煤化工工艺学重点.doc
煤化工工艺学复习重点第一章1. 煤化工：以煤为原料经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料和化学品的过程。2. 比重和容重：煤的比重又称煤的的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比口煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。第二章1、煤干馏：煤在隔绝空气的条件下，受热分解成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程称为煤干馏(或称炼焦或焦化)。2、3、低温干馏产品：半焦、煤气、焦油4、干馏产品的影响因素：原料煤、加热终温、加热速度、压力5、干馏供热方式:1) 外热式(由护墙外部传入热量) 2) 内热式(借助热载体传热，载体和煤料粗直接接触）第三章1、炼焦煤在焦炉内隔绝空气、加热到1000左右、可获得焦炭和化学产品和煤气的过程(又称高温干馏、炼焦)。2、成焦过程a) 3500C:煤干燥预热阶段b) 350一4800C:胶质体形成阶段c) 480一6500C:半焦形成阶段d) 650一9500C:焦炭形成阶段3、粘结性：干馏时粘结本身与惰性物的能力，指炼焦时形成熔融焦炭的能力（经过胶质体生成块状半焦的能力)。4、黏结性与结焦性关系：黏结性好是结焦性好的前提及必要条件(结焦性好的煤其黏结性一定好)5、提高钻结性的方法：提高膨胀压力、控制粒度、隋性成分细碎、黏结形成分不宜过细、增大加热速度、增加堆积密。6、气体析出途径(1)里行气(10%左右)形成与两胶质体之间，不可能横穿过胶质体，只能上行进入炉顶空间，这部分气本称为里行气。没有经历二次解热作用;含大量水蒸气，含煤一次热解产物主要CH4及其同系物，还有H2, CO2, CO及不饱和烃等)(2)外行气(90%左右)产生胶质体外侧由于胶质体固化和半焦热解产生大量气态产物)沿焦饼 裂缝及炉墙与焦饼间隙进入炉顶空间，此部分气体称外行气经过高温区，经二次热解作用，二次热解产物主要H2，及少量CH4 )。7、合理配煤的优势 1、提高焦炭质量 2、扩大炼焦煤源，合理利用煤炭资源 3、增加炼焦化学产品产率等 8、配煤的工业分析水分一般<10%,焦化厂8%-10%灰分配煤灰分<12%,焦炭灰分<15%)挥发分(中国生产配煤挥发分Vdaf一般25%-32%)硫分(配煤<1.0%，一般焦炭<1.0 %-1.2 % )9、焦炭的用途：(1)高炉炼铁 (2)铸造用焦 (3)气化用焦 (9)电石焦 焦炭化学成分： 灰分住要成分是SiOz和Al2O3 挥发分 硫分 水分(一般为2%一6%) 碱性成分(K2O,Na2O)10、焦炉主要部分构成(三大室)： 炭化室 燃烧室 蓄热室11、焦炉附加机械(四大车)加煤车：顶装的加煤车设在炉顶，其作用是煤塔中取出一定重量的煤料，通过炭化室顶 部装煤孔泄入炭化室内。推焦车：炭化室装煤完毕后，落在室内为锥形，由推焦机的平煤杆将煤推平;打开，清扫与关闭机侧的炉门，将成熟的焦炭从炭化室从机侧推到焦侧的导焦车上。导焦车：拦着从炭化室出来的焦炭落到熄焦车上，并打开，清扫与关闭焦侧炉门熄焦车：接受推出的炽热焦炭，运到熄焦塔内，将炽热焦炭熄灭，然后卸在凉焦台冷却。12、焦炉炉型：（1）按火道结构形式不同 a:双联火道 b:二分式 c:过顶式（2）按加热煤气种类不同 a:单热式焦炉 b:复热式焦炉（3）按煤气入炉方式不同 a:下喷式焦妒 b:侧入式焦护13、捣固炼焦: 方法:利用高挥发分弱粘结性或中等粘结性煤为炼焦煤的主要配煤组分，将配合煤在入炉 前在捣固机内捣实成略小于炭化室的煤饼后，从焦炉机侧推入炭化室内的炼焦方法。原理:目为通过付煤粉的捣固，使炼焦煤堆密度增加，有利于提高煤料的膨胀压力和粘结性。14、干法熄焦基本原理:利用冷的惰性气体将赤热焦炭冷却。15、计算题P5316、焦炉的传热包括三种方式:传导传热，对流传热，辐射传热火道传热：主要是辐射传热、对流传热煤料传热：主要靠传导传热，同时也伴随着一定的对流传热和辐射传热蓄热室和焦妒外表面传热：主要是辐射和对流传热17、焦炉耐火砖：常用的有硅砖，粘土砖，高铝砖，镁砖等18、型焦:采用非炼焦煤为主体的煤料生产焦炭。第四章1、粗煤气:炼焦过程中析出的挥发性产物由煤气、焦油、粗苯和水构成)氨：吡啶、喹啉等在高于600始于粗煤气中出现。2、回收与精制的目的以及意义：有害于煤气的利用和输送的物质 经济效益 环境效益3、回收与精制流程 半负压流程: 鼓风机:给子煤气一定输送动力，机前为负压抽吸)，机后为正压(加压)。 鼓风机位置:初冷之后，电捕焦油器之前。4、流程中的氨水a:两部分氨水循环氨水:集气管喷洒用的循环氨水(有70%-80%为难水解的氯化铵称固定氨)冷凝氨水:初冷器冷凝氨水(有80%-90%为易水解的碳酸氢按等称挥发氨)5、焦油和氨水分离的意义循环氨水中不应有焦油和固体颗粒，否则堵塞喷嘴。焦油精制加工若有水存在，将增大耗热量，增大设备容积、阻力。焦油中固体颗粒，破坏沥青质量，焦油渣沉积影响设备操作。6、煤气除萘意义萘:易结晶，堵塞管路和设备7、回收氨的方法磷酸吸收法(无水氨的生产)硫酸吸收法(硫酸胺的生产) 8、粗苯回收方法 1）洗油吸收法 2）吸附法 3）加压冷冻法9、粗苯吸收影响因素：1) 吸收温度2) 洗油相对分子量及循环量3) 洗油相对分子量及循环量4) 吸收面积5) 压力10、加氢精制目的:获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。 13、粗苯组成：1) 苯及其同系物2) 不饱和化合物3) 硫化物（噻吩位主要的） 11、粗苯精制流程包括1) 初步精馏:使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开；2) 化学精制:把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除；3) 最终精馏:得到合乎标准的纯产品。12、硫酸法精制(1)化学反应：不饱和物聚合反应磺化脱噻吩反应烷基化脱塞吩 16、加氢精制鲁奇法（采用 Co-Mo催化剂）(2) K.K法（催化剂选用Ni-Mo及Co-Mo(3)莱托法(Litol法)（采用三氧化二铬为催化剂）5.1.1 煤气化原理 概念5.2.1-5.2.3 煤的气化方法5.3.2 水煤气制气原理 间歇法制造水煤气（6个循环）5.3.4 加压气化原理（鲁奇炉）5.3.6 气化过程物料衡算5.5.5 德士古气化法6.1.1-6.1.2 F-T合成概念 原理6.2.4 合成甲醇反应器7 直接液化概念7.4 加氢液化的影响因素（除催化剂）4
