煤质对气化的影响

《煤炭气化工艺》
3-1 煤种对气化的影响
气化用煤分类的好处
对控制实际的生产过程有利. 能够通过变化煤种来获得优质经济 的煤 气 （我国气化的装置多是用运输到现场的 煤生产合成气或燃料气）
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二、气化用煤的主要特性
无烟煤、 焦炭、半 焦和贫煤
烟煤
褐煤
泥炭煤
这类原料气化时不黏结，不会产生焦油，所生产的
当水面升高时，植物因被淹而死 亡。如果这些死亡的植物被沉 积物覆 盖而不透氧气，植物就不会完全分解， 而是在地下形成有机地层。随着海平 面的升降，会产生多层有机地层。
经过漫长的地质作用，在温度增 高、压力变大的还原环境中，这一有 机层最后会转变为煤层。因埋深和埋 藏时间的差异，形成的煤也不尽相同。
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成煤过程
泥炭化阶段：植物残骸分解成泥炭或腐泥。泥 炭和腐泥中含有大量的腐蚀酸。
煤化 阶段
变质作用：
在地热和压力的作用下，泥炭层发生压 实、失水、肢体老化、硬结等各种变化 而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大，在 组成上也发生了显著的变化，碳含量相 对增加，腐殖酸含量减少，氧含量也减 少。
成岩作用
是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程，在 这个过程中煤的性质发生变化。烟煤比 褐煤碳含量增高，氧含量减少，腐殖酸 在烟煤中已经不存在了。
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3-1 煤种对气化的影响
一、气化用煤的分类
特性
第一类
气化时不黏结也不 产生焦油
气 化
第二类
用
煤
第三类
气化时黏结并产生 焦油
气化时不黏结但产 生焦油
第四类
气化时不黏结，能 产生大量的甲烷
代表原料
无烟煤、焦炭、 半焦和贫煤
弱黏结或不 黏结烟煤 褐煤
泥炭
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煤炭气化过程主要是煤中的碳和水蒸气反应生 成氢，这一反应需要吸收大量的热量，该热量 是通过炉内的碳和氧气燃烧以后放出的热量来 维持。
不同煤种，其变质程度不同，随着变质程度的 加深，从泥炭、褐煤、烟煤到无烟煤，煤中碳 的质量分数从55％～62％增至88.98％，在气 Biblioteka Baidu时所消耗的水蒸气，氧气等气化剂的数量也 相应增大
熟悉气化用煤 的分类、煤的
性质
知识目标
掌握煤质、煤 种对气化的影
响
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了解我国煤炭 分布情况及煤
质情况
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会判断实 际用煤作 为气化原 料的优劣
能力目标
能用一种 我国的煤 炭来分析 气化过程
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会解释一些实际 操作故障的原因、 会解释煤与石油
的不同成因
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煤气中只含有少量的甲烷，不饱和碳氢化合物极少，
但煤气热值较低。其中的无烟煤和贫煤都属于变质程 度非常高的煤种加热时不产生胶质体。
无烟煤在中国的储量约占总储量的18％。无烟煤一 号(年这老种无煤烟炭煤气)产化地时主黏要结有，北并京且门产头生淘焦、油福，建煤龙气岩中和的不 广饱东和梅烃县、，碳无氢烟化煤合二物号较(中多等，无煤烟气煤净)化主系要统产较在复山杂西，晋煤气 城的和热河值南较焦高作。，烟无煤烟属煤于三中号等(年变轻质无程烟度煤的)煤主种要，产在地中在国的 山煤西炭阳分泉中和，宁烟夏煤汝分箕为淘长。焰煤、气煤、气肥煤、肥煤、1
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三、不同 煤种对气化的影响
对煤 气的 组分 和产 率的 影响
对发 热值 和组 成的 影响
对煤 气产 率的 影响
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煤气的发热值是指标准状态下1m3煤气在完全燃烧时所放出热量 高发热值：如果燃烧产物中的水分以液态形式存在称高发热值 低发热值：如果水以气态形式存在称低发热值
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《煤炭气化工艺》
陆地上的动植物由于地 壳的变化被其它东西覆 盖了，被埋在地下的动 植物慢慢地腐烂着
由于受到的温度和压 力不同, 有的变成了 煤,有的变成了石油。
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在地质历史上，沼泽森林覆盖了 大片土地，包括菌类、蕨类、 灌木、 乔木等植物。但在不同时代海平面常 有变化......
一般来说，煤中挥发分越高，转变为焦油的有机物就越多，煤气 的产率下降。 此外，随着煤中挥发分的增加，粗煤气中的二氧化碳是增加的， 这样在脱除二氧化碳后的净煤气产率下降得更快
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三、不同 煤种对气化的影响
对消 耗指 标的 影响
为何有 消耗指 标
不同煤 种消耗 指标的 规律
有此规 律的原 因
在各种相同的操作条件下，不同的煤种所产煤气的发热值 不同，组成也不同。
例如，以年轻的褐煤为气化原料时，所制得的煤气甲烷含量高， 发热值比其他煤种都高。这是由于褐煤的挥发分高、变质程度低， 煤气中的干馏气比例大，而干馏气中的甲烷含量高，同时年轻煤 的气化温度低也有利于甲烷的生成。
压力增大，同一煤种制取的煤气的发热值越高，同一操作压力下， 煤气发热值由高到低的顺序依次是褐煤、气煤、无烟煤。这是由 于随着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐降低.
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关于石油的形成 过程，至 今还很难说清楚，因为在石油里还没 有发现像化石等能证明其成因的有力 证据。有一种学说认为，石油是古代 海里微小动物和植物的遗体沉陷于海 底，在隔绝空气的环境中，在热和高 压条件下，经过微生物作用发生一系 列复杂变化，而形成的粘稠状液体。 经过地壳运动，石油被挤压在无孔岩 层间或多孔岩层内。 石油通常是黑色或深棕色、有的还有 绿或蓝色荧光并有特殊气味的粘稠状 液体。它不溶于水，密度比水稍小， 没有固定的沸点和熔点。它主要含有 由碳和氢两种元素组成的数百种有机 化合物形成的混合物。