洁净煤技术考题

1.煤化作用：泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤的地球化作用。包括煤成岩作用和煤变 质作用。2.成岩作用：当地壳下沉时，泥炭和腐泥的上部为沉积物所覆盖，在温度、压力的 影响下，经过压密、脱水、胶结和其他化学变化，分别变为褐煤和腐泥煤。变质作用。由于 地壳的运动，褐煤层上部顶板逐渐加厚，受地压、地温增高的影响，经过复杂的物理化学作 用，促使煤质变化，由褐煤变成烟煤、无烟煤3.半水煤气：气体成分经过适当调整（主要是 调整含氮气的量）后，生产的符合合成氨原料气的要求的煤气4.气流床气化法：用极细的粉 煤为原料，被氧气和水蒸气组成的气化剂高速气流携带进入气化炉气化的方法。（在气化炉 内，细颗粒粉煤分散悬浮于高速气流中，并随之并行流动，这种状态称为气流床）5.费托合 成（F-T合成）：C0在固体催化剂作用下非均相氢化生成不同链长的烃类混合物和含氧化合 物的反应6.型煤:用一定比例的黏胶剂、固硫剂等添加剂，采用特定的机械加工工艺，将粉 煤和低品位煤制成具有一定强度和形状的煤制品。7.煤气甲烷化：一般粗煤气中含有大量的 CO和H,以及一定量的CH，为了进一步提高煤气热值，减少CO含量，采用甲烷化工艺是24 加工煤气的重要手段。尤其是在合成天然气的生产中，必须对粗煤气进行甲烷化。甲烷化过 程主要是使煤气中的H和CO在催化剂的作用下发生反应生成CH。CO+3H CH +H O同时还2 4 2 4 2会发生水煤气变换反应CO+HO CO +H以及其它生成CH的次要反应8燃煤引起的大气污染2 2 2 4物:二氧化硫污染与酸雨氮氧化物与光化学雾污染燃烧颗粒物污染其他污染物的危 害：微量有害金属元素、有机物污染9.煤的气化按照反应器混合物的流动状态的分类： 移动床（又叫固定床）气化法沸腾床（又叫流化床）气压法气流床气化法10.影响气化效 率的因素：原料煤、气化剂以及不同的气化方法和操作条件都会影响到煤气化的效果。11. 常压移动床气化炉种类：3M-13型（即 3A-13 型）、3M-21型（即 3A-21 型）、W-G、UGI及 两段式气化炉。12 脱硫工艺中釆用的脱硫剂:钙法：氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙钠法： 碳酸钠、氢氧化钠氨法：液氨、氢氧化铵、碳酸氢铵镁法：氧化镁、氢氧化镁锌法： 氧化锌氧化铜法：氧化铜活性炭法：活性炭C海水法：海水-H2O。13.煤液化产物： 直接液化产物：前沥青烯、沥青烯、油间接液化产物：含氧化合物（乙醇、丙酮等、c30 （固体蜡）、C20-C30 （石蜡级重油）、53弋（柴油）、C5-C12 （汽油）、烃、叫屯（燃料 气）其他：甲醇、甲醇转化成汽油、二甲醚14.煤气化：以煤或煤焦为原料，以氧气（空 气、富氧或纯氧）、蒸汽或氢气为气化剂（又称气化介质），在高温的条件下，通过部分氧化 反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料的过程。15.干馏：干馏是煤炭在隔绝氧气的条件 下，在一定的温度范围内发生热解，生成固体焦炭、液体焦油和少量煤气的过程16. F-T合 成反应器类型：固定床反应器、流化床反应器、浆态床反应器17.煤制甲醇工艺构成：煤气 化、合成气净化、合成甲醇、甲醇精馏18.煤的直接液化一般工艺过程的步骤：把煤先磨成 粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450C）和高压（2030MPa） 下直接加氢，将煤转化成液体产品。整个过程可分成三个主要工艺单元：煤浆制备单元、反 应单元、分离单元19.烟气湿法脱硫的优缺点：优点：脱硫速度快，煤种适应好，脱硫效率 和脱硫剂利用率都很高。缺点：脱硫后烟气温度较低，一般低于露点，需要进行烟气再加热 以减少腐蚀，同时有废水二次污染等问题20.煤炭间接液化的基本原理：以煤气化生成的合 成气为原料，在一定的工作条件下，利用催化剂的作用将合成气合成为液体油。21.在煤炭 直接液化过程中，对于煤种的要求：以原料煤有机质为基准的转化率和油产率要高煤 转化为低分子产物的速度快氢耗量要少。反应过程的机理：大量研究证明，煤在一定温度、 压力下的加氢液化过程基本分为三大步骤首先，当温度升至300 C以上时，煤受热分解， 即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，打碎了煤的分子结构，从而产生大量的以结构单 元分子为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围第二步，在具有供氢能力 的溶剂环境和较高氢气压力的条件下，自由基被加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油的分子 第三步，沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子22.煤直接液化过程中溶剂的作用：溶解煤、防止煤热解的自由基碎片缩聚溶解气相氢，使氢分子向煤或催化剂表 面扩散向自由基碎片直接供氢或传递氢23 烟气脱硫工艺的特点：优点：脱硫效率较高； 缺点：成本比较高。24.流化床燃烧技术的优点：燃料适应性好良好的环保性能良好 的负荷调节性能25移动床气化炉内的分层：一般自上至下可分为预热干燥层、干馏层、气 化层/还原层、燃烧层/氧化层以及灰渣层26.IG0R煤直接液化工艺流程图和过程描述：rvrITnos中鱼井鶴禅、一一三三三三一二 严三三三一匸三_a.煤与循环溶剂及“赤泥”(可弃铁系催化剂)配成煤浆，与氢气混合后预热。预热后的 混合物一起进入液化反应器，典型操作温度470 C,压力30.0 MPa，反应空速0.5t/(m3 h)b.反应器产物进入高温分离器。在高温分离器底部液化粗油进入减压闪蒸塔，减压闪蒸 塔底部产物为液化残渣，顶部闪蒸油与高温分离器的顶部产物一起进入第一固定床反应器, 反应条件：温度350420 C,压力30.0 MPa，LHSV 0.5h-lc.第一固定床反应器产物进入 中温分离器。中温分离器底部重油为循环溶剂，去用于煤浆制备。中温分离器顶部产物进入 第二固定床反应器，反应条件：温度350420 C,压力压力30.0 MPa，LHSV0.5h-ld.第二 固定床反应器产物进入低温分离器，低温分离器顶部副产氢气循环使用e.低温分离器底部 产物进入常压蒸馏塔，在常压蒸馏塔中分馏为汽油和柴油27.MFT法生产汽油的基本原理流程图，流程和特点：(CO+H2)(1)流程:经过上述复杂反应之后，产物分布变窄，选择性得到了更好的改善由于两类 催化剂分别装在两个独立的反应器内，因此各自都可调控到最佳的反应条件，充分发挥各 自的催化特性这样既可避免一般反应器温度过高而抑制了 CH4的生成和生碳反应，又利 用二段分子筛的择形改质作用，进一步提高产物中汽油馏分的比例，且二段分子筛催化剂 又可独立再生，操作方便。从而达到了充分发挥两类催化剂各自特性的目的(2).特点：以 煤基合成气为原料：一般天然气基合成气中，H2/CO比例较高(H2/CO2),且有害杂质较少, 合成气中较高的氢分压对防止FTS催化剂的积炭，维持其较好的稳定性是有利的对于煤基 合成气，由于煤的气化方法的不同，可使合成气中H2/C0比例在0.51.5之间变化，较高的 C0分压会加重催化剂表面的生炭，导致催化剂的过早失活以煤基合成气为原料：煤基合 成气组分复杂，有害杂质如硫化物和残02等较多，需要考虑净化问题MFT合成的模试和 中试均采用合成氨厂的水煤气为原料(H2/C0=1.31.4),其中不仅含有较多的硫化物和残 02,还有少量残氨，这使合成气的净化和FTS催化剂开发的难度增大很多产品中汽油比例 较高，质量较好：MFT合成的产物中，汽油馏分比例较高，其中芳烃和环烷烃含量较高，质 量较好，辛烷值可达80以上(马达法)CH4和气态烃含量较少，C12+的高分子量重质烃含 量极少产品分布可调性大：MFT合成目前已开发出不同类型的一段铁系催化剂和二段分子 筛型催化剂通过选用催化剂和调节工艺参数的优化组合，可改变产物分布和选择性产品 分布可调性大：MFT合成目前已开发出不同类型的一段铁系催化剂和二段分子筛型催化剂 通过选用催化剂和调节工艺参数的优化组合，可改变产物分布和选择性(11)工艺技术比较成 熟，易于放大：MFT工艺技术已于1989年完成百吨级中试(12)长时期(1600h)的运转表明，运 行平稳，催化剂床层温度均匀，易于控制和操作，取得了较为满意的结果(珊FT工艺中的一 段反应基本与南非的FTS反应相似，而二段的分子筛改质反应又与新西兰的MTG工艺中的 ZSM-5反应相近，在操作经验上均有可借鉴之处(15)MFT合成在工业化放大规模上也比较灵活， 适合于中小型工业放大