煤化工工艺

一、概述
1、煤炭资源与煤的性质
煤的组成
煤主要由有机质、矿物质和水组成。有机质主要包括碳、氢、氧、氮和 硫等元素，其中碳、氢和氧元素的总和占煤中有机质的95%以上
碳
有机质中最主要组成元素，大芳环和稠环的骨架主要是由 碳元素构成的，含量随煤化度的升高而增大
氢
组成煤大芳环和稠环骨架以及侧链的重要元素，具有更强
的反应活性，含量随煤化度的升高而减小
氧
主要以含氧官能团存在，含量随煤化度的加深而减小，反 应活性很高，在煤的加工利用过程中起较大的作用
氮和硫 含量少，但对环境污染严重，是评价煤质的重要指标之一
一、概述
1、煤炭资源与煤的性质
煤的性质
主要包括物理性质、化学性质和工艺性质。物理性质是对煤质进行初步 评价的基础，化学性质则为煤炭转化和直接化学加工技术的发展提供指 导，工艺性质决定煤的工业转化技术的重要参数
20世纪80年代，煤化工有了新的突破，实现 煤制乙酐（合成气合成乙酸甲酯，再羰基化制乙酐）
✓ 重要的乙酰化试剂，用于制造纤维素乙酸酯、乙 酸塑料、不燃性电影胶片、咖啡因和阿丝匹林等
一、概述
3、煤化工发展历史 我国煤化工发展历史
1925年，石家庄建立了第一座炼焦化学厂
1934年，上海建成立式炉和增热水煤气炉的煤气厂，城市煤气 1940s，南京、大连建成了以煤为原料的化工基地，生产合成
二战后，大量廉价石油、天然气的开产，除了炼焦化学工业随 钢铁工业不断发展外，工业上大规模由煤制取液体燃料的生产 暂时中断。
✓ 南非煤间接液化：1955年SASOL-I，1982年SASOL-II，SASOL-III，年产160万吨
1973年，中东战争带来石油危机，使得由煤生产液体燃料和化 学品的方法受到重视。合成气制甲醇、甲醇制汽油工业化。
二战前夕和战期，煤化工全面发展。
✓ 间接液化（1932年发明费托合成法，1933年实现工业化， 1938年年产达59万吨）
✓ 直接液化（1913年Bergius发明褐煤加氢专利，1919年实现 工业化，1931年因高压化学反应研究与Bosch分享诺贝尔化 学奖。1939年110万吨）
来自百度文库
一、概述
3、煤化工发展历史
煤化工工艺
内容提要
一、概述 二、煤的热分解 三、煤的干馏 四、煤的气化 五、煤的液化 六、煤化工发展趋势
10课时
一、概述
1、煤炭资源与煤的性质 2、煤化工分类及其主要产品 3、煤化工发展历史
一、概述
1、煤炭资源与煤的性质
煤是植物遗体在覆盖地层下，经复杂的生物化学和物理化学作 用，转化而成的固体有机可燃沉积岩，也叫煤炭（coal） （GB/T 3715-2007） 。
煤是地球上能得到的最丰富的化石燃料。煤的使用年限估计在 109年，它将是替代不断下降的石油资源（ 53年）的可靠资源。 因此煤化学工业的发展将替代石油化学工业。中国31年、12年
2012年，全球煤炭探明储量为8009亿吨。中国位居全球第三， 煤炭探明储量为1145亿吨占总量的13.3%。前两位：美国2372 亿吨，27.6%；俄罗斯1570亿吨，18.2%。澳大利亚、印度、 乌克兰和哈萨克斯坦、南非 。
✓ 工艺 性质
• 包括煤的黏结性和结焦性、发热量、反应性和煤灰熔融性等
• 黏结性是指煤粒（d < 0.2 mm）在隔绝空气受热后能否黏结其本 身或惰性物质（即无黏结力的物质）成焦块的性质。结焦性是煤 粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭的性质
• 煤灰是由煤中矿物质燃烧生成的各种金属和非金属氧化物以及硫 酸盐等组成的复杂混合物，没有固定的熔点，只有一个相当宽的 融化温度，采用角锥法测定
• 煤的燃烧、煤与硝酸、双氧水等氧化剂的反应是典型的氧化反应。 煤的加氢液化则是重要的加氢反应
• 煤的化学性质研究为煤的结构分析提供了依据，也为煤的加工利 用提供了实验基础
一、概述
1、煤炭资源与煤的性质
煤的性质
主要包括物理性质、化学性质和工艺性质。物理性质是对煤质进行初步 评价的基础，化学性质则为煤炭转化和直接化学加工技术的发展提供指 导，工艺性质决定煤的工业转化技术的重要参数
2、煤化工
煤工煤 化实化 学现工 工煤是 业综以 。合煤 从利为 煤用原 加的料 工工经 过业过 程，化 区又学 分称加
一、概述
一、概述
3、煤化工发展历史
18世纪中叶，工业革命炼铁使用焦炭，焦炭化工应运而生。
18世纪末，开始由煤生产民用煤气。街道照明、炼铁、城市煤 气。
1920-1930期间，低温干馏，半焦作无烟燃料，焦油加氢为液 体燃料。
一、概述
1、煤炭资源与煤的性质
煤的形成
✓ 物质条件（成煤的原始植物） ✓ 沉积条件（植物死亡后的沉积环境） ✓ 温度和压力条件（埋藏深度） ✓ 时间条件（漫长，2.9-3.6亿年前） ✓ 地质条件（地壳运动）
植物遗体与氧气呈半隔绝状 态，经生物化学作用形成泥 炭。泥炭在地热和地质压力 作用下逐渐硬化成煤炭，这 一变化过程称为“煤化过程”
✓ 物理 • 具体为颜色、光泽、密度、导电性、硬度、脆度等，颜色和光泽
性质
可以通过肉眼观察，其他物理性质则需要通过科学实验测定
• 根据研究和应用需要，密度分为真密度、视密度（或假密度）和 堆密度。真密度和视密度主要受煤岩组成、煤化度、煤中矿物质 的组成和含量等因素影响，堆密度还受煤的堆积方式影响
• 学术上一般使用绝对密度，而工业上习惯使用相对密度
一、概述
1、煤炭资源与煤的性质
煤的分类
成因分类 按照成煤的原始物料和堆积环境分类
科学分类 按照煤的元素组成等基本性质分类
实用分类 按照煤的工艺性质和用途分类，煤的工业分类
按煤化程度将煤炭划分为无烟煤、烟煤和褐煤；再根据干燥无灰 基挥发分及黏结指数等指标，将烟煤划分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、 焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤、弱黏煤、不 黏煤及长焰煤12种。名称以汉语拼音字母为代号。
一、概述
1、煤炭资源与煤的性质
煤的性质
主要包括物理性质、化学性质和工艺性质。物理性质是对煤质进行初步 评价的基础，化学性质则为煤炭转化和直接化学加工技术的发展提供指 导，工艺性质决定煤的工业转化技术的重要参数
✓ 化学 • 煤在一定条件下与其他化学物质发生反应的性能。煤发生的化学
性质
反应主要包括氧化、加氢、卤化、磺化和水解等反应