解反应等好多呢。

③分类说明:煤干馏可以分为低温干馏、中温干馏、高温干馏。

第二章 煤的低温干馏

第二章 煤的低温干馏

第一节、概述概念:煤干馏—煤在隔绝空气的条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。

(或炼焦、焦化)分类(按加热终温):低温干馏:500~600℃;中温干馏:700~900℃;高温干馏:900~1100℃低温干馏特点:煤的低温干馏过程仅是一个热加工过程,常压生产,不用加氢,不用氧气,即可制得煤气和焦油,实现了煤的部分气化和液化。

低温干馏与煤的气化和液化相比,过程简单、加工条件温和、投资少、生产成本低,经济竞争能力强。

适用煤:褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤。

低温干馏产品:半焦、煤气、焦油第二节、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50~70%,煤气产率80~200m3/t(原料干煤)。

1、半焦性质:①孔隙率为30~50%;②反应性和比电阻都比高温焦炭高,原料的煤化程度越低,半焦的反应能力和比电阻越高;③强度较低,低于高温焦炭;④在电炉冶炼和化学反应等过程中使用。

应用:应用范围较广,优质的民用和动力燃料。

原因:无烟,不形成焦油,含硫比原煤低,有利于环境保护,反应性好,热效率比煤高,块度均匀;铁合金生产的优良碳料,褐煤半焦可用作高炉炼铁喷吹料,粉矿烧结。

影响因素:半焦的块度和原料煤的块度、强度和热稳定性、低温干馏炉的结构、加热速度及温度梯度有关。

2、煤焦油性质:低温干馏煤焦油是黑褐色液体,密度一般小于1g/cm3 。

成分特征:①酚类含量高:35%,②有机碱含量比较低1~2%,烷基2~10%,烯烃3~5%,环烷烃10%,芳烃15~25%,中性含氧化合物(酮、酯和杂环化合物)20~25%,沥青10%。

用途:可生产发动机燃料、酚类、烷烃和芳烃,(包括苯、萘的同系物);生产的酚类可以用于生产塑料、合成纤维、医药等;泥炭和褐煤焦油中含有大量蜡类,可生产表面活性剂和洗涤剂;低温焦油经催化加氢可生产发动机燃料和其他产品。

3、煤气性质:低温干馏煤气密度为0.9~1.21g/cm3,含有较多的甲烷和其他烃类。

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释
煤的干馏是一种将煤在没有氧气的条件下加热分解的过程。

在这个过程中,煤会被分解成不同的产物,包括气体、液体和固体。

这种干馏过程可以通过控制温度和压力来调节产物的种类和比例。

在煤的干馏过程中,产生的气体主要有煤气、烟气和焦炉煤气。

煤气是一种混合气体,主要由氢气、一氧化碳、甲烷和其他烃类组成。

煤气可以用作燃料或原料,广泛应用于发电、加热和化学工业等领域。

烟气含有大量的有机化合物和气体,同时还含有一些灰尘和微粒,对环境有一定的污染作用。

焦炉煤气是煤干馏过程中产生的主要气体,主要用于炼焦、钢铁生产和能源回收等领域。

除了气体,煤的干馏还会产生液体产品,其中最重要的是焦油和溶剂油。

焦油是煤的干馏产物中最重要的液体产品,它是一种复杂的混合物,包含有机化合物、多环芳烃和杂质。

焦油广泛应用于化学工业、染料生产和材料制备等领域。

溶剂油是一种轻质油,主要由苯、甲苯和二甲苯等组成。

它通常用作溶剂和化学反应的媒介。

最后,煤的干馏还会产生固体残渣,包括焦炭和焦炉渣。

焦炭是一种高纯度的固体炭材料,主要用于冶金、铸造和炭素制品的生产。

焦炉渣是煤干馏过程中产生的固体废弃物,通常含有一定的矿物质和灰分,需要进行处理和处理。

总之,煤的干馏是一种重要的煤化学过程,通过控制温度和压力,可以产生多种
不同的产品,包括气体、液体和固体。

这些产品在能源、化工和材料等领域都有广泛的应用。

煤的干馏不仅可以有效利用煤炭资源,还可以减少环境污染和二氧化碳排放。

因此,煤的干馏技术在能源转型和可持续发展中具有重要意义。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

煤的干馏一、煤的热分解煤在隔绝空气条件下加热至较高温度而发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程,称为煤的热解,或称热分解和干馏。

迄今为止煤加工的主要工艺仍是热加工,煤炼焦工业就是典型的例子,煤的气化和液化过程也都和煤的热解过程分不开。

研究煤的热解对热加工技术有直接的指导作用,如对炼焦而言可指导选择原煤,寻求扩大炼焦用煤的途径,确定合适的工艺条件和提高产品质量。

另外还可指导开发新的热加工技术,如高温快速热解,加氢热解和等离子体热解等。

1.煤受热发生的变化煤在隔绝空气下加热时,煤中有机质随温度的提高而发生一系列变化,形成气态(煤气),液态(焦油)和固态(半焦或焦炭)产物。

典型烟煤受热发生的变化过程见图6-1-01。

可见煤热解过程大致可分为三个阶段:⑴第一阶段(室温~300℃)在这阶段,煤的外形无变化,褐煤在200℃以上发生脱羧基反应,近300℃时开始热解反应,烟煤和无烟煤在这一阶段一般没有什么变化。

脱水发生在120℃前,而脱气(CH4,C O2和N2)大致在200℃前后完成。

⑵第二阶段(300~600℃)这一阶段以解聚和分解反应为主,煤粘结成半焦,并发生一系列变化。

煤从3 00℃左右开始软化,并有煤气和焦油析出,在450℃前后焦油量最大,在450~600℃气体析出量最多。

煤气成分除热解水、CO和CO2外,主要是气态烃,故热值较高。

烟煤(特别是中等变质程度的烟煤),在这一阶段经历了软化、熔融、流动和膨胀直到再固化等一系列特殊现象,产生了气、液、固三相共存的胶质体。

液相中有液晶或中间相(mesophase)存在。

胶质体的数量和质量决定了煤的粘结性和成焦性的好坏。

固体产物半焦与原煤相比有一部分物理指标如芳香层片的平均尺寸和氦密度等变化不大,说明半焦生成过程中的缩聚反应还不很明显。

⑶第三阶段(600~1000℃)这是半焦变成焦炭的阶段,以缩聚反应为主。

析出的焦油极少,挥发分主要是煤气,700℃后煤气成分主要是氢气。

焦炭的挥发分小于2%,芳香晶核增大,排列规则化,结构致密、坚硬并有银灰色金属光泽。

从半焦到焦炭,一方面析出大量煤气,半焦挥发分降低,另一方面焦炭的密度增加,体积收缩,导致产生许多裂纹,形成碎块。

焦炭的块度与强度和收缩情况有直接关系。

若将最终加热温度提高到1500℃以上,则为石墨化阶段,用于生产石墨炭素材料。

2.煤热解的影响因素它们包括:⑴煤的煤化程度;⑵加热终温;⑶升温速度;⑷热解压力;⑸热解气氛等加热条件。

⑴煤化程度煤化程度是最重要的影响因素,它直接影响煤的热解开始温度、热解产物、热解反应活性和粘结性、结焦性等。

煤化程度与热解开始温度的关系示于表6-1-01。

由表6-1-01可见随煤化程度增加,热解开始温度逐渐升高。

各种煤中褐煤的分解温度最低,无烟煤最高。

表6-1-02是热解产物比较表,年青煤热解时,煤气、焦油和热解水产率高,煤气中CO、CO2和CH4含量多;中等变质程度烟煤热解时,煤气与焦油产率较高,热解水少;年老煤(贫煤以上)热解时煤气和焦油产率很低,焦粉产率很高。

从粘结性和结焦性来看,中等变质程度的烟煤的粘结性和结焦性最好,能得到高强度的焦炭,而煤越年青或越年老粘结性和结焦性越差。

⑵加热终温表6-1-03列出了三种工业干馏温度条件下,干馏产品的分布与性质。

可见随最终温度的升高,焦炭和焦油产率下降,煤气产率增加但发热量降低,焦油中芳烃与沥青增加,酚类和脂肪烃含量降低,煤气中氢气成分增加而烃类减少。

表6-1-04列出了年青烟煤用不同干馏炉干馏所得轻油的组成。

加热温度以低温干馏炉最低,连续式直立炉较高,焦炉最高。

可见随干馏温度的升高,脂肪族、环烷烃和单烯烃含量明显下降,芳烃含量急剧上升,说明加热温度不同,热解反应的深度不同。

这与裂解的初次产物发生二次热解反应有关。

在高温炼焦的温度下高分子烷烃裂解成低分子烷烃或烯烃,然后这些裂解产物在高温下又继而发生聚合,缩合和芳构化等反应,例如在炼焦炉内煤气中的芳烃,就是在700~800℃温度范围内生成的。

⑶升温速度的影响升温速度对煤的粘结性有明显的影响,焦炉内的升温速度属慢速升温,为3K/分,若提高升温速度,煤的粘结性会有明显的改善,见表6-1-05和表6-1-06。

表6-1-06升温速度对鲁尔膨胀度的影响由上列两表可见随加热速度的增加,煤的胶质体温度范围扩大,表征煤粘结性好坏的鲁尔膨胀度增加,而影响焦炭强度产生裂纹的收缩度下降。

这是因为煤的热解是吸热反应。

当升温速度增加时,由于产物来不及挥发,部分结构来不及分解,需在更高的温度下挥发与分解,故胶质体温度范围向温度升高的方向移动并有所扩大。

另外由于升温速度增加,在一定时间内液体产物生成速度显著地高于挥发和分解的速度,所以膨胀度和胶质层厚度增加,收缩度降低。

提高升温速度,热解初次产物发生二次热解较少,缩聚反应的深度不大,故可增加煤气与焦油的产率,提高产物中烯烃、苯和乙炔的含量。

⑷压力的影响当在高于大气压力下进行热解时,煤的粘结性得到改善。

表征煤粘结性的G指数随压力增加而增加。

表6 -1-07给出了多种烟煤在加压下G指数的变化。

这是因为裂解时产生的液体产物数量以及液体产物的停留时间随压力增加而增加,从而有利于对固相的润湿作用。

⑸裂解气氛的影响煤长期暴露在空气中,发生缓慢氧化作用(或称风化作用),会使煤粘结性大大降低,甚至完全破坏。

若氧化温度升高到200℃,粘结性下降更快。

所以工业上常用煤预氧化法来破粘。

在氢气氛中进行热裂解和在惰性气氛中显著不同,在加氢气氛中裂解,仅需几秒钟就能生成更多的挥发产物,见表6-1-08。

可见加氢热解后甲烷产率明显增加,轻质油产率提高约一倍,而干馏残炭产率明显下降。

其原因有二,其一由于裂解生成的碳具有很高的直接加氢活性,其二由于裂解产生的气态烃类、油类和碳氧化物发生了加氢反应,减少了重质焦油的数量,而且这二种加氢反应速率随加氢压力增加而增加。

因此加氢热解的挥发分产率远比工业分析值高,如在6.9MPa的氢压下,煤在1000℃进行快速热解,其挥发分产率为工业分析挥发分的150%。

在加氢条件气态和液态产物总量比常压下高得多,因此加氢热解已成为国内外研究从煤制取代用天然气或轻质油类(BTX)的一个重要方向。

二.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。

表6-1-09半焦和焦炭性质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。

2080mm伍德炉的每个干馏室处理煤约8t/d。

加热煤气是用自产半焦在炉侧发生炉产生的发生炉煤气。

⑵连续式内热立式炉德国开发的Lurgi低温干馏炉如图6-1-03所示。

过去在国外广泛使用。

煤在炉中不断下行,热气流逆向通入进行加热。

粉状褐煤和烟煤需预先压块。

煤在炉内移动过程分成三段:干燥段,干馏段和焦炭冷却段,故又名三段炉。

用于加热的热废气分别由上、下二个独立燃烧室燃烧净煤气供给、煤在干馏炉内被加热到500~850℃。

一台处理褐煤型煤300~500t/d的鲁奇三段炉,可得型焦150~250 t/d,焦油10~60t/d,剩余煤气180~220m3/t煤。

⑶连续式内外热立式炉是由德国考伯斯(Koppers)公司开发的考伯斯炉。

它由炭化室、燃烧室及位于一侧的上下蓄热室组成。

煤料由上部加入干馏室,干馏所需的热量主要由炉墙传入。

加热用燃料为发生炉煤气或回炉干馏气,煤气在立火道燃烧后的废气交替进入上下蓄热室。

在干馏室下部吹入回炉煤气,既回收热半焦的热量又促使煤料受热均匀。

此炉的煤干馏热耗量较低,为2400kJ/kg煤,而上述伍德炉为332 0kJ/kg煤。

中国曾引进用来生产城市煤气,也自行设计制造了类似的干馏炉。

⑷固体热载体干馏法外热式干馏装置传热慢,生产能力小。

气流内热式的燃烧废气稀释了干馏的气态产物。

采用固体热载体进行煤干馏,加热速度快,单元设备生产能力大,例如美国Toscoal法用已加热的瓷球作为热载体,使次烟煤在500℃进行低温干馏。

德国鲁奇-鲁尔煤气工艺(Lurgi-Ruhrgas,LR)采用热半焦为热载体,已建立生产装置,生产能力达160 0t/d,产品半焦作为炼焦配煤原料。

其干馏流程如图6-1-04所示,预热的空气在气流加热管让部分半焦燃烧,使热载体达到需要的温度。

沉降分离室使燃烧气体与半焦热载体分离,分离热半焦与原煤在混合器内混合,混合的煤料在炭化室内进一步进行干馏。

部分热焦粉作为产品由炭化室排出,其余部分返回气流加热管循环。

中国也进行了用热半焦为热载体的试验工作。

⑸加氢干馏工艺前已述及,加氢热解可明显增加烃类气体和轻油的产率,为此已开发的工艺有Coalcon 加氢干馏工艺与CS-SRT加氢干馏工艺。

例如后一工艺是以生产高热值合成天然气为目的,同时可制取轻质芳烃(BTX),干馏残炭用于制氢。

该工艺的煤转化率可达60~65%,其中甲烷和乙烷约30%,BT X8~10%,轻油1~3%。

相关文档
最新文档