煤乾馏 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,煤的乾馏是属于化学变化。按加热终温的不同,可分为三种:900~1100℃为高温乾馏,即焦化;700~900℃为中温乾馏;500~600℃为低温乾馏(见煤低温乾馏)。
基本介绍
- 中文名:煤乾馏
- 外文名:coal carbonization
- 类别:煤化工的重要过程之一
- 概念:煤在隔绝空气条件下加热、分解
煤乾馏
乾馏产品:
乾馏产物 | 主要成分 | 主要用途 | |
炉煤气 | 焦炉气(管道煤气) | 氢气,甲烷,乙烯,一氧化碳 | 气体燃料、化工原料、化工燃料 |
粗氨水 | 氨气,铵盐 | 氮肥 | |
粗苯 | 苯,甲苯,二甲苯 | 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 | |
煤焦油 | 苯,甲苯,二甲苯 | ||
酚类,萘 | 医药、染料、农药、合成材料 | ||
焦炭 | 沥青 | 筑路材料、制碳素电极 | |
碳 | 冶金、燃料、合成氨造气、电石 |
生产过程
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。当乾馏在室式乾馏炉内进行时,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)。
煤的乾馏流程

煤乾馏的产物是焦炭、煤焦油和煤气。
煤乾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)。随着乾馏终温的不同,煤乾馏产品也不同。低温乾馏固体产物为结构疏鬆的黑色半焦,煤气产率低,焦油产率高;高温乾馏固体产物则为结构緻密的银灰色焦炭,煤气产率高而焦油产率低。中温乾馏产物的收率,则介于低温乾馏和高温乾馏之间。煤乾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。高温乾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;低温乾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。
煤工业发展
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。由于国家政策总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净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。
分布
平均分布
煤种:
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低温乾馏 | 800中温乾馏 | 1000高温乾馏 | |
固体产物 Su[(IMw | 半焦 | 中温焦 | 高温焦 |
产品产率(%) w_;$ahsu~ 焦 pV!WZ Ufg 焦油 }7K~- 煤气(标準米/吨乾煤) ;TK$?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 低 10 | 490 中 约5 | 700 高 <2 |
焦油: -a"b:Q 比重 gR_Exs'K 中性油(%) g706*o)h 酚类(%) S!^I<#d K 焦油盐基(%) 3Tc90p l*t 沥青(%) 0Pt% (^ 游离碳(%) 0,8RA_Ca} 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(%) sheCwhV 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 afu!.}4Ct 产率(%) ZqjLZ9?q 组成 Pmd5P: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 | ||
低温乾馏炉 ov >5+"q) | 连续直立式炉 C AN1~ | 焦炉 _NpxV'E | |
芳烃 5ci1ce 环烷烃 k/BlkjlNE 单烯烃 T`]P5Bk8r 双烯烃 ft4hzmuzM 环烯烃 n?9FJOqi 脂肪烃 8q:# ' 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 |