煤化工反應單元工藝課件(PPT 136頁)
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煤化工反應單元工藝課件(PPT 136頁)內容簡介
在第五章,我們主要討論一些典型的有機化工反應單元工藝。
有機化工主要是以石油、煤等為直接或間接原料，生產各種有機物。
反應單元工藝中有一些單元工藝，如乙苯的合成等在前麵已經介紹過。
引入新課
在第二章我們學習了煤的形成與分類，以及有關煤的一些簡單加工工藝，
在這一章我們將要討論一下有關（1）煤的加工工藝，
（2）煤產品的深度加工
（3）綜合利用等方麵的內容。
教學目的
了解煤的幹餾、氣化、煤製油技術等煤化工反應單元工藝；
了解煤焦油等的綜合利用；
了解由煤製備碳素材料與電石的製備工藝。
教學重點：煤的幹餾
主要內容
第一節煤的幹餾
第二節煤的氣化
第三節煤製油技術
第四節煤基化工產品
第五節煤炭多聯產技術
我國是世界上煤炭資源較豐富的國家之一,煤炭儲量遠大於石油、天然氣儲量。
截止2003年底，已探明保有煤炭儲量為1.066×1012t，
占化石能源資源總量的90％以上。2006年我國煤炭產量達23.80億t，居世界首位。
煤炭直接燃燒排放到大氣的粉塵及SO2分別占全國總排放量的50％和80％以上。
發展以煤化工為核心的潔淨煤技術，是解決我國能源和環境問題的有效途徑。
煤化工是以煤為原料，經化學加工實現煤炭高效潔淨綜合利用的工業。
煤化工反應單元主要包括：煤的幹餾、氣化、液化，以及焦油加工，碳素材料，
電石乙炔化工、煤基甲醇製烯烴、煤氣化聯合循環發電和多聯產等。
煤的幹餾的主要產品有氣態(煤氣)、液態(焦油)和固態(半焦或焦炭)等。
煤的幹餾過程中涉及到煤炭低溫幹餾、煤炭高溫幹餾——煉焦、焦化產品的回收和加工等單元工藝。
煤炭氣化的主要有效成分包括一氧化碳、氫氣和甲烷等。
煤炭氣化過程中涉及到移動床煤氣化、碎煤流化床氣化、煤的氣流床氣化。
其他方法包括：熔融床煤氣化、煤的催化氣化、煤的加氫氣化、煤的地下氣化等單元工藝。
煤製油（煤炭液化）的主要產品是將煤中有機質大分子轉化為中等分子的液態產物。
其生產工藝包括：煤炭直接加氫液化與煤炭間接液化二種不同的工藝單元。
煤基化工產品包括煤製碳素製品、電石生產、褐煤蠟生產、煤基甲醇製烯烴技術等工藝單元。
煤炭多聯產技術包括煤氣化聯合循環發電、煤氣化－液體產品－製氫－發電。
第一節煤的幹餾
煤的幹餾是煤在隔絕空氣條件下加熱至較高溫度時，
所發生的一係列物理變化和化學反應的複雜過程，稱為煤的熱解，或稱熱分解和幹餾。
迄今為止煤加工的主要工藝仍是熱加工，煤煉焦工業就是典型的例子。
研究煤的熱解對熱加工技術有直接的指導作用。
煤炭熱分解指煤在加熱過程中發生的變化。
可見煤熱解過程大致可分為三個階段：
第一階段(室溫～300℃)：煤的外形無變化
第二階段(300～600℃)：煤黏結成半焦
第三階段(600～1000℃)：形成焦炭
1.煤熱解發生的變化可分為三個階段：
①第一階段（室溫～300℃）
外形沒有變化，脫水、脫氣；
t<120℃脫水；t=200℃左右脫氣（CH4、CO2、N2）發生脫羧基反應；t→300℃開始熱裂解。
②第二階段（300～600℃）
以解聚和分解反應為主，煤粘結成半焦。析出焦油，產生煤氣；
t→300℃開始軟化，有煤氣和焦油析出；
450℃左右析出焦油最大量；
450～600℃氣體析出量最多，主要為熱解水、CO、CO2、和CH4等。
形成氣液固三相共存的膠質體，膠質體的數量和質量決定了煤的粘結性和成焦性的好壞。
③第三階段（600～1000℃）
..............................
有機化工主要是以石油、煤等為直接或間接原料，生產各種有機物。
反應單元工藝中有一些單元工藝，如乙苯的合成等在前麵已經介紹過。
引入新課
在第二章我們學習了煤的形成與分類，以及有關煤的一些簡單加工工藝，
在這一章我們將要討論一下有關（1）煤的加工工藝，
（2）煤產品的深度加工
（3）綜合利用等方麵的內容。
教學目的
了解煤的幹餾、氣化、煤製油技術等煤化工反應單元工藝；
了解煤焦油等的綜合利用；
了解由煤製備碳素材料與電石的製備工藝。
教學重點：煤的幹餾
主要內容
第一節煤的幹餾
第二節煤的氣化
第三節煤製油技術
第四節煤基化工產品
第五節煤炭多聯產技術
我國是世界上煤炭資源較豐富的國家之一,煤炭儲量遠大於石油、天然氣儲量。
截止2003年底，已探明保有煤炭儲量為1.066×1012t，
占化石能源資源總量的90％以上。2006年我國煤炭產量達23.80億t，居世界首位。
煤炭直接燃燒排放到大氣的粉塵及SO2分別占全國總排放量的50％和80％以上。
發展以煤化工為核心的潔淨煤技術，是解決我國能源和環境問題的有效途徑。
煤化工是以煤為原料，經化學加工實現煤炭高效潔淨綜合利用的工業。
煤化工反應單元主要包括：煤的幹餾、氣化、液化，以及焦油加工，碳素材料，
電石乙炔化工、煤基甲醇製烯烴、煤氣化聯合循環發電和多聯產等。
煤的幹餾的主要產品有氣態(煤氣)、液態(焦油)和固態(半焦或焦炭)等。
煤的幹餾過程中涉及到煤炭低溫幹餾、煤炭高溫幹餾——煉焦、焦化產品的回收和加工等單元工藝。
煤炭氣化的主要有效成分包括一氧化碳、氫氣和甲烷等。
煤炭氣化過程中涉及到移動床煤氣化、碎煤流化床氣化、煤的氣流床氣化。
其他方法包括：熔融床煤氣化、煤的催化氣化、煤的加氫氣化、煤的地下氣化等單元工藝。
煤製油（煤炭液化）的主要產品是將煤中有機質大分子轉化為中等分子的液態產物。
其生產工藝包括：煤炭直接加氫液化與煤炭間接液化二種不同的工藝單元。
煤基化工產品包括煤製碳素製品、電石生產、褐煤蠟生產、煤基甲醇製烯烴技術等工藝單元。
煤炭多聯產技術包括煤氣化聯合循環發電、煤氣化－液體產品－製氫－發電。
第一節煤的幹餾
煤的幹餾是煤在隔絕空氣條件下加熱至較高溫度時，
所發生的一係列物理變化和化學反應的複雜過程，稱為煤的熱解，或稱熱分解和幹餾。
迄今為止煤加工的主要工藝仍是熱加工，煤煉焦工業就是典型的例子。
研究煤的熱解對熱加工技術有直接的指導作用。
煤炭熱分解指煤在加熱過程中發生的變化。
可見煤熱解過程大致可分為三個階段：
第一階段(室溫～300℃)：煤的外形無變化
第二階段(300～600℃)：煤黏結成半焦
第三階段(600～1000℃)：形成焦炭
1.煤熱解發生的變化可分為三個階段：
①第一階段（室溫～300℃）
外形沒有變化，脫水、脫氣；
t<120℃脫水；t=200℃左右脫氣（CH4、CO2、N2）發生脫羧基反應；t→300℃開始熱裂解。
②第二階段（300～600℃）
以解聚和分解反應為主，煤粘結成半焦。析出焦油，產生煤氣；
t→300℃開始軟化，有煤氣和焦油析出；
450℃左右析出焦油最大量；
450～600℃氣體析出量最多，主要為熱解水、CO、CO2、和CH4等。
形成氣液固三相共存的膠質體，膠質體的數量和質量決定了煤的粘結性和成焦性的好壞。
③第三階段（600～1000℃）
..............................
