煤化工工艺1

填空40分、简答25分、计算35分

煤化工工艺学复习资料

1.煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业，简称煤化工。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工

业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。

2.煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，称为媒干馏。500——600为低温干馏、

700——900为中温干馏、900——1100为高温干馏。

3.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。低温干馏产品有焦油、半焦、煤气。

4.干馏产品的影响因素：低温干馏产品的产率和性质与原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。

干馏炉的形式、加热方法和挥发物在高温区的停留时间对产品的产率和性质也有重要的影响。

5.由于加煤和煤料移动方向不同，低温干馏炉分成立式炉、水平炉、斜炉、和转炉等。气流内热式炉：沸腾床干馏

炉、鲁奇三段炉（干燥段、干馏段、焦炭冷却段）。气流外热式炉：考伯斯立式炉。

6.低温干馏炉的发展：气流内热式→外热式→固体载体内热式

7.内热式干馏炉的优点：热效率高、加热均匀、设备简单；气体内热式炉的缺点有：煤料需要有块状、气体

载热体稀释了干馏气态产物是容积增大、不适合处理黏结性较高的煤。

8.气体内热式：热效率高煤气差块状煤

外热式：热效率低煤气好粘结性煤

固体内热式：热效率高煤气好粉煤

9.对比外热式和气流内热式干馏方法，本书把固体热载体法简称之为新法干馏。

10.煤在焦炉内隔绝空气加热到1000度左右，可获的焦炭、化学产品和煤气。此过程称为高温干馏或高温炼焦，一

般简称炼焦。

11.成焦过程可分为煤的干燥预热阶段（<350度）、胶质体形成阶段（350—480度）、半焦形成阶段（480—650度）、

和焦炭形成阶段（650—950度）。

12.控制煤料粒度，增加煤的堆密度，均能提高煤的膨胀压力，因而可以提高弱黏结性煤的结焦性。

13.当配煤水分在8%左右时，每增减1%水分，结焦时间变动20min左右。

14.水分对结焦时间及耗热的影响：水分量大结焦时间长耗热量大。

15.焦炉主要是由炭化室、蓄热室和燃烧室三个部分构成，此外附有加煤车、推焦车、导焦车、和熄焦车等焦炉机械。

16.炼焦新技术有：改进炼焦备煤（原料成本、产品质量）、捣固煤炼焦（改变堆密度）、成型煤炼焦（改变堆密度）、

选择破碎（改变堆密度）、煤干燥预热和调湿（降低热耗）、干法熄焦等（回收利用热量）。

17.湿煤水分为10%左右时，每波动1%，炼焦耗热量增减约50——60KJ。

18.影响炼焦耗热量的因素：1.水分越大耗热量越高。2.焦饼中心温度越高，焦炭从炭化室带走的热量也越大。3.提

高炉顶空间温度，化学产品和煤气带出热量增加，也使炼焦耗热量增加。4.火道温度高，炉表散热大，废气温度高，带出废热多，炼焦耗热量也增加。5.空气过剩系数大，多生成废气，也带走热量。6.使用低热值煤气，废气带走热量大。

19.炼焦耗热量包括三部分：其一是煤料在炭化室内炼焦所需的热量，即所谓的炼焦热；其二炉体散热；其三废气带

走的热量。

20.焦炉流体力学基本方程式（烟囱的高度计算）。。。。。。。。。。。。。大题P65——70

21.煤热解生成的粗煤气由煤气、焦油、粗苯和水构成。

22.化学产品回收车间分为几个工段：1.鼓冷工段2.脱氨工段3.粗苯工段

23.焦油氨水分离原因：1.氨水循环回到集气管进行喷洒冷却,它应不含有焦油和固体颗粒物,否则堵塞喷嘴使喷洒困

难.2.焦油需要精制加工,其中如果含有少量水将增大耗热量和冷却水用量.3.焦油中含有固体颗粒，是焦油灰分的主要来源，而焦油高沸点馏分即沥青的质量主要由灰分含量来评价。

24.回收氨的三种工艺：1.饱和器法生产硫酸铵2.无饱和器法生产硫酸铵3.磷酸铵吸收法生产液氨。.

25.饱和器工艺的几个重要设备：饱和器、结晶槽、沸腾干燥器、除酸器。

26.粗苯工段的三个过程：1.冷却(终冷塔)2.吸收（洗苯塔）3.脱苯(脱苯塔)。

27.奈用来制取邻苯二甲酸酐、工程塑料、燃料、油漆、农药、炸药等；酚及其同系物可用于生产合成纤维、工程塑

料、农药、医药、染料中间体及炸药等；沥青可用于制造屋顶涂料、防潮层和筑路、电炉电极等。

28.气化炉内由下到上分层：灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层。

29.气化炉的三个部分：1.炉体2.加料装置3.排渣装置

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30. 气化工艺流程的四个部分：1.原料的预处理2.气化3.粗煤气的显热回收4.煤气的除尘和冷却

31. 煤的三种基本气化类型：自热式煤的水蒸气气化、外热式煤的水蒸气气化、煤的加氢气化

32. 气化效率即意味着单位质量气化原料的化学热转化为所产生的煤气化学热的比例。

33. 如果考虑可以利用的全部热量与气化原料、气化剂所含全部热量以及其他热源所提供的热量之比称为热效率。

34. 气化效率外热式高于内热式；热效率内热式高于外热式。

35. 气化使用C a O 供热的原理及优点：原理 : C a O+CO 2 ↔C a CO 3 △H=-172.6KJ ∕mol. 优点：这种方法具有不需要

工业氧而可制造热值较高的煤气的优点。（当使用氧化钙后，不需分离空气的制氧设备，即可获得不被N 2所稀释的粗煤气。此外，由于减少了产物中的CO 2含量，在热力学平衡上也产生有利的影响。因而更进一步提供了钙与硫化合的可能性，能在气化炉中进行煤气脱硫。缺点是碳酸钙的再生）

36. 成熟的加煤方式有：斜槽阀门、泥浆泵。

37. 气流床炉温高，灰分被熔化为液态，成液渣排出。

38. 制发生炉混合煤气的原理：C+H 2O+O 2↔CO+CO+H 2将煤、焦炭等原料投入发生炉中煤，通入空气和水蒸气，在

炉内先后发生碳与氧、碳与水蒸气及碳与二氧化碳的反应，并伴随有碳与氢的以及其他一些均相反应。

39. 制水煤气的原理：H 2O+C ↔CO+H 2

40. 鲁奇炉属于固定床加压气化炉。

41. 间接法制造水煤气，主要由吹空气（蓄热）、吹水蒸气（制气）两个过程组成。

42. 两段式完全气化炉包括两段式煤气发生炉和两段式水煤气发生炉。

43. 气流床气化的主要特征：1.以纯氧作气化剂2.可以使用弱黏结性的煤3.气化温度高，液态排渣4.煤气不含焦油

44. 煤炭气化联合循环简称IGCC 。

45. F —T 合成的原理：nCO+2nH 2→(—CH 2—)n +nH 2O ，影响因素：温度、压力和氢碳比。

46. F —T 合成的催化剂是铁基催化剂，合成甲醇的催化剂最早为辛格催化剂，后为铜系催化剂，合成甲烷的催化剂

为镍系，甲醇转化成汽油的为合成沸石分子筛ZSM —5.

47. F —T 合成的反应器类型：固定床反应器（Arge ）、气流床反应器（Synthol ）和浆态床反应器（SSBR ）。

48. SASOL —Ⅰ采用5台固定床反应器和3台气流床反应器，SASOL —Ⅱ选用的是气流床反应器。

49. 合成汽油的三种工艺：费拖合成、合成气合成（分为两段直接合成MFT(C 1—C 40→C 5—C 12)和甲醇合成TIGAS ）

50. 甲醇制汽油的方程：nCH 3OH →(CH 2)n +nH 2O.

51. 直接液化的原理：热解反应∙+∙−→−---∆21

2122CH R RCH R CH CH R

加氢反应3132122CH R RCH H CH R RCH +→+∙+∙

52. 氢的来源：1、溶解于溶剂油中的氢在催化剂作用下变为活性氢；2、溶剂油可供给的或传递的氢；3、煤本身可

供应的氢；4、化学反应生成的氢。

53. 石油中氢含量比煤中的多。

54. 煤直接液化的核心是将煤放入溶剂调稀，然后加氢通入反应器。

55. 溶剂精炼煤法（SRC Ⅰ的产品是溶剂精炼煤，SRC Ⅱ的产品是中油），氢煤法（H-Coal ）的产品是合成原油或燃料

油，供氢溶剂法（EDS ）的产品是轻质油、燃料油，ITSL 法的产品为合成原油，New IG 法的产品为轻油和中油。

56. 煤的碳素制品有：电极炭、活性炭、碳分子筛、碳素纤维。

57. 从煤加工过程区分，煤化工包括煤的干馏、气化、液化和合成化学品。

58. 褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤，适于低温干馏加工。

59. 煤热解时氢气随温度的升高而增加，甲烷降低。

60. 提高煤的加热速度能降低半焦产率，增加焦油产率，煤气产率稍有减少。

61. 压力增大焦油产率减少，半焦和气态产物产率增加。

62. 干馏炉供热方式可分为外热式和内热式。

63. 焦化厂采用的苯吸收塔主要有填料塔、板式塔和空喷塔。