资源描述
,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章 煤的低温干馏,第二章 煤的低温干馏,1,2-1 概述,2-1 概述,2,一、定义及其分类,煤干馏(炼焦、焦化,Carbonization):煤在隔绝空气或者惰性气氛条件下受热分解生成煤气、焦油、粗苯、半焦或焦炭的过程,又称煤热解(Pyrolysis)或热分解(Thermal decomposition)。,分类:,煤干馏,(根据加热终温的不同),低温干馏:500600,o,C,中温干馏:700900,o,C,高温干馏:9001100,o,C,一、定义及其分类煤干馏低温干馏:500600 oC中温干馏,3,二、煤低温干馏的发展历程,煤低温干馏始于19世纪初,当时主要用于制取灯油和蜡;,19世纪末因电灯的发明,煤低温干馏趋于衰落;,二战期间,德国用褐煤为原料利用低温干馏制备煤焦油,再高压加氢制取汽油和柴油;,战后,大量石油的开采,低温干馏工业再次陷入停滞状态。,二、煤低温干馏的发展历程煤低温干馏始于19世纪初,当时主要用,4,三、煤低温干馏实质及其特点,煤低温干馏仅是常压热加工过程,受热后煤的有机质随温度升高发生一系列变化,形成气态(煤气)、液态(焦油、粗苯)和固态(半焦或焦炭)。,煤低温干馏实现了煤的部分气化和液化。,与煤的气化和液化相比,其优点:工艺过程简单,加工条件温和,投资少,生产成本低,充分利用了煤分子中含氢的潜在优势。,适于低温干馏加工的煤种:低阶煤(如褐煤、,长焰煤,和高挥发分的不黏煤等),这是因为:,低阶煤无黏结性,有利于在固定床或流化床干馏炉中处理。,最佳热解温度是随煤阶降低而降低的,低阶煤开始热解温度低。,低阶煤中挥发分含量较多,可得到较多的焦油和煤气。,煤低温干馏产品:半焦、煤气、焦油,三、煤低温干馏实质及其特点煤低温干馏仅是常压热加工过程,受热,5,2-2 低温干馏产品,2-2 低温干馏产品,6,一、半 焦,半焦的性质,孔隙率/%:3050;,反应性(于1050,o,C, CO,2,)/mL/(g,s,),:比高温焦炭高;,比电阻/,m:,比高温焦炭高;,半焦的应用,做优质的民用和动力燃料;,无烟、不生成焦油、反应性好、热效率高、有一定块度,铁合金的优良炭料;,要求比电阻尽可能高,其他:,冶金型焦中间产品、粉矿烧结、高炉炼铁的喷吹料,一、半 焦半焦的性质,7,二、煤焦油,物理性质,黑褐色液体,密度300,o,C,析出挥发分、热解,510600,o,C,低温干馏终温,600,o,C,半焦开始向焦炭转化(H,2,,CH,4,, 半焦,焦油,煤气),二、加热终温100120 oC,13,三、加热速度,快速,低分子产物应当多,焦油产率高,慢速,固体残渣产率高,提高煤的加热速度,可使产品产率发生如下变化:,半焦,焦油 ,煤气略微,三、加热速度快速,14,四、压力,提高压力,可使产品产率发生如下变化:,半焦和气态产物,焦油 ,半焦强度,四、压力提高压力,可使产品产率发生如下变化:,15,2-4 低温干馏主要炉型,2-4 低温干馏主要炉型,16,一、干馏设备的要求,效率高,加热均匀,操作方便、可靠,过程易控,原料煤类宽,粒度尺寸范围大,二次热解作用小,一、干馏设备的要求效率高,17,二、干馏供热方式,外热式(由炉墙外部传入热量),缺点:热导率小、加热不均匀、半焦质量不均、二次热解加深、焦油产率降低,外热式供热示意图,二、干馏供热方式外热式(由炉墙外部传入热量)外热式供热示意图,18,二、干馏供热方式,内热式(借助热载体传热,载体和煤料直接接触),热载体包括:固体热载体(热半焦、热瓷球)和气体热载体(热烟气),优点:热效率高、耗能低、,加热均匀、简化干,馏炉结构,缺点:煤料要求高(必须是,块状,粒度范围窄)、,气体载体稀释干馏气,态产物。,内热式供热示意图,二、干馏供热方式内热式(借助热载体传热,载体和煤料直接接触),19,三、气流内热式炉,沸腾床干馏炉(气流床/沸腾床),原料:6 mm粉煤;,黏结性煤:气流吹入法,加料,不黏结性煤:螺旋给料器,燃料气和空气燃烧,供热,热烟气,产品,煤粉,满流管,焦粉,气体,旋风分离器,煤气,气体冷却系统,粉尘,焦油、中油,三、气流内热式炉沸腾床干馏炉(气流床/沸腾床)煤粉满流管焦粉,20,三、气流内热式炉,鲁奇三段炉(固定床),原料:褐煤块、型煤,2080 mm,非黏结性煤;,流程:(三段:干燥段、干馏段和冷却段),气流内热式炉干馏流程(另见,框图,),三段炉结构图,三、气流内热式炉鲁奇三段炉(固定床)气流内热式炉干馏流程(另,21,2-5 立式炉生产城市煤气,2-5 立式炉生产城市煤气,22,一、原料煤,弱黏结性、一定块度75 mm,炉型:外热式立式炉,1 干馏室;,2 上部蓄热室;,3 下部蓄热室;,4 煤槽;,5 焦炭槽;,6 加热煤气管,一、原料煤 弱黏结性、一定块度75 mm,23,二、立式炉生产城市煤气流程,二、立式炉生产城市煤气流程,24,2-6 固体热载体干馏工艺,2-6 固体热载体干馏工艺,25,一、外热式及气流内热式的缺点,外热式,干馏传热慢,生产能力小,气流内热式,只能处理块状煤料,干馏气态产物混入惰性气体,降低了煤气的质量,一、外热式及气流内热式的缺点外热式,26,二、托斯考(Toscoal)工艺,由美国油页岩公司(The Oil Shale Corporation)开发,基于Tosco-II油页岩干馏工艺发展而来。,原料:,非黏结性煤和弱黏结性煤(预先破黏),产品:,煤气:,热值高,,符合中热值城市煤气需求,焦油:加氢可转化为合成原油,半焦:有一定挥发分,可作为发电厂原料或制成无烟燃料,二、托斯考(Toscoal)工艺由美国油页岩公司(The O,27,二、托斯考(Toscoal)工艺,Toscoal法干馏非黏结性煤的工艺,流程(另见,框图,),二、托斯考(Toscoal)工艺Toscoal法干馏非黏结性,28,工艺特点及要求,原料及产品:,粒度12.7 mm,瓷球粒度略大于此值,半焦6.3 mm,干燥预热:,预热温度热解温度,干馏温度:430540,o,C,540,o,C:焦油产率(二次热解),半焦,挥发分16%,二、托斯考(Toscoal)工艺,工艺特点及要求二、托斯考(Toscoal)工艺,29,三、ETCH粉煤快速热解工艺,ETCH-175工艺流程,三、ETCH粉煤快速热解工艺ETCH-175工艺流程,30,三、ETCH粉煤快速热解工艺,工艺特点及要求,煤干燥阶段(110150,o,C)和煤预热阶段(300400,o,C)之前采用气体热载体,由热解开始到600650,o,C采用固体热载体,固体热载体温度为800,o,C左右,原料:褐煤,产品:焦油中含有较多含氧化合物,其性质不稳定,三、ETCH粉煤快速热解工艺工艺特点及要求,31,四、鲁奇鲁尔煤气工艺(LR工艺),原料:褐煤,LR褐煤干馏流程,四、鲁奇鲁尔煤气工艺(LR工艺)原料:褐煤,32,五、中国褐煤干馏试验,工艺特点及要求,原料:褐煤,粒度05 mm,热载体:焦粉,温度700750,o,C,热载体提升气:燃烧炉的热烟气,干馏温度范围:450670,o,C,产品:,半焦:灰分不高,热值高,反应性好,比电阻大,五、中国褐煤干馏试验工艺特点及要求,33,五、中国褐煤干馏试验,实验装置:,包括原料煤处理、干馏、流化半焦提升、焦油煤气回,收系统,实验流程,半焦,煤气,焦油,五、中国褐煤干馏试验实验装置:包括原料煤处理、干馏、流化半焦,34,本章结束,本章结束,35,中国煤炭分类,褐煤(HM)、烟煤、无烟煤(WY),其中烟煤又分为长焰煤(CY)、不黏煤(BN)、弱黏煤(RN)、气煤(QM)、肥煤(FM)、焦煤(JM)、瘦煤(SM)、贫煤(PM),返回,中国煤炭分类褐煤(HM)、烟煤、无烟煤(WY)返回,36,气流内热式炉干馏流程框图,返回,气流内热式炉干馏流程框图返回,37,Toscoal法干馏非黏结性煤的工艺框图,返回,Toscoal法干馏非黏结性煤的工艺框图返回,38,树立质量法制观念、提高全员质量意识。,8月-24,8月-24,Tuesday, August 20, 2024,人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。,08:56:17,08:56:17,08:56,8/20/2024 8:56:17 AM,安全象只弓,不拉它就松,要想保安全,常把弓弦绷。,8月-24,08:56:17,08:56,Aug-24,20-Aug-24,加强交通建设管理,确保工程建设质量。,08:56:17,08:56:17,08:56,Tuesday, August 20, 2024,安全在于心细,事故出在麻痹。,8月-24,8月-24,08:56:17,08:56:17,August 20, 2024,踏实肯干,努力奋斗。,2024年8月20日,8:56 上午,8月-24,8月-24,追求至善凭技术开拓市场,凭管理增创效益,凭服务树立形象。,20 八月 2024,8:56:17 上午,08:56:17,8月-24,严格把控质量关,让生产更加有保障。,八月 24,8:56 上午,8月-24,08:56,August 20, 2024,作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。,2024/8/20 8:56:17,08:56:17,20 August 2024,好的事情马上就会到来,一切都是最好的安排。,8:56:17 上午,8:56 上午,08:56:17,8月-24,一马当先,全员举绩,梅开二度,业绩保底。,8月-24,8月-24,08:56,08:56:17,08:56:17,Aug-24,牢记安全之责,善谋安全之策,力务安全之实。,2024/8/20 8:56:17,Tuesday, August 20, 2024,相信相信得力量。,8月-24,2024/8/20 8:56:17,8月-24,谢谢大家!,树立质量法制观念、提高全员质量意识。8月-238月-23Tu,39,
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