煤化工工艺(最新加强版) 1.煤的干馏定义,分类及干馏的主要产品? 煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气,焦油,粗笨,和焦炭的过程,称为煤的干馏.分类:500~600 0C为低温干馏,900~1100 0C为高温干馏,700~900 0C为中温干馏。半焦,煤焦油,煤气。原料有:褐煤,长焰煤,和高挥发分煤等低阶煤。 2.煤的直接液化过程中主要反应有哪些,目前世界上对煤液化成绩较高的国家有哪些?所谓直接液化是将煤在较高温度和压力下与氢反应使其降解和加氢,从而转化为液体油类的工艺,又称加氢液化。 反应主要有煤的热解,对自由基“碎片”的供氧,脱杂原子的反应,结焦反应。德国,美国,中国,日本,英国。 3.炼焦的用煤种类,及各种类的特点,成焦特性及配煤中作用? 主要用煤有焦煤JM,肥煤FM,气煤QM,瘦煤SM以及中间过渡性牌号煤类构成的。(少量的褐煤,长焰煤,贫煤) 肥煤的黏结性很高,在配煤中可以提高黏结性的作用。肥煤的挥发分高,在配煤中配入后,可以提高化学产品产率和煤气产率。肥煤多的配煤,虽然黏结性高,但生成的焦炭较碎,强度不好。 气煤挥发分含量高,黏结性低,收缩大,能形成垂直于炉墙的纵裂纹。在配煤中,适量可使推焦容易,降低膨胀压力,提高煤气和化学产品产率。配煤中含量多时,焦炭碎,强度低。 焦煤受热能形成热稳定性好的胶质体,单独炼焦时能得到块度大,裂纹少,耐磨性好的焦炭,配入配煤中可以提高焦炭强度。 瘦煤黏结度不高,能提高配煤的焦炭强度,是降低了半焦收索,使裂纹减少。但过多会使配煤的黏结度过低,焦炭的耐磨性能差,易生成焦粉,炼不出质量好的焦炭。 4.焦油,沥青种类及分类要求? (低温干馏焦油,快速热解焦油,高温焦油。) 分为中温沥青65~90 0C,软沥青40~55 0C,硬沥青>90 0C,用于生产低灰分沥青焦的沥青,130~150 0C,铸钢模用漆采用超硬沥青,高于200 0C。分类要求:软化点不同。 5.煤间接液化有几条最经济(常用)的路径及典型工艺在哪些国家? 煤间接液化是以煤气化生产合成气,再以合成气为原料合成液体燃料或化学产品的过程。最经济路径有费托合成和甲醇转化制汽油的Mobil工艺,南非利用费托合成技术建有三座。费托合成法是以合成气为原料制得气体和液体燃料以及石蜡,乙醇,丙酮和基本有机化工原料.(日本,法国,中国锦州)德国,.新西兰. 6.简述煤的成焦过程? 煤由常温开始受热,温度逐渐上升,煤料中水分首先析出,然后煤开始发生分解,当煤受热温度在350~480摄氏度左右时,煤热解有气态,液态和固态产物,出现胶质体。由于胶质体透气性不好,气体析出不易,产生了对炉墙的膨胀压力。当超过胶质体固化温度使,则发生黏结现象,产生半焦。在由半焦形成焦炭的过程,有大量气体生成,半焦收缩,出现裂纹。当温度超过650摄氏度左右时,半焦阶段结束,开始有半焦形成焦炭,一直到950~1050摄氏度时,焦炭成熟,结焦过程结束。(或分为煤的干燥预热阶段<3500C,胶质体形成阶段350~4800C,半焦形成阶段480~6500C,焦炭形成阶段650~9500C.) 7 . 生成电极炭的原料及原料的作用?炭素制品的种类及生产方法? 用作骨料的固体原料如沥青焦,石油焦,冶金焦,无烟煤和天然石墨,用作黏结剂的液体原料如煤沥青和煤焦油, 辅助材料如焦粉,焦粒和石英砂。 炭素制品有电极炭,活性炭,碳分子筛,碳素纤维. 生产方法:1.原料的煅烧;粉碎和筛分,配料;混合和成型;焙烧和石墨化;浸渍.2.原料的选择;炭化;活化.3.预氧化;捏合成型;炭化;活化(扩孔);炭沉积(堵孔).4.沥青预处理;溶融纺丝;不溶化处理;炭化;石墨化;后处理. 炭素制品的性质:热性能,电性能,化学稳定性,自润滑性和耐磨性,减速性和反射性。 8.现代焦炉主要结构组成? “三室四车”:炭化室,蓄热室,燃烧室,加煤车,推焦车,导焦车,熄焦车。(现代焦炉主要由炭化室,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。炭化室的两侧是燃烧室,两者是并列的,下部是蓄热室。燃烧室有火道构成。) 9.焦油连续蒸馏切取馏分有哪些,各馏分的主要组分有哪些,各组分的应用? 切取馏分:1.轻油馏分,主要含有苯族烃;2.酚油馏分,主要含有酚和甲酚,萘,吡啶碱;3.萘油馏分,主要含有萘,酚和甲酚,二甲酚,重吡啶碱;4.洗油馏分,主要含有甲酚,二甲酚及高沸点酚类,重吡啶碱,萘;5.一蒽油馏分,蒽,萘,高沸点酚类,重吡啶碱,一蒽油;6.二蒽油馏分,7.沥青。 应用:萘多用来制取邻苯二甲酸酐,供生产树脂,及工程塑料,染料,油漆及医药等用.酚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;甲酚可用于生产合成树脂,增塑剂,防腐剂,炸药,医药及香料等.蒽主要用于制蒽醌染料.咔唑是燃料,塑料,农药的重要原料.沥青制造屋顶涂料,防潮层和筑路,生产沥青焦和电炉电极等.各种油类,洗油可用作回收粗苯的吸收溶剂,部分油类还可作为柴油机的燃料。 10.煤的低温干馏高温干馏主要产品有哪些及各约多少产率? 低温干馏主要产品焦油6%~25%,半焦50%~70%,煤气产率80~200M3/t(原料干煤)。高温干馏:焦炭,化学产品(硫酸铵,吡啶碱,苯,甲苯,二甲苯等)和煤气。 11.炼焦配煤主要目的及控制的工艺指标? 配煤炼焦扩大了炼焦煤资源,把不能单独练成合成冶金焦的煤,经过集中煤配合练出优质焦炭,还可以减低煤料的膨胀压力,增加压缩,利于推焦,并可提高化学产品产率。配煤炼焦可以少用好焦煤,多用结焦性差的煤,是国际资源利用及获得优质产品。 控制指标:水分小于10%,灰分小于12%,挥发分Vdaf一般为25%~32%,角质层厚度Y一般大于15~20mm,黏结指数G为58~72,硫分应小于1.0%。 12.何为水煤气及半水煤气,他们的组成特点? 水煤气是通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成分是 氢气,一氧化碳,少量二氧化碳,氧气,硫化氢,氮气和甲烷,氮氧化合物. 半水煤气:以焦炭或煤为原料制造的工业煤气,其可燃成分氢气,一氧化碳与氮气的比例为3.1~3.2也是一种合成氨原料气,是水煤气和发生炉煤气的混合气。 13.煤气化主要原料,煤气化制煤气的种类有哪些? 煤气化主要原料是煤或煤焦,以氧气,水蒸气,或氢气等作催化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。有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;煤的水蒸气和加氢气化相结合制造代用煤气;煤的水蒸气气化和甲烷化相结合制造代用天然气。. 14.煤焦油加工的主要产品有哪些? 萘,酚及同系物,蒽,菲,咔唑,沥青,各类油类. 15.煤气化炉种类有哪些,、各气化炉的主要结构和工作原理? 在气化炉内实现碳与氧气生成的二氧化碳全部还原为一氧化碳.这时反应过程释放的能量正好全部供给碳与水蒸气的分解过程. 固定床气化炉,气化床气化炉,气流床气化炉,熔池气化炉。 16.简述捣固煤炼焦技术的特点? 捣固煤炼焦工艺,是将煤由煤塔装入推焦机的捣煤槽内,再用捣煤锤于3min内将煤捣成饼,然后推入炭化室,并关闭炉门.而且再装煤入炭化室时,借助装炉煤气净化车把产生的粗煤气和烟尘吸出,该车位于炉顶,通过炭化室上部孔吸出气体气体在车上的燃烧室内烧掉,废气经冷却和水洗除尘后放入大气.捣固煤可以提高煤粉碎细度而不降低焦炉生产能力,也不使操作条件变坏.采用捣固煤炼焦技术可以分配高挥发分,弱黏结性的炼焦煤,并可以提高焦炭质量。 18.固定床,流化床反应器的结构及工作原理,生产应用现状和发展前景? 煤或煤焦与气化剂在炉内进行逆向流动,固相原料由炉上部加入,气化剂自气化炉底部鼓入,含有残炭的灰渣自炉底排出,灰渣与进入炉内的气化剂进行逆向热交换,加入炉内的煤焦与产生的煤气也进行逆向热交换,使煤气离开床层时的温度不致过高. 煤料进入炉中在自上而下的气化剂的作用下保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混合和热交换而产生的煤气和灰渣再接近炉温时导出,而流化床层中杨洗出的煤焦可从产生的煤气中分离出来再返入炉内。 19.粗煤气初步冷却的工艺流程,ici低压甲醇合成工艺流程,粗笨回收的工艺流程?Synthol气流床合成工艺流程,两塔式焦油蒸馏的工艺流程? 1.由焦炉来的粗煤气温度为650摄氏度~800摄氏度,经上升管到桥管,然后到集气管,在此用70~75摄氏度循环水进行喷洒,冷却到80~85摄氏度,有60%左右的焦油蒸汽冷凝下来,这是重质焦油部分,焦油和氨水混合物自集气管和气液分离器去澄清槽.煤气由分离器去初冷器,在此进行冷却,残余焦油和大部分水汽冷凝下来,煤气被冷却到25~35摄氏度,经鼓风机增压,因绝热压缩升温10~15摄氏度.初冷器后的煤气含有焦油和水的雾滴,在鼓风机的离心力作用下大部分以液态析出,余下部分在电捕焦油器的电场作用下沉降下来. 2.合成气经压缩至5.0mpa或10Mpa压力,与循环气以1:5的比例相混合后进入反应器,在cu-zn-al氧化物催化剂床层中进行合成甲醇反应.由反应器出来的反应气体中含有4%~7%的甲醇,经过换热器换热后进入水冷凝器,使产物甲醇冷凝,然后将液态甲醇在气液分离器中分离出来,得到液态粗甲醇.粗甲醇进入轻馏分闪蒸塔,压力降至0.35Mpa左右,塔顶脱出轻馏分气体,塔底粗甲醇送去精制.在分离器分出的气体中还含有大量的未反应的CO和H2,为保持系统惰性气体在一定范围内,部分气体排除系统可作为燃料用,其余气体与新合成气体相混合,用循环压缩机增压后再进入反应器. 3.冷的富油在分凝器被脱苯塔来的蒸汽加热,然后再换热器与脱苯塔底来的热贫油进行换热,最后用蒸汽加热或用管式炉加热后如脱苯塔上部.脱苯塔底部给如直接蒸汽以及自再生器来的水和油的蒸汽.脱苯塔顶导出水,油和粗笨蒸汽在分凝