煤干馏

煤干馏

煤干馏 coal carbonization

煤化工的重要过程之一。指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为三种:900~1100℃为高温干馏,即焦化;700~900℃为中温干馏;500~600℃为低温干馏(见煤低温干馏)。煤的干馏是属于化学变化

  • 中文名称
    煤干馏
  • 外文名称
    The coal dry distillation
  • 高温干馏
    900~1100℃
  • 中温干馏
    700~900℃
  • 低温干馏
    500~600℃

概述

干馏产品:

干馏产品

主要成分

用途

出炉煤气

焦炉气(通路煤气)

一氧化碳,氢气,甲烷,乙烯

气体燃料、化工燃料、化工原料

粗氨水

氨,铵盐

化肥、炸葯、染料、医葯、农葯、合成材料

粗苯

苯,甲苯,二甲苯

化肥、炸葯、染料、医葯、农葯、合成材料

煤焦油

苯,甲苯,二甲苯

化肥、炸葯、染料、医葯、农葯、合成材料

酚类,萘

染料、医葯、农葯、合成材料

沥青

筑路材料、製碳素电极

焦炭

冶金、合成氨造气、电石、燃料

变化

当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时,煤中结晶水释出;高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时,一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。

煤的干馏流程

煤干馏的产物是焦炭、煤焦油和煤气。

煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件(主要是温度和时间)。随着干馏终温的不同,煤干馏产品也不同。低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦,煤气产率低,焦油产率高;高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭,煤气产率高而焦油产率低。中温干馏产物的收率,则介于低温干馏和高温干馏之间。煤干馏过程中生成的煤气主要成分为氢气和甲烷,可作为燃料或化工原料。高温干馏主要用于生产冶金焦炭,所得的焦油为芳香烃、杂环化合物的混合物,是工业上获得芳香烃的重要来源;低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃,是人造石油重要来源之一。

发展

2008年中国的煤化工产业继续有序发展,煤化工产业发展政策逐步完善,煤基甲醇和煤基二甲醚的试点套用取得可喜进展,产能得到进一步释放,新型煤化工产品逐渐走向市场,并被市场接受。随着金融危机影响的加剧,中国煤化工产业面临成本压力,行业发展趋缓。由于国家政策整体上仍支持煤化工发展,节能减排已是大势所趋,故中国煤化工产业虽短期受困但前景仍十分可观。

新型煤化工以生产洁凈能源和可替代石油化工的产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等,它与能源、化工技术结合,可形成煤炭--能源化工一体化的新兴产业。煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色,是今后20年的重要发展方向,这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。可以说,煤化工行业在中国面临着新的市场需求和发展机遇。

平均分布

煤种j> 8S,b=%

焦油(升/吨)F/SYm Np

轻油(升/吨){S@ gjMuN

水(升/吨) redM lHM

煤气(米?/吨)S5BS![-QK

1.烛煤

2.次烟煤

3. 次烟煤

4.高挥发分烟煤

5.高挥发分烟煤

6.高挥发分烟煤

7.中挥发分烟煤-

8.低挥发分烟煤

产品分布

产品分布与性状

最终温度(℃)

600低温干馏

800中温干馏

1000高温干馏

固体产物 Su[( IMw

半焦

中温焦

高温焦

产品产率(%) w_;$ahsu ~

焦 pV!WZ Ufg

焦油 } 7K~-

煤气(标準米/吨干煤) ;TK$?hrv*1

80~82

9~10

120

75~77

6~7

200

70~72

3.5

320

产品性状 g $^Yv4

焦炭:着火点(℃) P ) hGe3

机械强度 0QW ;=@)d

挥发分(%) d +5v [x~'

450

10

490

约5

700

<2

焦油: - ab :Q

比重 gR_Exs'K

中性油(%) g7 0 6*o)h

酚类(%) S !^I<#d K

焦油盐基(%) 3Tc90p l*t

沥青(%) 0 Pt% ( ^

游离碳(%) 0,8RA_C a}

中性油成分 \J;]g\&I

<1

60

25

1~2

12

1~3

脂肪烃

芳烃

1

50.5

15~20

1~2

30

~5

脂肪烃

芳烃

>1

35~40

1.5

~2

57

4~10

芳烃

煤气主要成分(%) s heCwh V

氢 9/ I xh?

甲烷 [9F

发热量(Mj/米) v_pFI8Cz)

31

55

31

45

38

25

55

25

19

煤气中回收的轻油 af u!.}4Ct

产率(%) Zqj LZ9?q

组成 P md5P:n*,

气体汽油

1.0

脂肪烃为主

粗苯-汽油

1.0

芳烃50%

粗苯

1~1.5

芳烃90%

组成

组成(%)

炉型

低温干馏炉 ov >5+q)

连续直立式炉 C A N 1 ~

焦炉 _Np xV 'E

芳烃 5 ci 1ce

环烷烃 k/BlkjlNE

单烯烃 T`]P5Bk 8r

双烯烃 f t4hzmuzM

环烯烃 n? 9FJ Oqi

脂肪烃 8 q:# '

茚 # %V+- b(

二硫化碳 LyL( ~Jc|

噻吩 +/ \.wYv

其它 upZf&4 I8

15.56

8.00

16.26

1.36

9.55

46.53

0.15

0.06

0.66

1.07

63.04

3.62

2.33

2.58

1.16

22.37

0.72

0.06

0.33

3.19

85.26

0.21

1.64

2.48

5.37

0.34

1.13

0.40

0.67

2.50

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