1、會(huì)計(jì)學(xué)1煉焦化學(xué)品的生成煉焦化學(xué)品的生成(shn chn)組成和組成和產(chǎn)率產(chǎn)率第一頁(yè)，共38頁(yè)。2第五章第五章 煉焦化學(xué)產(chǎn)品煉焦化學(xué)產(chǎn)品(chnpn)的回收與煤的回收與煤氣凈化氣凈化第一節(jié)第一節(jié) 煉焦過程的化學(xué)煉焦過程的化學(xué)(huxu)產(chǎn)品產(chǎn)品第二節(jié)第二節(jié) 煉焦化學(xué)產(chǎn)品煉焦化學(xué)產(chǎn)品(chnpn)回收的方法及典型回收的方法及典型流程流程第三節(jié)第三節(jié) 焦?fàn)t煤氣的應(yīng)用現(xiàn)狀與應(yīng)用前景焦?fàn)t煤氣的應(yīng)用現(xiàn)狀與應(yīng)用前景第1頁(yè)/共38頁(yè)第二頁(yè)，共38頁(yè)。3第一節(jié)第一節(jié) 煉焦煉焦(lin jio)化學(xué)產(chǎn)品的組化學(xué)產(chǎn)品的組成和產(chǎn)率成和產(chǎn)率一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品(chnpn)的生成、組成的生成、組成和產(chǎn)率和

2、產(chǎn)率二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品(chnpn)產(chǎn)率的因產(chǎn)率的因素素第2頁(yè)/共38頁(yè)第三頁(yè)，共38頁(yè)。4第一節(jié)第一節(jié) 煉焦煉焦(lin jio)化學(xué)產(chǎn)品的組成化學(xué)產(chǎn)品的組成和產(chǎn)率和產(chǎn)率 煤在焦?fàn)t高溫干餾作用煤在焦?fàn)t高溫干餾作用(zuyng)下，因受下，因受熱發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化。熱發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化。 初次分解產(chǎn)物：約在初次分解產(chǎn)物：約在600以前從膠質(zhì)層析以前從膠質(zhì)層析(cn x)出的和部分從半焦中析出的蒸氣和氣體。出的和部分從半焦中析出的蒸氣和氣體。 二次分解產(chǎn)物：二次分解產(chǎn)物：初次分解產(chǎn)物通過赤熱的焦初次分解產(chǎn)物通過赤熱的焦炭和沿炭化室爐墻向上到達(dá)頂部空間之間

3、，發(fā)生炭和沿炭化室爐墻向上到達(dá)頂部空間之間，發(fā)生了氫氣析出和環(huán)烷烴的芳構(gòu)化過程生成的產(chǎn)物。了氫氣析出和環(huán)烷烴的芳構(gòu)化過程生成的產(chǎn)物。第3頁(yè)/共38頁(yè)第四頁(yè)，共38頁(yè)。5一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成(shn chn)、組成和產(chǎn)率、組成和產(chǎn)率圖圖5.1 煤氣煤氣(miq)及化學(xué)產(chǎn)品析出示意圖及化學(xué)產(chǎn)品析出示意圖 在膠質(zhì)體生成在膠質(zhì)體生成(shn chn)、固化和半焦分解、縮聚的全過程中，都有大量氣態(tài)產(chǎn)物析出。、固化和半焦分解、縮聚的全過程中，都有大量氣態(tài)產(chǎn)物析出。75%第4頁(yè)/共38頁(yè)第五頁(yè)，共38頁(yè)。6煉焦過程煉焦過程(guchng)中煤熱解中的化學(xué)反應(yīng)可分為以下幾種：中煤熱解中

4、的化學(xué)反應(yīng)可分為以下幾種：1煤熱解中的裂解煤熱解中的裂解(li ji)反應(yīng)反應(yīng)2一次熱解產(chǎn)物一次熱解產(chǎn)物(chnw)的二次熱解反的二次熱解反應(yīng)應(yīng) 3煤熱解中的縮聚反應(yīng)煤熱解中的縮聚反應(yīng) 一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率第5頁(yè)/共38頁(yè)第六頁(yè)，共38頁(yè)。71煤熱解中的裂解煤熱解中的裂解(li ji)反應(yīng)反應(yīng)（1）結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵斷裂）結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵斷裂(dun li)生成自由基；生成自由基；（3）含氧官能團(tuán)的裂解）含氧官能團(tuán)的裂解(li ji)；（2）脂肪側(cè)鏈?zhǔn)軣嵋琢呀猓蓺鈶B(tài)烴類；）脂肪側(cè)鏈?zhǔn)軣嵋琢呀?，生成氣態(tài)烴類； （4）煤中低分子化合物的裂解，是

5、以脂肪結(jié)構(gòu)為主）煤中低分子化合物的裂解，是以脂肪結(jié)構(gòu)為主的低分子化合物，其受熱后，可分解成揮發(fā)性的低分子化合物，其受熱后，可分解成揮發(fā)性產(chǎn)物。產(chǎn)物。一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率第6頁(yè)/共38頁(yè)第七頁(yè)，共38頁(yè)。82一次熱解產(chǎn)物一次熱解產(chǎn)物(chnw)的二次熱解反應(yīng)的二次熱解反應(yīng) （1）裂解(li ji)反應(yīng) C2H6C2H4+H2 C2H4CH4+C CH4C+2H2 （2）脫氫）脫氫(tu qn)反應(yīng)反應(yīng)一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率第7頁(yè)/共38頁(yè)第八頁(yè)，共38頁(yè)。9（3）加氫反應(yīng)）加氫反應(yīng)(fnyng) （4）

6、縮合）縮合(suh)反應(yīng)反應(yīng)一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成(shn chn)、組、組成和產(chǎn)率成和產(chǎn)率第8頁(yè)/共38頁(yè)第九頁(yè)，共38頁(yè)。103煤熱解中的縮聚反應(yīng)煤熱解中的縮聚反應(yīng)(su j fn yn) 煤熱解的前期以裂解反應(yīng)為主，而后期則以縮聚反應(yīng)為主?？s聚煤熱解的前期以裂解反應(yīng)為主，而后期則以縮聚反應(yīng)為主?？s聚反應(yīng)對(duì)煤的熱解生成固態(tài)產(chǎn)品（半焦或焦炭反應(yīng)對(duì)煤的熱解生成固態(tài)產(chǎn)品（半焦或焦炭(jiotn)）影響較大。）影響較大。 （1）膠質(zhì)體固化過程的縮聚反應(yīng)，主要是在熱解生成的自由基之）膠質(zhì)體固化過程的縮聚反應(yīng)，主要是在熱解生成的自由基之間的縮聚，其結(jié)果生成半焦。間的縮聚，其結(jié)果生

7、成半焦。 （2）半焦分解，殘留物之間的縮聚，生成焦炭）半焦分解，殘留物之間的縮聚，生成焦炭(jiotn)?？s聚反?？s聚反應(yīng)是芳香結(jié)構(gòu)脫氫。苯、萘、聯(lián)苯和乙烯參加反應(yīng)。如：應(yīng)是芳香結(jié)構(gòu)脫氫。苯、萘、聯(lián)苯和乙烯參加反應(yīng)。如： 一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品(chnpn)的生成、組成的生成、組成和產(chǎn)率和產(chǎn)率第9頁(yè)/共38頁(yè)第十頁(yè)，共38頁(yè)。11 （3）加成反應(yīng)，具有共軛雙烯及不飽和鍵的化合物，在加成時(shí)，進(jìn)行）加成反應(yīng)，具有共軛雙烯及不飽和鍵的化合物，在加成時(shí)，進(jìn)行(jnxng)環(huán)化反應(yīng)。如：環(huán)化反應(yīng)。如： 一、煉焦一、煉焦(lin jio)化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率產(chǎn)率第10

8、頁(yè)/共38頁(yè)第十一頁(yè)，共38頁(yè)。12 煉焦化學(xué)煉焦化學(xué)(huxu)產(chǎn)品的組成和數(shù)量隨干餾溫度及原煤性質(zhì)變化而變化，由每個(gè)炭化室逸出的煤氣組成隨炭化室時(shí)間而異，但由于煉焦?fàn)t整個(gè)爐組的生產(chǎn)的連續(xù)的，正常生產(chǎn)情況下，焦?fàn)t煤氣的總體組成基本是一致的，高溫干餾產(chǎn)品產(chǎn)率如表產(chǎn)品的組成和數(shù)量隨干餾溫度及原煤性質(zhì)變化而變化，由每個(gè)炭化室逸出的煤氣組成隨炭化室時(shí)間而異，但由于煉焦?fàn)t整個(gè)爐組的生產(chǎn)的連續(xù)的，正常生產(chǎn)情況下，焦?fàn)t煤氣的總體組成基本是一致的，高溫干餾產(chǎn)品產(chǎn)率如表5.1。高溫干餾高溫干餾(gnli)產(chǎn)品產(chǎn)率產(chǎn)品產(chǎn)率產(chǎn)品產(chǎn)品焦炭焦炭?jī)艚範(fàn)t煤氣凈焦?fàn)t煤氣焦油焦油化合水化合水粗苯粗苯氨氨其它其它產(chǎn)率（對(duì)干煤產(chǎn)

9、率（對(duì)干煤wt %）70-7815-193-4.52-40.8-1.40.25-0.350.9-1.1一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成(shn chn)、組成和產(chǎn)率、組成和產(chǎn)率第11頁(yè)/共38頁(yè)第十二頁(yè)，共38頁(yè)。13 經(jīng)回收化學(xué)產(chǎn)品和凈化后的焦?fàn)t煤氣，其組成見表經(jīng)回收化學(xué)產(chǎn)品和凈化后的焦?fàn)t煤氣，其組成見表5.2。焦?fàn)t煤氣中其它。焦?fàn)t煤氣中其它(qt)組分的產(chǎn)率見表組分的產(chǎn)率見表5.3。名名 稱稱凈焦?fàn)t煤氣組成，體積凈焦?fàn)t煤氣組成，體積%組分組分H2CH4CON2CO2CnCmO2含量含量545924285.573513230.30.7表表5.2 凈焦?fàn)t煤氣的組成凈焦?fàn)t煤氣的組成(

10、z chn)表表5.3 焦?fàn)t煤氣中其它焦?fàn)t煤氣中其它(qt)組分的產(chǎn)率組分的產(chǎn)率g/標(biāo)標(biāo)m3組分組分水蒸氣水蒸氣焦油汽焦油汽粗苯粗苯NH3硫化氫硫化氫氰化物氰化物萘萘吡啶鹽基吡啶鹽基其它硫化物其它硫化物含量含量2504508012030458166301.02.58120.40.622.5一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率第12頁(yè)/共38頁(yè)第十三頁(yè)，共38頁(yè)。14二、影響煉焦二、影響煉焦(lin jio)化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素素 煉焦配煤的性質(zhì)和煉焦過程的操作條件煉焦配煤的性質(zhì)和煉焦過程的操作條件(tiojin)決決定著煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。定著煉焦

11、化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。1. 配煤性質(zhì)配煤性質(zhì)(xngzh)和組成的影和組成的影響響（1）煤氣的成分和產(chǎn)率）煤氣的成分和產(chǎn)率 煤氣的成分和產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度有關(guān)。低變質(zhì)程度的煤在干餾時(shí)，所產(chǎn)生煤氣中的煤氣的成分和產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度有關(guān)。低變質(zhì)程度的煤在干餾時(shí)，所產(chǎn)生煤氣中的CO、 CH4、CnHm含量高，而含量高，而H2的含量低。隨著變質(zhì)程度的增加，前三者的含量相對(duì)減少，而的含量低。隨著變質(zhì)程度的增加，前三者的含量相對(duì)減少，而H2的含量增加。的含量增加。第13頁(yè)/共38頁(yè)第十四頁(yè)，共38頁(yè)。15 煤氣的產(chǎn)率煤氣的產(chǎn)率G(%)與配煤的揮發(fā)與配煤的揮發(fā)(huf)分有關(guān)，可由下式求得分有關(guān)，可由下式求得:二

12、、影響煉焦二、影響煉焦(lin jio)化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素素dafVG (5-1)式中式中與煤種有關(guān)與煤種有關(guān)(yugun)的系數(shù)的系數(shù)(氣煤氣煤3，焦煤，焦煤=3.3)； Vdaf配煤的無水無灰基揮發(fā)分，配煤的無水無灰基揮發(fā)分，%。（2）焦油產(chǎn)率）焦油產(chǎn)率 配煤的揮發(fā)分和煤的變質(zhì)程度決定焦油的產(chǎn)率。配煤的揮發(fā)分和煤的變質(zhì)程度決定焦油的產(chǎn)率。第14頁(yè)/共38頁(yè)第十五頁(yè)，共38頁(yè)。16二、影響煉焦化學(xué)二、影響煉焦化學(xué)(huxu)產(chǎn)品產(chǎn)率的因產(chǎn)品產(chǎn)率的因素素 在配煤揮發(fā)分在配煤揮發(fā)分Vdaf =2030%的范圍的范圍(fnwi)內(nèi)，焦油產(chǎn)率內(nèi)，焦油產(chǎn)率T可由下式求得：可由下式求得：

13、2026. 053. 136.18dafdafVVT(5-2)（3）苯族烴產(chǎn)率）苯族烴產(chǎn)率 在一定范圍在一定范圍(fnwi)內(nèi)，苯族烴的產(chǎn)率隨煤的內(nèi)，苯族烴的產(chǎn)率隨煤的H/C比值及揮發(fā)分的增加而增加，當(dāng)配煤揮發(fā)份在比值及揮發(fā)分的增加而增加，當(dāng)配煤揮發(fā)份在2036%時(shí)，粗苯產(chǎn)率時(shí)，粗苯產(chǎn)率B可按下式估算：可按下式估算：20016. 0144. 06 . 1dafdafVVB(5-3)第15頁(yè)/共38頁(yè)第十六頁(yè)，共38頁(yè)。17二、影響煉焦二、影響煉焦(lin jio)化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素（4）氨、化合）氨、化合(huh)水的產(chǎn)率水的產(chǎn)率 煤氣中的氨來源于煤中的氮。一般煤氣中的氨來源

14、于煤中的氮。一般(ybn)配煤中約配煤中約60的氮存在于焦炭中，約的氮存在于焦炭中，約1520%的氮與氫化合生成氨。其余部分轉(zhuǎn)化為氰化氫、吡啶鹽基或其它含氮化合物。配煤的性質(zhì)不同，氨的產(chǎn)率顯然是不一樣的，一般的氮與氫化合生成氨。其余部分轉(zhuǎn)化為氰化氫、吡啶鹽基或其它含氮化合物。配煤的性質(zhì)不同，氨的產(chǎn)率顯然是不一樣的，一般(ybn)產(chǎn)率為干煤的產(chǎn)率為干煤的0.250.30%。 化合水的產(chǎn)率同配煤的合氧量有關(guān)。配煤中的氧約有化合水的產(chǎn)率同配煤的合氧量有關(guān)。配煤中的氧約有5560%在煉焦時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樗?、且此值隨配煤揮發(fā)分的減少而增加。在煉焦時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樗?、且此值隨配煤揮發(fā)分的減少而增加。第16頁(yè)/共38頁(yè)第十

15、七頁(yè)，共38頁(yè)。18二、影響煉焦二、影響煉焦(lin jio)化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素因素2. 焦?fàn)t焦?fàn)t(jio l)操作條件的影響操作條件的影響 煉焦化學(xué)產(chǎn)品煉焦化學(xué)產(chǎn)品(chnpn)的產(chǎn)率受到焦?fàn)t操作溫度、壓力和停留時(shí)間等因素的影響，其最主要的影響因素是爐墻溫度和炭化室頂部空間溫度。的產(chǎn)率受到焦?fàn)t操作溫度、壓力和停留時(shí)間等因素的影響，其最主要的影響因素是爐墻溫度和炭化室頂部空間溫度。 提高爐墻溫度將使焦油中的苯族烴量減少，而萘、蒽、瀝青和游離碳的含量增加，比重變大，酚類及中性油類含量降低。提高爐墻溫度將使焦油中的苯族烴量減少，而萘、蒽、瀝青和游離碳的含量增加，比重變大，酚類及中性油

16、類含量降低。 炭化室頂部空間溫度的高低是由煉焦溫度、炭化室頂部空間尺寸、煤氣停留時(shí)間，以及爐內(nèi)煤氣流動(dòng)方向等相互復(fù)雜作用的結(jié)果。炭化室頂部空間溫度的高低是由煉焦溫度、炭化室頂部空間尺寸、煤氣停留時(shí)間，以及爐內(nèi)煤氣流動(dòng)方向等相互復(fù)雜作用的結(jié)果。第17頁(yè)/共38頁(yè)第十八頁(yè)，共38頁(yè)。19二、影響煉焦化學(xué)二、影響煉焦化學(xué)(huxu)產(chǎn)品產(chǎn)率的產(chǎn)品產(chǎn)率的因素因素 炭化室頂部空間溫度不宜超過炭化室頂部空間溫度不宜超過800。 若炭化室頂部空間溫度過高，焦油和粗苯產(chǎn)率由若炭化室頂部空間溫度過高，焦油和粗苯產(chǎn)率由于熱解作用而降低，高溫化合水的產(chǎn)率卻增加，氨因于熱解作用而降低，高溫化合水的產(chǎn)率卻增加，氨因高溫

17、部分分解，并和赤熱的焦炭作用生成氰化氫，氨高溫部分分解，并和赤熱的焦炭作用生成氰化氫，氨的產(chǎn)率降低。的產(chǎn)率降低。 高溫同樣影響煤氣的質(zhì)量高溫同樣影響煤氣的質(zhì)量(zhling)，也導(dǎo)致煤氣，也導(dǎo)致煤氣中甲烷及不飽和碳?xì)浠衔锖繙p少，氫的含量增加中甲烷及不飽和碳?xì)浠衔锖繙p少，氫的含量增加，因而使煤氣的體積增加，而熱值降低。，因而使煤氣的體積增加，而熱值降低。第18頁(yè)/共38頁(yè)第十九頁(yè)，共38頁(yè)。20二、影響二、影響(yngxing)煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素的因素 焦?fàn)t操作壓力對(duì)化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和組成也有一定影響。焦?fàn)t操作壓力對(duì)化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和組成也有一定影響。 當(dāng)炭化室內(nèi)形成負(fù)壓

18、時(shí)，空氣被吸入，引起部分化學(xué)產(chǎn)當(dāng)炭化室內(nèi)形成負(fù)壓時(shí)，空氣被吸入，引起部分化學(xué)產(chǎn)品在炭化室內(nèi)燃燒，導(dǎo)致煤氣質(zhì)量下降。當(dāng)炭化室內(nèi)壓力過品在炭化室內(nèi)燃燒，導(dǎo)致煤氣質(zhì)量下降。當(dāng)炭化室內(nèi)壓力過高時(shí)，煤氣漏入燃燒系統(tǒng)或因爐門漏氣高時(shí)，煤氣漏入燃燒系統(tǒng)或因爐門漏氣(lu q)而損失。而損失。第19頁(yè)/共38頁(yè)第二十頁(yè)，共38頁(yè)。21第二節(jié)第二節(jié) 煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的方法及典型煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的方法及典型(dinxng)流程流程 煉焦化產(chǎn)回收系統(tǒng)的任務(wù)是脫除煉焦化產(chǎn)回收系統(tǒng)的任務(wù)是脫除(tu ch)并回收荒煤并回收荒煤氣中的氨、苯族烴、煤焦油、硫化物等化學(xué)產(chǎn)品，并使煤氣中的氨、苯族烴、煤焦油、硫化物等化學(xué)產(chǎn)品，

19、并使煤氣凈化達(dá)到規(guī)定要求。根據(jù)不同的洗氨與煤氣脫硫等方法氣凈化達(dá)到規(guī)定要求。根據(jù)不同的洗氨與煤氣脫硫等方法的不同，煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收系統(tǒng)的工藝有多種流程。的不同，煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收系統(tǒng)的工藝有多種流程。 一、硫銨流程一、硫銨流程(lichng)二、氨水流程二、氨水流程三、負(fù)壓流程三、負(fù)壓流程第20頁(yè)/共38頁(yè)第二十一頁(yè)，共38頁(yè)。22 一、硫銨流程一、硫銨流程(lichng)圖圖5.4 生產(chǎn)硫銨系統(tǒng)生產(chǎn)硫銨系統(tǒng)(xtng)的煤氣流程的煤氣流程焦焦 爐爐 氣液分離器氣液分離器 初冷器初冷器 鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī) 除焦油器除焦油器 飽和器飽和器 終冷除萘塔終冷除萘塔 洗苯塔洗苯塔 脫脫 硫硫荒荒煤煤氣氣焦

20、油氨水澄清槽焦油氨水澄清槽焦油焦油硫銨硫銨硫磺硫磺循環(huán)氨水循環(huán)氨水剩余氨水剩余氨水焦油焦油煤煤焦炭焦炭?jī)裘簹鈨裘簹饨褂桶彼褂桶彼直酱直降?1頁(yè)/共38頁(yè)第二十二頁(yè)，共38頁(yè)。23 二、氨水二、氨水(n shu)流程流程圖圖5.5 生產(chǎn)濃氨水系統(tǒng)生產(chǎn)濃氨水系統(tǒng)(xtng)的煤氣流程的煤氣流程焦焦 爐爐 氣液分離器氣液分離器 二段初冷器二段初冷器 鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī) 電捕焦油電捕焦油 脫萘塔脫萘塔 脫硫塔脫硫塔荒荒煤煤氣氣焦油氨水澄清槽焦油氨水澄清槽焦油焦油氨水氨水硫磺硫磺循環(huán)氨水循環(huán)氨水剩余氨水剩余氨水焦油焦油煤煤焦炭焦炭?jī)裘簹鈨裘簹饨褂桶彼褂桶彼直酱直较窗彼窗彼摫剿摫剿?第22頁(yè)/共3

21、8頁(yè)第二十三頁(yè)，共38頁(yè)。24三、負(fù)壓三、負(fù)壓(f y)(f y)流程流程焦焦?fàn)t爐粗粗煤煤氣氣初初冷冷器器電電捕捕焦焦油油器器脫脫萘萘濕濕法法脫脫硫硫洗洗氨氨洗洗苯苯鼓鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)凈凈煤煤氣氣焦炭焦炭氨氨水水澄澄清清槽槽焦油焦油氨水氨水氨氨水水處處理理排水排水硫磺硫磺液氨液氨粗苯粗苯圖圖5.6 在負(fù)壓操作在負(fù)壓操作(cozu)條件下的焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)條件下的焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)第23頁(yè)/共38頁(yè)第二十四頁(yè)，共38頁(yè)。25三、負(fù)壓三、負(fù)壓(f y)流程流程 負(fù)壓下焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：負(fù)壓下焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 1)在鼓風(fēng)機(jī)前煤氣系統(tǒng)一直處在低溫下操作；在鼓風(fēng)機(jī)前煤氣系統(tǒng)一直處在低溫下操作； 2

22、)在洗氨前不需要進(jìn)行終冷；在洗氨前不需要進(jìn)行終冷； 3)在鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生約壓縮熱留在煤氣中，可彌補(bǔ)煤氣輸送在鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生約壓縮熱留在煤氣中，可彌補(bǔ)煤氣輸送時(shí)的熱損失并減少時(shí)的熱損失并減少(jinsho)冷凝液對(duì)管道的腐蝕。冷凝液對(duì)管道的腐蝕。第24頁(yè)/共38頁(yè)第二十五頁(yè)，共38頁(yè)。26三、負(fù)壓三、負(fù)壓(f y)流程流程 負(fù)壓下焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)負(fù)壓下焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)(xtng)的缺點(diǎn)：的缺點(diǎn)： 1)負(fù)壓導(dǎo)致煤氣體積增大，相關(guān)設(shè)備和煤氣管道均相負(fù)壓導(dǎo)致煤氣體積增大，相關(guān)設(shè)備和煤氣管道均相應(yīng)增大，投資增加；應(yīng)增大，投資增加； 2)在負(fù)壓下煤氣中硫化氫、氨和苯族烴的分壓降低從在負(fù)壓下煤氣中硫化氫、氨和苯

23、族烴的分壓降低從而使吸收推動(dòng)力下降；而使吸收推動(dòng)力下降；第25頁(yè)/共38頁(yè)第二十六頁(yè)，共38頁(yè)。27第三節(jié)第三節(jié) 焦?fàn)t煤氣的應(yīng)用焦?fàn)t煤氣的應(yīng)用(yngyng)現(xiàn)狀與應(yīng)用現(xiàn)狀與應(yīng)用(yngyng)前景前景一、焦化廠自用一、焦化廠自用(zyng)的燃?xì)獾娜細(xì)舛?、軋鋼二、軋?zh gng)用燃料用燃料三、城市燃?xì)馊?、城市燃?xì)馕?、焦?fàn)t煤氣用于苯加氫五、焦?fàn)t煤氣用于苯加氫四、用焦?fàn)t煤氣合成氨四、用焦?fàn)t煤氣合成氨六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電八、用焦?fàn)t煤氣還原生產(chǎn)海綿鐵八、用焦?fàn)t煤氣還原生產(chǎn)海綿鐵七、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇七、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇第26頁(yè)/共38頁(yè)第二十七頁(yè)，共38頁(yè)。28一、焦化廠自用

24、一、焦化廠自用(zyng)的燃?xì)獾娜細(xì)?除鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦?fàn)t用高爐煤氣加熱外，除鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦?fàn)t用高爐煤氣加熱外，一般焦化廠仍需用焦?fàn)t煤氣加熱焦?fàn)t。一般焦化廠仍需用焦?fàn)t煤氣加熱焦?fàn)t。 另外，回收車間粗苯工序的管式加熱爐、干另外，回收車間粗苯工序的管式加熱爐、干燥硫銨用的空氣加熱爐、焦油車間的管式加熱爐燥硫銨用的空氣加熱爐、焦油車間的管式加熱爐、精苯車間的導(dǎo)熱油加熱以及公用與服務(wù)設(shè)施也、精苯車間的導(dǎo)熱油加熱以及公用與服務(wù)設(shè)施也使用使用(shyng)焦?fàn)t煤氣做燃料。焦?fàn)t煤氣做燃料。第27頁(yè)/共38頁(yè)第二十八頁(yè)，共38頁(yè)。29二、軋鋼二、軋鋼(zh gng)用燃料用燃料 由于軋鋼廠對(duì)加熱用焦?fàn)t煤氣

25、的硫含量較嚴(yán)，由于軋鋼廠對(duì)加熱用焦?fàn)t煤氣的硫含量較嚴(yán)，一般要求控制在幾毫克以下。所以，只經(jīng)煤氣凈一般要求控制在幾毫克以下。所以，只經(jīng)煤氣凈化車間處理的焦?fàn)t煤氣就很難達(dá)到上述要求。為化車間處理的焦?fàn)t煤氣就很難達(dá)到上述要求。為此，寶鋼、鞍鋼等軋鋼廠均對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行深度此，寶鋼、鞍鋼等軋鋼廠均對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行深度(shnd)脫硫后再作燃料使用。脫硫后再作燃料使用。第28頁(yè)/共38頁(yè)第二十九頁(yè)，共38頁(yè)。30三、城市三、城市(chngsh)燃?xì)馊細(xì)?20世紀(jì)世紀(jì)80年代初，我國(guó)大中城市開始普及城市居年代初，我國(guó)大中城市開始普及城市居民用氣時(shí)，因天然氣和液化石油氣極度缺乏民用氣時(shí)，因天然氣和液化石油氣極度

26、缺乏(quf)，建設(shè)了一批用焦?fàn)t制氣的煤氣廠。建設(shè)了一批用焦?fàn)t制氣的煤氣廠。 近年來，隨著天然氣和液化石油氣的快速普及，以近年來，隨著天然氣和液化石油氣的快速普及，以焦?fàn)t制氣供城市民用的煤氣廠已很少建設(shè)。據(jù)焦?fàn)t制氣供城市民用的煤氣廠已很少建設(shè)。據(jù) 2002年年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)以焦?fàn)t煤氣為主的人工煤氣供應(yīng)量為統(tǒng)計(jì)，全國(guó)以焦?fàn)t煤氣為主的人工煤氣供應(yīng)量為199億億m3，使用人口達(dá)，使用人口達(dá)4541萬人。萬人。第29頁(yè)/共38頁(yè)第三十頁(yè)，共38頁(yè)。31四、用焦?fàn)t煤氣合成氨四、用焦?fàn)t煤氣合成氨 在國(guó)內(nèi)化肥在國(guó)內(nèi)化肥(hufi)供應(yīng)緊張時(shí)期，本鋼焦化廠供應(yīng)緊張時(shí)期，本鋼焦化廠、邯鋼焦化廠和山西焦化公司等廠建成

27、了用焦?fàn)t煤、邯鋼焦化廠和山西焦化公司等廠建成了用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)合成氨的裝置。氣生產(chǎn)合成氨的裝置。 但近年來，由于國(guó)內(nèi)化肥但近年來，由于國(guó)內(nèi)化肥(hufi)生產(chǎn)能力的發(fā)生產(chǎn)能力的發(fā)展壯大和受大量進(jìn)口化肥展壯大和受大量進(jìn)口化肥(hufi)的沖擊，以焦?fàn)t煤的沖擊，以焦?fàn)t煤氣為原料合成氨的生產(chǎn)成本和銷售市場(chǎng)面臨較大的氣為原料合成氨的生產(chǎn)成本和銷售市場(chǎng)面臨較大的競(jìng)爭(zhēng)，所以已很少有新合成氨裝置建設(shè)。競(jìng)爭(zhēng)，所以已很少有新合成氨裝置建設(shè)。第30頁(yè)/共38頁(yè)第三十一頁(yè)，共38頁(yè)。32五、焦?fàn)t煤氣用于苯加氫五、焦?fàn)t煤氣用于苯加氫 隨著隨著(su zhe)PSA變壓吸附技術(shù)廣泛應(yīng)用，寶鋼變壓吸附技術(shù)廣泛應(yīng)用，寶鋼化工

28、公司和石家莊焦化廠已成功地將煤氣凈化車間化工公司和石家莊焦化廠已成功地將煤氣凈化車間處理后的焦?fàn)t煤氣再經(jīng)加壓深度凈化，用處理后的焦?fàn)t煤氣再經(jīng)加壓深度凈化，用PSA技術(shù)技術(shù)從焦?fàn)t煤氣中提取高純度氫從焦?fàn)t煤氣中提取高純度氫(99.9左右左右)作為苯加氫作為苯加氫裝置的氫源，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)純苯、甲苯和二甲苯。裝置的氫源，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)純苯、甲苯和二甲苯。第31頁(yè)/共38頁(yè)第三十二頁(yè)，共38頁(yè)。33六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電(fdin) 焦?fàn)t煤氣可通過蒸汽、燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)等焦?fàn)t煤氣可通過蒸汽、燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)等3種方式種方式發(fā)電。發(fā)電。 蒸汽發(fā)電機(jī)組由鍋爐、凝汽式汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成。蒸汽發(fā)電機(jī)

29、組由鍋爐、凝汽式汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成。即以焦?fàn)t煤氣作為蒸汽鍋爐的燃料產(chǎn)生高壓蒸汽，帶動(dòng)即以焦?fàn)t煤氣作為蒸汽鍋爐的燃料產(chǎn)生高壓蒸汽，帶動(dòng)汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組發(fā)電。此技術(shù)成熟可靠汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組發(fā)電。此技術(shù)成熟可靠(kko)，已在，已在國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)中廣泛應(yīng)用。但也存在系統(tǒng)復(fù)雜、占地大國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)中廣泛應(yīng)用。但也存在系統(tǒng)復(fù)雜、占地大和啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)等問題。和啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)等問題。第32頁(yè)/共38頁(yè)第三十三頁(yè)，共38頁(yè)。34六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電(fdin) 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組是焦?fàn)t煤氣直接燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)馊細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組是焦?fàn)t煤氣直接燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，具有設(shè)備緊湊輪機(jī)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)

30、組發(fā)電，具有設(shè)備緊湊(jncu)、占地少、效率高、效益好和啟動(dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn)。但燃?xì)庹嫉厣?、效率高、效益好和啟?dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn)。但燃?xì)廨啓C(jī)必須運(yùn)回制造廠檢修，因此需要較多的備品，同輪機(jī)必須運(yùn)回制造廠檢修，因此需要較多的備品，同時(shí)要求操作工人有較高的技術(shù)素質(zhì)。時(shí)要求操作工人有較高的技術(shù)素質(zhì)。 內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組是用煤氣機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組是用煤氣機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。第33頁(yè)/共38頁(yè)第三十四頁(yè)，共38頁(yè)。35七、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)七、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)(shngchn)甲甲醇醇 焦?fàn)t煤氣中的氫含量(hnling)超過50，只要將焦?fàn)t煤氣中的甲烷轉(zhuǎn)化成CO和H2，即可滿足甲醇合成氣的要求。 甲烷轉(zhuǎn)化的反應(yīng)： CH4+O2