煤的低温干馏知识讲座
煤的低温干馏知识讲座
资源、环境和人口是当前困扰人类社会发展的三大问题，这三大问题与能源都有密切的关系。迄今为止，我国能源一直是以煤为主的多元化结构。
一次能源主要包括石油、天然气、煤、核电和水电，我国则以煤为主，煤占66.1%，石油24.6%，天然气2.5%，水电6.8%。所以中国形成了富煤少油缺气的能源格局。
1.1煤的形成
煤是由一定地质年代生长的繁茂植物在适宜的地质环境下，经过岁月漫长的煤化过程而形成的可燃矿物，属于化石燃料。占我国一次能源消费的66.1%;根据成煤植物的不同，煤可分为两大类，既腐植煤和腐泥煤。前者起源于高等植物，在自然界中储量大，分布广。我们通常讲的煤都是腐植煤；后者起源于低等植物和浮游生物，储量很少。由于腐植煤在自然界中分布最广，储藏量最大，而且在煤炭利用和化学加工方面占有主要地位，我们炼焦用的煤都是腐植煤。
植物在整个成煤过程主要经过泥炭化作用和变质作用两个过程，不同的煤是不同的泥炭发展到不同变质阶段的产物。因此，煤的性质和煤的生产过程密切相关。
根据变质程度的高低，腐植煤依次分为褐煤、烟煤和无烟煤。烟煤是炼焦生产的主要用煤，随着变质程度的加深，烟煤又分为长焰煤、
气煤、肥煤、焦煤、廋煤和贫煤。总体上根据变质程度的不同，植物演变成煤大致经过植物、泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤五个阶段。
煤的低温干馏工业和干馏原理
一、煤的低温干馏概念
煤的低温干馏是除了煤的直接液化和间接液化意外，由煤制取清洁燃料的又一最为可行的技术路线。通过煤的低温干馏不仅可以获得洁净的液体和气体燃料，而且可以得到清洁的固体燃料及固体或液体化学品，同时从根本上实现了煤的分级和梯级深加工和利用，是发展循环经济和低碳经济的最佳技术途径之一。
二、焦化工业历史与革新
随着焦化工业的快速发展，中国也成为世界焦炭生产、消费及贸易大国。中国第一座机械化焦炉建于20世纪20年代，自50年代开始，自主设计，建设的焦炉成为产业发展的主流。陕北兰炭产业的起源可追述到上世纪八十年代中期，神府东胜煤矿开始建设，由于运输困难，煤炭加工利用的水平较低，为了提高煤的附加值，当地老百姓发明了堆烧生产兰炭的方法。由于生产工艺简单，投资小，产品应用领域广、价值高，因此，土法兰炭厂在本地得到了迅猛发展。但是，与此同时造成了严重的资源浪费和环境污染问题。上世纪九十年代中后期，通过技术改造和新工艺新方法的应用，陕北的土法兰炭生产逐渐被干馏炉炼焦工艺所取代，但由于兰炭生产企业分散、规模小、技
术人才缺乏、无配套废水处理及自动化程度低等原因，导致这些兰炭企业仍存在煤气利用率低，废气、废水污染严重等问题。神木县委县政府为促进兰炭生产技术水平的提高，改善当地环境，实现煤炭高效转化和可持续发展，于2007年下大力气关闭所有小型兰炭企业，推广年产60万吨以上的大型兰炭生产新技术新工艺。
三、煤的干馏过程与干馏产物的应用
1、煤的干馏过程
干馏是指煤或油页岩等固体燃料在隔绝空气条件下进行加热分解成气、液、固三相产物的过程。按照干馏终温的不同，煤的干馏一般分为以下三类:
1) 低温干馏干馏温度：500-700℃，主要产品为煤气、焦油和半焦；2）中温干馏干馏温度：700-900℃，主要产品为城市煤气生产；3）高温干馏干馏温度：1000℃左右，主要产品为焦炭。
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，煤中结合水释出；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。当干馏在室式干馏炉内进行时，
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）。
2、煤干馏产物
煤干馏的产物主要是煤炭、煤焦油和煤气。
煤干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）。随着干馏终温的不同，煤干馏产品也不同。低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，煤气产率高而焦油产率低。中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。煤干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。高温干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；低温干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。
3、干馏产物的利用
1）煤气的利用
煤气可作为工业燃料气用于冶金、建筑行业等的加热炉，供燃气汽轮机发电、焦炉、干馏炉等用；还可作居民燃气用。
2）焦油的利用
煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其产量约占装炉煤的
3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分
离、提纯后加以利用。焦油各馏分进一步加工，可分离出多种产品，目前提取的主要产品有：
（1）萘用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂、工程塑料、染料。油漆及医药等用。
（2）酚及其同系物生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等。
（3）蒽制蒽醌燃料、合成揉剂及油漆。
（4）菲是蒽的同分异构体，含量仅次于萘，有不少用途，由于产量大，还待进一步开发利用。
（5）咔唑是染料、塑料、农药的重要原料。
（6）沥青是焦油蒸馏残液，为多种多环高分子化合物的混合物。用于制屋顶涂料、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等。
四、陕北60万吨兰炭生产工艺介绍
第一章陕北60万吨兰炭生产工艺
1.1 SJ-Ⅶ型低温干馏炉
SJ低温干馏炉是1996年成立的三江煤化工研究所在复热立式炉和山西晋城三八方炉的基础上设计完成的。目前已在陕北榆林地区和内蒙的东胜地区广泛使用,炉型也由开始的SJ-Ⅰ型发展到现在的SJ-Ⅶ型。SJ-Ⅶ型低温干馏炉是目前兰炭生产的优良炉型，不但
投资少、产量大而且好操作，另外，在提高了焦油收率的同时，也解决了喷孔结疤和炉内挂渣的问题。
1.1.1 SJ-Ⅶ型低温干馏炉的结构
SJ-Ⅶ型低温干馏炉基本构造见图1.1。
1．辅助煤箱；2. 集气阵伞；3. 爬梯；4. 花墙；5.炉体；
6. 小拱墙；
7. 排焦箱；
8. 炉底平台；
9. 推焦盘；10. 刮板机；11.
水封箱
图1.1 SJ-Ⅶ型低温干馏炉基本构造图
炉子截面：3000×5900mm，干馏段高（即花墙喷孔至阵伞边的距离)为7020mm，炉子有效容积91.1m3。距炉项1.1 m处设置集气阵伞，采用5条布气墙(四条完整花墙、二条半花墙)，花墙总高3210mm。考虑花墙太高稳定性不好，除了用异型砖砌筑外，厚度也从350mm
加大至590mm。花墙间距为590 mm，中心距为1180mm。花墙顶部之间设置有小拱桥。干馏炉炉体采用粘土质异型砖和标准砖砌筑，硅酸铝纤维毡保温。采用工字钢护炉柱和护炉钢板结构，加强炉体强度并使炉体密封。
1.1.2 SJ-Ⅶ型低温干馏炉的特点
（1）炉内花墙顶部之间设置小拱桥；通过小拱桥的支撑作用，可以增加花墙的强度，防止花墙坍塌。
（2）拉焦盘浸入水封内；SJ-Ⅶ型低温干馏炉的花墙下面是水冷排焦箱和出焦漏斗，出焦漏斗下面又设置有拉焦盘，最下面是出焦刮板机。拉焦盘和刮板机均泡在水封内，这样的好处是不但拉焦盘不会变形，保证了炉子的均匀出焦，而且在没有冷却煤气的情况下也可以正常运转，同时还可以避免半焦堵馏子。
（3）取消了冷却煤气冷却段，改为炉底水冷夹套式冷却排焦箱；老式方炉中给冷却煤气的主要作用是为了保护拉焦盘。并回收半焦的显热，但通冷却煤气会增加循环煤气量，因而增加电耗，加大成本。把拉焦盘浸入水封后，可不需要用冷却煤气来保护。另外，能够从半焦中回收的热量也较少，经济意义不是很大，因此取消冷却煤气是比较合理的。
（4）文丘里塔选用11根文丘里管；文丘里管的作用是增加气液之间的接触，达到提高焦油回收率的目的。选用11根文丘里管不但可以简化文丘里塔的结构，而且只需用一台水泵进行热水循环。一般，文丘里文氏管的喉管气速取15-20m/s为宜。喷头安装位置距喉管2
00mm，喷头的水压>14.7Pa(1.5Kg/)，每个文丘里管的喷水量5.2 m3/h。通过生产实践证明，在文丘里管塔内大约80%焦油被洗脱。
1.2陕北60万吨兰炭生产工艺
1.2.1 工艺流程
陕北60万吨兰炭生产工艺包括备煤工段、炭化工段、筛焦工段、煤气净化工段和污水处理工段。总工艺流程及30万吨兰炭厂三维效果图分别见下图。
原料煤通过二级破碎后，块度20-80mm，通过运煤皮带送入位于干馏炉上方的储煤仓，由加煤工按照干馏炉的处理量添加加煤，加入的量以炉顶不亏料为原则。原料煤在干馏炉内逐渐下降，依次经过干燥段、干馏段和冷却段，最后经推焦机推落至熄焦池内，经刮扳机将兰炭送至烘干机内进行干燥，干燥后经皮带运输机送至筛分机，筛分得兰炭成品。
焦炉煤气从干馏炉顶部上升管和桥管进入煤气集气箱，在桥管设有热环喷淋水，将煤气进行初冷，初冷后煤气从塔顶进入文丘里塔，来自热水循环系统热循环水从塔顶喷淋而下，煤气与下降的热循环水在文丘里管充分接触，大约80%的焦油被冷却水带入塔底，冷却并除去大部分焦油的煤气从文丘里塔底导出，进入旋流板塔。在旋流板塔内，来自冷水循环系统的冷循环水与煤气逆流接触，煤气被继续冷却并除去其中所含焦油。经过两级冷却和除焦油处理的煤气继续下行，进入电捕焦油器，进一步除去煤气中的焦油后进入煤气风机。通过煤气风机，一部分煤气被送至干馏炉，一部分被送至兰炭烘干机，
剩余部分至事故火炬放空或送至发电厂发电。配送到煤气烘干机和干馏炉的煤气总量与送至事故火炬煤气量之比大约为4:6。
图1.2 陕北60万吨兰炭生产工艺总流程图该工艺中各部分去除的焦油在各循环池内静止分层后，通过焦
油泵送入焦油储罐。
1.备煤楼；
2. 干馏炉；
3. 文丘里塔；
4. 旋流板塔；
5. 电捕焦油器；
6. 煤气风机；
7. 煤气烘干机；8. 剩余煤气总管；9. 列管式换热器；10. 主控制室
图1.3 30万吨兰炭厂三维效果图
1.2.2 各工段简介
1.2.2.1备煤工段
1. 备煤工段主要设施和设备：
备煤场、装载机、受煤地坑、输送皮带、震动筛、面煤仓、料斗、地磅。
2. 备煤工段的工序和特点：
原料煤经由煤地坑下皮带机输送到筛煤楼，在震动筛中进行筛选。筛下的面煤由皮带送到面煤仓密封储存，通过放料装置装车外运。
块度在20-150mm的块煤由皮带机送到干馏炉顶的辅助煤箱，确保炉顶辅助煤箱常满和煤斗存煤不低于设定的料位最低线。
皮带全高架走廊式封闭，筛煤楼采用封闭式。
1.2.2.2 炭化工段
1. 炭化工段主要设施和设备
SJ-Ⅶ低温干馏方炉、集气阵伞、钢结构炉顶盖、辅助煤箱、上升管、桥管、煤气水封箱、排焦箱、推焦机、刮板机、水封槽、回炉加热设施、熄焦清水池、清水泵。
2. 炭化工段的工序和特点
我司60万吨兰炭生产采用8座SJ-Ⅶ型低温干馏炉组合工艺，其中每4座炉为一组轴线布置。
每台单炉均为连续式生产，原料煤在干馏炉内逐渐下降，依次经过干燥段，干馏段和冷却段。热解形成的兰炭通过炉底水冷夹套式排焦箱冷却后，经导焦口通过推焦机作用，下落至熄焦池内，用清水熄焦，浸泡在水封内的拉焦盘和刮板机在变速机作用下，将兰炭送至煤气烘干机内进行干燥，至含水量15~20%。兰炭经由皮带运输机送至筛分机进行筛分，获得不同等级产品，分类在焦场堆放。
产生的焦炉煤气通过集气阵伞至干馏炉顶部上升管，经由桥管喷淋初步冷却分离后进入煤气集气管，然后送至文丘里塔，煤气流动动力来自流程中设置的煤气风机的吸力。
干馏炉采用内热式，干馏炉内温度通过调节加热煤气和空气的比例来控制。空气供给采用单座炉独立供风方案，空气管道安装流量计，
压力计和调控阀门。空气风机选用1用1备方案，每座炉用风量单独进行调控。煤气风机单台单炉调控。煤气系统设置压力、温度、流量测控仪表，对煤气系统进行监控。
3. 干馏炉操作注意事项
1）干馏炉顶不能亏料。如果亏料可使炉顶温度升高，严重时易着火爆炸。处理方法：及时补料，并减慢推焦机的出焦速度。如果亏料时间较长，则需同时减小煤气和空气的输入量。
2）推焦机应维持正常。如果推焦机停止或速度减慢，可导致炉顶温度升高，严重时易爆炸。如果发生机械故障或停电，应尽快恢复。平时注意经常加润滑油维护。如果推焦机速度过快，会使炉顶温度过低，影响半焦及焦油产量和品质。
3）空气和煤气配比严格控制在1:1.8~2.0。过高，炉顶温度下降；过低，炉顶温度升高，特别是当低于1:1.2~1.4，会引起干馏炉花墙内着火，甚至爆炸。因此，需要调火工经常通过观测孔观察，一旦着火，可通过加大煤气量的方法进行降温。
4）煤炭日处理量严格控制在设计允许范围。以5万吨/年的干馏炉为例，每小时煤炭处理量为11吨。小于设计量时会引起炉顶温度升高，而超过设计量又会影响干馏效果，故需加煤工严格控制加料速度，一般每半小时加一斗煤。
5）烘干机严格执行正确点火程序。点火时需先放明火，再通煤气。另外，注意平时巡查，保持正常燃烧状态。
6）保持出焦振动筛正常运行。平时注意对机器进行维护，保证
出焦顺畅。
7）其它机械设备注意平时的保养和维护。例如刮板机，烘干机，出焦机皮带等，如不注意经常维护，发生故障时均可能导致事故发生。
总而言之，只要按照操作规程严格要求每位员工，就可以避免事故的发生。
1.2.2.3 净化工段
1. 净化工段主要设施和设备
文丘里塔、旋流板塔、电捕焦油器、110KW煤气风机、空气风机、循环水泵、焦油泵、清水循环池，热循环水池，冷循环水池、管式换热器、玻璃钢冷却塔、焦油贮槽、焦油中间槽、配电控制柜、仪表柜、测试压力温度流量仪表、循环水泵房、焦油泵房、配电仪表室。
2. 净化工段工序和特点
初冷后煤气进入文丘里塔，与来自热水循环系统的60℃的热循环水逆向（按照年产60万吨兰炭计，冷却氨水的用量为600m3/h）在塔内充分接触，进行换热和洗涤，大约80%的焦油被冷却水带入塔底，冷却至45~50℃。从旋流板塔的塔底进入旋流板塔。在旋流板塔内，来自冷水循环系统的40℃的冷循环水与从塔底旋转上升的煤气逆流接触，煤气被继续冷却并除去其中所含焦油，出塔煤气温度为45℃左右。经过两级冷却和除焦油处理的煤气进入电捕焦油器，进一步除去煤气中的焦油后，进入煤气风机。经过煤气风机后，一部分煤气被送回干馏炉作为加热煤气，一部分被送至兰炭烘干机作为燃料。
该工段设置三个循环水池，包括热循环水池、冷循环水池和清水
循环水池，均按地下钢筋混凝土防渗结构设计。热循环水提供桥管和文丘里初冷塔喷淋用水。冷循环水提供旋流板终冷塔喷淋用水。对收集的冷凝液进行油水静置分离后，煤焦油（重油）用焦油泵抽到焦油贮槽。循环水继续循环使用。
三套供水系统均设置压力、温度、流量测控仪表，对水系统进行监控。
1.2.2.4 筛焦工段
1. 筛焦工段主要设施和设备
皮带机、缓冲仓、振动筛、给煤机、焦场、地磅、装载机。
2. 筛焦工段工序和特点
通过烘干机烘干后的兰炭输送到缓冲仓。缓冲仓内可储存3小时兰炭生产量，缓冲仓下设置B800皮带将兰炭输送到受焦坑，在经过给煤机及皮带输送机输送到振动筛，把兰炭筛分成四种粒度等级，分别把4个不同规格的料送到卸焦皮带机上。卸焦皮带机设置在焦场，高度12米，不同规格的兰炭分别堆放，由地沟装车皮带装车外售。全部皮带机均设置皮带走廊封闭运行。
1.3 水循环过程
由上节可知，陕北60万吨兰炭生产工艺水循环系统主要包括热循环水、冷循环水、排焦箱夹套冷却水以及换热器清水循环四套系统。
1.3.1 热循环水系统
热循环水系统主要提供文丘里塔的氨水循环。主要过程包括：来自热循环池的循环氨水进入文丘里塔塔顶作为冷却水，在塔内与煤气
进行热量交换，夹带着焦油的冷却水从塔底流出，进入热循环池，在热环池内油水分离，焦油被定期打入焦油储罐，循环水泵送入文丘里塔循环使用，当热环池水量不足时，由冷环池内循环水泵入补充。热循环水系统示意图见图1. 4。
图1.4 热循环水系统示意图
1.3.2 冷循环水系统
图1. 5冷循环水系统示意图
在换热器内被清水冷却的循环水，从塔顶进入旋流板塔进行煤气的二级冷却，交换热量后出塔的循环水温度大约45~55℃，从塔底排出，进入冷循环池进行油水分离，焦油送去焦油储罐，循环水经换热器换热冷却，剩余循环水一部分补充至热循环池，一部分进入污水处理系统进行处理，达标水补充入熄焦池。冷循环池需定期补充清水。冷循环水系统示意图见图1. 5。
1.3.3 焦炉冷却水循环系统
SJ低温干馏炉下部设有排焦箱夹套，通过清水在其中的循环进行兰炭的冷却。基本流程为清水池的清水进入夹套内对成熟半焦进行冷却，冷却后清水进入清水池自然冷却后循环使用。这里需要注意的是，排焦箱夹套内绝对不能缺水。焦炉冷却水循环系统示意图见图1. 6。
图1.6 焦炉冷却水循环系统示意图
1.3.4 换热器清水循环系统
换热器清水循环系统中换热器采用列管式换热器，主要作用是用清水冷却冷环池循环水，操作时冷循环水走管程，清水走壳程。循环水在热交换过程中放出热量，温度降低至45～50℃后进入旋流板塔进行煤气的二级冷却，而清水温度也由30～40℃升高至35～45℃，送至凉水塔进行冷却后到清水循环池循环使用。换热器清水循环系统示意图见图1.7 。
图1.7 换热器清水循环系统示意图
1.4焦化废水处理
1.4.1焦化废水处理工艺
污水处理工段
1. 污水处理工段主要设施和设备
沉淀除油罐、气浮除油槽、调节池、厌氧池、好氧池、混合吸附池、终沉池、污水泵、供热和供水设施、配电设备。
2. 污水处理工段工序和特点
来自冷环池的氨水进入沉淀储油罐，经沉淀分层后，将重油回收至焦油储罐，氨水进入气浮除油槽，分离出轻油后，氨水进入调节池，补充生活污水和部分清水，以及营养盐和解拟剂后进入厌氧池。从厌氧池出来的氨水进入好氧池（也称曝气池），完成曝气过程后进入混合吸附池，加入一定量PAC（聚合氯化铝）和粉碳后，进入终沉池，粉碳吸附饱和排除，处理过的循环水进入熄焦池。具体处理工艺见下图。
图1.8 焦化废水处理工艺流程框图
以四海煤化工有限公司焦化废水处理工艺为例，该工艺处理的废水来源主要有两个：包括冷循环水和生活污水。混合后污水的主要污染物指标为：
COD ：30000～40000mg/L
苯酚：3500mg/L
NH 3-N ：3000mg/L
pH ：10～11
设计污水处理量为焦化废水100 m 3/d ，生活污水100 m 3/d 。依据处理后的焦化废水的用途，确定该废水中主要污染物排序为：苯酚>COD>pH>NH 3-N 。根据废水成分和分离要求，四海兰炭生产焦化水沼气 空气 杂用水 补充水
废水采用以厌氧一好氧生化处理工艺为主的工艺流程，根据具体生
产情况，目前每天四海兰炭厂污水处理量为：焦化废水50～60 m3/d，
生活污水50 m3/d。经过上述工艺处理，处理后水质为：
COD <500 mg/L
苯酚<0.5 mg/L
NH3-N <300 mg/L
pH：6.5～7.0
符合熄焦池用水要求。
第二章兰炭生产特点及安全生产
2.1兰炭生产特点
在兰炭的生产过程中，煤经过一系列物理和化学的变化，转化为煤气、焦油和兰炭。其特点是：
1）生产过程中产生的易燃易爆有毒物质多。在煤的低温干馏过程中，会产生CO，H2，H2S，NH3，酚类等物质，其中CO，H2以及NH3与空气混合，到达一定比例时，遇到火源或达到一定温度，就可能燃烧或者爆炸，而H2S和酚类物质会使人中毒。
2）露天作业粉尘烟气多。兰炭的生产在露天进行，干馏炉在生产过程中都产生大量的粉尘和烟气，烟气中含有许多有害物质如：SO2，NO x，H2S，CO和NH3等，既危害人员健康，又会造成环境污染。
3）生产工艺的条件苛刻。兰炭的生产属于低温干馏的范畴，温度过高或过低，都不利于半焦的形成，要求必须在隔绝空气的条件下，使焦饼中心温度在550～700℃，这就要求操作人员拥有极强的
责任心，避免因操作失误或违章作业而引的起严重后果。
2.2干馏炉安全注意事项
2.2.1 开工安全
（1）备煤安全。备煤包括原料煤的装卸、贮存、输送、配煤、粉碎等工序。备煤车间运煤车辆多，装卸设备多，运输皮带多，事故多为机械伤害事故。机械伤害主要包括以下几个方面。
①碰撞伤害：机械零部件迅速运动使在运动途中的人受到伤害。
②夹挤伤害：机械零部件的运动可以形成夹挤点或缝，如手臂被两辊之间的辊隙夹挤，截获过往运动的衣服而被夹挤等。
③接触伤害：机械零部件由于其锋利、有磨蚀性、热、冷、带电等，而使与其接触的人受到伤害，这可以是运动的也可以是静止的机械口。
④缠结伤害：运动的机械零部件可以卷人头发、环状饰品、手套、衣服等而引起缠结伤害。
⑤抛射伤害：机械零部件或物料被运转的机械抛射出而造成伤害。
机械设备的安全运转首先应基于机械本身的安全设计，对于可以预见的危险和可能的伤害，也应该有适当的安全防护措施。高质量机械防护罩的应用，并附以定期检查和维护。另外，管理机制的建立，如安全培训制度的建立，是预防机械危险的有效方法。
另外，煤是可燃性固体燃料，易发生自燃，且在处理中易于产
浅谈煤化工中的煤低温干馏
浅谈煤化工中的煤低温干馏 摘要：为了解决石油短缺问题，煤化工便产生了，煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。本文简单介绍了煤化学工业，综述了煤化工中的煤的低温干馏。 关键词：煤化工；低温干馏；半焦；影响因素 引言： 目前，化学工业中石油化工发展比较快，占据主导地位，煤化工的工业生产所占比重不大。因为目前石油还供过于求，价格低廉，但石油储量有限，总有一天要枯竭，按目前耗用速度，石油使用年限估计为几十年，而且那些开采容易，生产费用低的油田均已发现并在开采。在以后的年代里，石油的开采将逐渐转移到条件艰难的地方，开采费用也将大大提高，因而迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油，于是人们开始重视了煤化工。 1.煤化学工业的简介 煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业，简称煤化工。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等[1]。 2.煤的低温干馏 煤在隔热空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，成为煤干馏。按加热终温的不同，可分为三种：低温干馏、高温干馏、中温干馏。煤低温干馏过程仅是一个加热工过程，常压生产，不用加氢，不用氧气即可制的煤气和焦油，实现了煤的部分气化和液化。低温干馏的气化或液化工艺过程简单，加工条件温和，投资少，生产成本底，煤低温干馏生产在经济上也是有竞争能力的。褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低价煤，适于低温干馏加工。褐煤半焦反应性好，适于作还原反应的煤料。半焦含硫比原煤低，低硫半焦燃料有利于环境保护。低阶煤无粘结性，有利于在移动床或流化床干馏炉中处理。最佳热解温度均随煤阶降低而降低，低阶煤开始热解温度低[2]。 2.1低温干馏产品 煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。一般焦油产率为6-25%；半焦产率为50-70%；煤气产率为80-200m3/t。 2.2 半焦 低温干馏半焦的空隙率为30-50%，反应性和比电阻都比高温焦炭高得
煤的低温干馏知识讲座
煤的低温干馏知识讲座 资源、环境和人口是当前困扰人类社会发展的三大问题，这三大问题与能源都有密切的关系。迄今为止，我国能源一直是以煤为主的多元化结构。 一次能源主要包括石油、天然气、煤、核电和水电，我国则以煤为主，煤占66.1%，石油24.6%，天然气2.5%，水电6.8%。所以中国形成了富煤少油缺气的能源格局。 1.1煤的形成 煤是由一定地质年代生长的繁茂植物在适宜的地质环境下，经过岁月漫长的煤化过程而形成的可燃矿物，属于化石燃料。占我国一次能源消费的66.1%;根据成煤植物的不同，煤可分为两大类，既腐植煤和腐泥煤。前者起源于高等植物，在自然界中储量大，分布广。我们通常讲的煤都是腐植煤；后者起源于低等植物和浮游生物，储量很少。由于腐植煤在自然界中分布最广，储藏量最大，而且在煤炭利用和化学加工方面占有主要地位，我们炼焦用的煤都是腐植煤。 植物在整个成煤过程主要经过泥炭化作用和变质作用两个过程，不同的煤是不同的泥炭发展到不同变质阶段的产物。因此，煤的性质和煤的生产过程密切相关。 根据变质程度的高低，腐植煤依次分为褐煤、烟煤和无烟煤。烟煤是炼焦生产的主要用煤，随着变质程度的加深，烟煤又分为长焰煤、
气煤、肥煤、焦煤、廋煤和贫煤。总体上根据变质程度的不同，植物演变成煤大致经过植物、泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤五个阶段。 煤的低温干馏工业和干馏原理 一、煤的低温干馏概念 煤的低温干馏是除了煤的直接液化和间接液化意外，由煤制取清洁燃料的又一最为可行的技术路线。通过煤的低温干馏不仅可以获得洁净的液体和气体燃料，而且可以得到清洁的固体燃料及固体或液体化学品，同时从根本上实现了煤的分级和梯级深加工和利用，是发展循环经济和低碳经济的最佳技术途径之一。 二、焦化工业历史与革新 随着焦化工业的快速发展，中国也成为世界焦炭生产、消费及贸易大国。中国第一座机械化焦炉建于20世纪20年代，自50年代开始，自主设计，建设的焦炉成为产业发展的主流。陕北兰炭产业的起源可追述到上世纪八十年代中期，神府东胜煤矿开始建设，由于运输困难，煤炭加工利用的水平较低，为了提高煤的附加值，当地老百姓发明了堆烧生产兰炭的方法。由于生产工艺简单，投资小，产品应用领域广、价值高，因此，土法兰炭厂在本地得到了迅猛发展。但是，与此同时造成了严重的资源浪费和环境污染问题。上世纪九十年代中后期，通过技术改造和新工艺新方法的应用，陕北的土法兰炭生产逐渐被干馏炉炼焦工艺所取代，但由于兰炭生产企业分散、规模小、技
关于编制煤炭低温干馏生产建设项目可行性研究报告编制说明
煤炭低温干馏项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.wendangku.net/doc/0a6841080.html, 高级工程师：高建
关于编制煤炭低温干馏生产建设项目可行 性研究报告编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国煤炭低温干馏产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5煤炭低温干馏项目发展概况 (12)
现代煤化工技术经济及产业链研究_陈贵锋
doi ：10.11799/ce201410017 收稿日期：2014－09－05 基金项目：科研院所技术开发研究专项：固定床熔渣气化炉连续排渣关键技术研究（2014EG122191） 作者简介：陈贵锋（1966－），男，湖南常德人，研究员，煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院副院长，中国煤炭 学会资深会员，主要从事现代煤转化技术研发和洁净煤技术经济等研究，E －mail ：chen@https://www.wendangku.net/doc/0a6841080.html, 。 引用格式：陈贵锋，李振涛，罗 腾．现代煤化工技术经济及产业链研究［ J ］．煤炭工程，2014，46（10）：68－71．现代煤化工技术经济及产业链研究 陈贵锋 1，3，4 ，李振涛1，2 ，罗 腾 1，3，4 （1.煤炭科学技术研究院有限公司，北京100013；2.中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116； 3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京100013； 4.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京100013） 摘 要：现代煤化工及其产业链经过近十年技术示范已经取得系列成果，其技术、经济和环 境影响等指标已经有初步结论，今后如何发展值得关注。介绍了现代煤化工技术进展及发展趋 势，采用CCTM 模型进行了能效、经济和环境指标研究，指出其在提高能效、降低水耗等方面还有很大潜力。分析了现代煤化工的产品链和主要产品市场，建议开展差异化产品结构研究，防止产能过剩风险。 关键词：煤化工；技术经济；技术进展；产业链；产品市场 中图分类号：TQ536；F426.7文献标识码：A 文章编号：1671－0959（2014）10- 0068-04Ｒesearch on Technology Economic and Industrial Chain of Modern Coal Chemistry Industry CHEN Gui －feng 1，3，4，LI Zhen －tao 1，2，LUO Teng 1， 3，4 （1.China Coal Ｒesearch Institute Company Limited ，Beijing 100013China ； 2.School of Chemistry Engineering ，China University of Mining and Technology ，Xuzhou 221116，China ； 3.State Key Laboratory of Coal Mining and Clean Utilization ，Beijing 100013，China ； 4.Energy State Key Laboratory of Coal Efficient Utilization and Energy －saving Emission Ｒeduction ，Beijing 100013，China ） Abstract ：After nearly 10years of technology demonstration ，modern coal chemistry and its industrial chain have obtained a series of achievement ，with preliminary conclusions of technical ，economic and environmental impact indicators ，its development in the future is calling for more attention．The paper introduced the technology progress and development trend of modern coal chemistry industry ，and studied the energy efficiency ，economic and environmental indicators with CCTM model ，pointing out that there is great potential in energy efficiency improving ，water consumption reducing．And the modern coal chemistry industry chain and main product market were analyzed ，recommending development of differentiated product structure to prevent the risk of excessive production capacity． Keywords ：coal chemistry industry ；technology economic ；technology progress ；industry chain ；product market 现代煤化工是以先进技术为支撑，将煤转化成清洁燃料和化学品，实现煤炭高效清洁利用的产业，现代煤化工技术整体还处于工业示范阶段。相比传统煤化工的产能过剩、能耗高、环保效果较差等突出问题以及现代煤化工巨大的市场需求，现代煤化工受到社会广泛关注。总体来看，国家和企业对现代煤化工发展前景比较看好，但由于现代煤化工的技术经济性还不明朗，科学合理的产业链尚未形成，企业投资比较谨慎 ［1－4］ 。 1现代煤化工进展及趋势 现代煤化工主要集中在煤制油和合成天然气、煤制烯 烃、煤制乙二醇等领域，现代煤化工产业路线如图1所示，除煤制芳烃还处在研发阶段外，其它技术均进行了示范，形成了一批拥有自主知识产权的科技成果。 1.1大型煤炭气化技术成功应用 煤炭气化技术是现代煤化工技术的龙头（直接液化除 第46卷第10期2014年第10期 煤炭工程 COAL ENGINEEＲING Vol.46，No.10No.10，2014
现代煤化工产业发展现状分析
现状分析、政策走向及前景预测 一、现代煤化工产业概述 煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料及化学品，生产出各种化工产品地工业，是相对于石油化工、天然气化工而言地.从理论上来说，以原油和天然气为原料通过石油化工工艺生产出来地产品也都可以以煤为原料通过煤化工工艺生产出来.煤化工主要分为传统煤化工和现代煤化工两类，其中煤焦化、煤合成氨、电石属于传统煤化工，而目前所热议地煤化工实际上是现代煤化工，主要是指煤制甲醇、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制油、煤制二甲醚及煤制烯烃等项目.目前煤化工热地背景源于石油、天然气价格地不断上涨，使得以煤为原料地煤化工产品在生产上具备了巨大地成本优势，从而成为相对石化产品地最具竞争力地替代产品.从煤化工基地建设而言，煤化工产业涉及煤炭、电力、石化等领域，是技术、资金、资源密集型产业，对能源、水资源地消耗大，对资源、生态、安全、环境和社会配套条件要求较高.煤化工地工艺路线主要有三条，即焦化、气化和液化，在煤地各种化学加工过程中，焦化是应用最早且至今仍然是最重要地方法，其主要目地是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃；煤气化在煤化工中也占有很重要地地位，用于生产城市煤气及各种燃料气，也用于生产合成气（作为氢气、合成氨、合成甲醇等地原料）；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料（石脑油、汽油、柴油）；煤地其他直接化学加工，则生产褐煤蜡、磺化煤、腐植酸及活性炭等，仍有小规模地应用.个人收集整理勿做商业用途 国内外现代煤化工产业发展现状 从全球煤化工发展状况来看，主要集中在南非（公司是世界唯一拥有煤制液化工厂地公司，该公司地个煤基液化厂保证了南非地汽油、柴油供给量）、美国（太平原合成燃料厂是世界上目前唯一运行地大规模煤制天然气商业化工厂地公司，年产亿方天然气和万吨合成氨）和中国，除中国外其他国家并无大规模地发展，国内以煤炭为原料地化工产品在国际上大多是以石油和天然气为原料地，高高在上地国际原油价格是促使煤化工再次得到重视地直接动因.以原油和煤炭地单位热值来衡量，目前煤炭地价格只有原油价格地左右，以煤炭来代替石油作为化工产品地原料具有很好地经济意义.个人收集整理勿做商业用途 “富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临地现状，我国能源资源中，煤资源相对丰富，石油资源相对少，而且石油往往受制于国际市场.因此，通过把煤液化替代石油成为我国能源发展地一个明智选择.而且煤液化之后，相对于石油更加环保，符合国家节能环保地要求.未来随着我国经济发展，能源需求将日益扩大，对于煤液化地需求也就越大.这也就是意味着，对于煤化工需求也就越来越大.个人收集整理勿做商业用途 我国是世界上最大地煤化工生产国，煤化工产品多、生产规模较大，当前我国正处于传统煤化工向现代煤化工转型时期，以石油替代为目标地现代煤化工产业刚刚起步.由于国际市场油价高起，我国现代煤化工项目已呈现遍地开花之势，激发了富煤地区发展煤化工产业地积极性.据了解，在煤炭资源丰富地鄂尔多斯、通辽、赤峰、阿拉善盟等地，煤化工产业开始“井喷”.神华集团煤直接液化项目、伊泰集团间接法煤制油项目、神华包头煤制烯烃项目、大唐多伦煤制烯烃项目、通辽乙二醇项目等煤化工重点项目相继建成并投产.目前，全国煤制烯烃地在建及拟建产能达万吨，煤制油在建及拟建产能达万吨，煤制天然气在建及拟建产能接近亿立方米，煤制乙二醇在建及拟建产能超过万吨.这些项目全部建成之后，我国将是世界上产能最大地现代煤化工国家.近五年我国焦炭、电石、煤制化肥和煤制甲醇产量均位居世界首位，成为煤化工产品生产大国.年是现代煤化工爆发地启动之年，预计投资额应该在亿元左右，之后四年投资额将逐增加，年将达到奇峰，预计在亿，五年累计超过万亿，是十一五期间地倍.个人收集整理勿做商业用途 三、国家现代煤化工产业政策
煤的低温干馏生产工艺及污染治理
低温干馏生产工艺及污染治理 1. 低温干馏的概念 煤在隔绝空气下加热至高温600℃左右所发生的一系列复杂的物理、化学变化过程，称为煤的低温干馏。 2.干馏炉生产工艺特点及流程 干馏炉是煤低温干馏生产工艺中的主要设备。 鲁奇低温干馏炉是工业上已采用的典型炉型，其采用气体热载体内热式垂直连续进料，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段3部分。 2.1主要工艺特点 炉内采用大空腔设计，干燥段、干馏段没有严格的界限，干馏、干燥气体热载体不分；炽热的半焦进入炉底水封槽，用水冷却，采用拉盘和刮板机导出于馏产品；部分荒煤气和空气混合进入炉内花墙，经花墙孔喷出燃烧，生成千馏用的气体热载体将煤块加热干馏；煤气由炉顶集气伞引出进入冷却系统。 但其不足之处在于：①干燥和干馏气体热载体部分不足，导致出炉煤气热值低，难以符合工业和民用要求，对后续进一步加工利用造成巨大影响；②采用水封冷却出焦方式，表面看起来避免了由于煤气泄漏造成的环境污染，实际在生产中，黑褐色的熄焦高温废水，向空气中会发出大量有毒有害的气体；③由于半焦是从水里捞出，还需要浪费大量的煤气燃烧去烘干半焦；④煤干馏炉规模小，难以大型化。目前规模均为3～5万t／a的小型炉，属国家限制和淘汰的对象之一；⑤由于气体热载体必须由下向上穿过料层，要求料层有足够的透气性，并使气流分布
均匀，所以入料粒度应为20～80mm，需要由原煤破碎和筛分，其产率不高，价格还高于原煤；⑥于馏炉加料过程粉尘问题未得到有效解决。 2.2生产工艺流程图 原料煤由斗式提升机提升到炉顶储煤仓，并连续加入干馏炉，经预热段进入干馏段，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口进入干馏段燃烧，干馏段下部成品干馏煤落入水封槽冷却，然后排出。荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过煤气收集罩、上升管、桥管先后经文氏管塔、旋流板塔洗涤，煤气在风机的作用下回炉加热，剩余部分放散。焦油进入沉淀池脱水，然后集中在焦油池进行静置恒温
新形势下现代煤化工的发展方向及重点-2017
升级示范持续创新 努力开创现代煤化工发展新局面 在2017中国国际煤化工论坛上的讲话 中国石油和化学工业联合会会长李寿生 2０1７年９月2７日 煤炭资源丰富,石油天然气资源相对不足,是中国资源禀赋的 显著特征。发展现代煤化工，对于保障国家能源安全,促进煤炭清洁高效利用和煤炭产业转型升级、培育新的经济增长点,具有十分重要的战略意义。我国现代煤化工经历了“十一五”和“十二五”的快速发展,技术创新和产业规模均走在世界前列,已建成了煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇等一批现代煤化工示范工程,形成了一定产业规模。据我们统计,20１７年1-6月，我国煤制油产能达到693万吨/年,产量15５万吨;煤(甲醇）制烯烃产能达到1242万吨/年，产量53０万吨;煤制乙二醇产能达到２70万吨/年，产量70万吨;煤制天然气产能达到5１亿立方米/年,产量1１亿立方米。为实现煤炭的清洁高效利用奠定了坚实的基础,但因产业处在起步发展阶段，存在着水资源和环保瓶颈制约、工艺流程和技术集成尚需优化升级、产业支撑体系不健全等诸多问题。
结合本届论坛主题,我主要就“十三五”以来现代煤化工技术新突破、行业面临的新形势和新挑战及今后发展的方向及重点,谈几点意见，供大家参考。 一、“十三五”以来现代煤化工技术新突破 当前，世界石化行业日臻成熟,创新驱动成为推动行业发展的主旋律,新产品、新技术不断涌现，技术创新既是石化行业,更是现代煤化工行业发展的核心动力。“十三五”以来,现代煤化工相关领域技术创新能力不断加强,国内外涌现出一大批新的研究成果。 一是煤气化技术向大型化、长周期迈进。华东理工大学等单位联合完成了日处理煤300０吨级超大型多喷嘴对置式水煤浆气化技术并已在国内累计推广11家企业，在建和运行气化炉42台。该技术是目前世界上唯一能够实现单炉日处理煤３000吨级能力的水煤浆气化技术，为我国大型煤化工的高效、洁净发展提供了坚实的技术支撑。航天长征化学工程股份有限公司设计生产的日处理煤20００吨级航天粉煤加压气化炉创造了世界现有工业化气化装置的 最长运行记录，单台气化炉连续（A级)运行记录为４２1天。神华宁煤集团联合中国五环工程公司等科研院所,自主开发出日耗煤220０吨干煤粉加压气化炉(神宁炉）应用于400万吨/年煤制油项目中,各项技术指标均达到国际先进水平。 二是煤炭液化技术向生产高效化和产品高端化发展。神华集团依据煤直接液化反应的产物分布特点，着力开发超清洁汽、柴油以及军用柴油、高密度航空煤油、火箭煤油等特种油品的生产技术，目前已完成了煤直接液化油品的战机试飞和火箭发动机试验。中科合成油技术有限公司基于对煤炭液化过程的全面分析，提出了包括
现代煤化工产业呈现四大特点
现代煤化工产业呈现四大特点 6月5日，中国石化联合会会长李勇武在2014中国国际煤化工发展论坛上表示，我国现代煤化工取得了突破性进展，技术创新和产业化应用走在了世界的前列，煤制油、煤制甲醇、甲醇制烯烃等示范工程都实现了稳定的运行。目前我国现代煤化工发展呈现四大特点。 一是产业规模快速增长。2013年，全国甲醇产量达到2900万吨，二甲醚产量达到500万吨，煤制油投产项目产量约170万吨，煤制烯烃180万吨，煤制乙二醇达到90万吨，已投产的煤制天然气示范项目达到27亿立方米，产业规模已居世界首位。预计到2020年，煤制油、煤制气规模将分别达到3000万吨和500亿立方米。 二是工程示范取得了积极进展。目前，煤制油、甲醇制烯烃、煤制二甲醚等一批示范工程建成投产并实现稳定运行。特别是神华集团鄂尔多斯煤直接制油示范项目、包头煤制烯烃示范项目、内蒙古伊泰集团煤间接制油项目运行稳定并取得了较好的经济效益。内蒙古新奥集团煤制二甲醚、大唐集团内蒙古克旗煤制天然气项目一期工程、新疆庆华煤制天然气项目一期工程都已经建成投产。 三是产业的集中度明显提升。现代煤化工项目主要集中在内蒙古、山西、陕西、新疆、宁夏等地区。培育了一大批大型骨干集团和企业，产业发展格局初步形成，仅甲醇产品已形成了山西晋煤、神华、河南煤业、兖矿集团、中海油等10家百万吨级生产企业，合计产能占了全国总产能的37%。内蒙古的煤化工产业正由示范项目向示范基地转变，产业化、规模化、集群化发展势头强劲。 四是关键技术和装备研发实现了新突破。我国自主研发了大型先进煤气化、煤制甲醇、煤直接制油和接制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、万吨级煤制芳烃、低阶煤分质利用等技术；研制了大型煤气化装置、变换炉、低温甲醇洗、12万吨等级大型空分、8万吨等级以上空分空气压缩机、百万吨级煤制油反应器、60万吨级甲醇制烯烃反应器等大型装备，取得一大批具有自主知识产权的科技成果。
我对煤低温干馏的认识
我对煤低温干馏的认识 煤干馏方法之一，指采用较低的加热终温(500~600℃),使煤在隔绝空气条件下，受热分解生成半焦、低温煤焦油(见煤焦油)、煤气和热解水过程。低温干馏的设备称为低温干馏炉。与高温干馏(即焦化)相比，低温干馏的焦油产率较高而煤气产率较低。一般半焦为50%~70%，低温煤焦油8%~25%，煤气80~100m3/t(原料煤)。 煤低温干馏始于19世纪。二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等 适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。 历史上曾出现过很多低温干馏方法，但工业上成功的只有几种。这些方法按炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入;内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和
气体热载体法两种。 内热式气体热载体法鲁奇-斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法。此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分。煤低温干馏褐煤或由褐煤压制成的型块(约25~60mm)由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15%时，在干燥段脱除水分至1.0%以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80~100℃。干燥后原料在干馏段被600~700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃,发生热分解;热气体冷至约250℃,生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从干馏段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。中国东北也曾建此种炉。60年代初，在中国曾采用的气燃式炉也属此类型，后因大量廉价天然石油的开采而停产。 内热式固体热载体法鲁奇-鲁尔盖斯低温干馏法(简称L-R法)是固体热载体内热式的典型方法。原料为褐煤、非粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。20世纪50年代，在联邦德国多尔斯滕建有一套处理能力为10t/h煤的中间试验装置,使用的热载体是固体颗粒(小瓷球、砂子或半焦)。由于过程产品气体不含废气，因此后处理系统的设备尺寸较小,煤气热值较高,可达20.5~40.6MJ/m3。此法由于温差大，颗粒小,传热极快，因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时，产率可达30%。L-R法工艺流程煤低温干馏是首先
煤的格金低温干馏试验影响因素
煤的格金低温干馏试验影响因素 通过煤的格金低温干馏试验原理，认真分析装样、水槽冷凝水温度，升温速率等试验全过程对实验结果的影响，提出相应的对策，提高试验精确度。 标签：煤；格金低温干馏；影响因素；升温速率 煤的格金低温干馏试验是一个多指标的综合性试验，既有结焦性指标，又有干馏物产率指标，通过这些数据可以更加全面的了解煤的分解产物的特性。在炼焦、气化、低温干馏工业中，焦油产率都是一个非常重要的指标，从低温焦油中可以提取许多优质的化工原料，同时也可以炼制人造汽油的燃料。煤的格金低温干馏试验在汽化炉的除尘设备和管道防止堵塞方面具有重要的意义。 1 实验的测定原理 称取20g的煤样装入玻璃干馏管内，然后送入预先加热到300℃的干馏炉内，以5℃/min的升温速度在隔绝空气的条件下升温到600℃，在此温度下保温15min。在实验过程中，煤样分解产生干馏冷凝物、焦油和水蒸气，通过使用二甲苯或甲苯进行油水分离，用水分测定管测得水分体积，测得干馏总水分产率及焦油产率。半焦产率是通过残留在干馏管中的半焦质量得出的，再将其与标准焦型比较最终确定焦型，反映出煤炭的结焦性能水平。 2 实验的相关影响因素 2.1 样品的称量 制备好的煤样应保存在密闭的容器中，在称样前要充分混合均匀，然后从不同部位取出称20g（准确称至0.01g）煤样。当煤样的焦型大于G2时，需要称取m’g的电极炭和20g-m’的煤样，并将其充分混合均匀后再进行试验，避免试验结束后形成的半焦形状不规则，产生裂缝，影响焦型的判断。 2.2 煤样的装样 称好的煤样在装样的过程中干馏管要干燥、洁净，干馏管支管向上，将干馏管倾斜45°并插入带孔的支架上，用小漏斗将煤样小心的倒入干馏管内，同时还要避免煤样进入干馏管支管，或将煤样沾在干馏管内壁，造成煤样损失。避免装样过程中干馏管倾斜程度过大，使煤样下落时飞起导致煤样损失。但是干馏管倾斜程度过小的话又会使煤样沾在管壁上造成损失。在装样过程中如果不小心将煤样进入干馏管支管，这时就需要轻轻敲打支管，让其中的煤样落入干馏管中，如果是煤样沾在管壁上，这就需要用软毛刷将其刷至干馏管中，并让其在刻度以下，避免试验过程中部分煤样随焦油和水蒸气、煤气一起进入锥形瓶中。装好煤样后干馏管应该横放，并将与干馏管直径相当的石棉垫剪去1/4缺口，将其放入干馏管口内，并用推杆轻轻推入距离封闭端150mm刻度处。然后在石棉垫后堵塞
煤的格金低温干馏试验影响因素
煤干馏产物摘要：通过煤的格金低温干馏试验原理，认真分析装样、水槽冷凝水温度，升温速率等试验全过程对实验结果的影响，提出相应的对策，提高试验精确度。 关键词：煤；格金低温干馏；影响因素；升温速率 煤的格金低温干馏试验是一个多指标的综合性试验，既有结焦性指标，又有干馏物产率指标，通过这些数据可以更加全面的了解煤的分解产物的特性。在炼焦、气化、低温干馏工业中，焦油产率都是一个非常重要的指标，从低温焦油中可以提取许多优质的化工原料，同时也可以炼制人造汽油的燃料。煤的格金低温干馏试验在汽化炉的除尘设备和管道防止堵塞方面具有重要的意义。 1 实验的测定原理 称取20g的煤样装入玻璃干馏管内，然后送入预先加热到300℃的干馏炉内，以5℃/min的升温速度在隔绝空气的条件下升温到600℃，在此温度下保温15min。在实验过程中，煤样分解产生干馏冷凝物、焦油和水蒸气，通过使用二甲苯或甲苯进行油水分离，用水分测定管测得水分体积，测得干馏总水分产率及焦油产率。半焦产率是通过残留在干馏管中的半焦质量得出的，再将其与标准焦型比较最终确定焦型，反映出煤炭的结焦性能水平。 2 实验的相关影响因素 2.1 样品的称量 制备好的煤样应保存在密闭的容器中，在称样前要充分混合均匀，然后从不同部位取出称20g （准确称至0.01g）煤样。当煤样的焦型大于G2时，需要称取m’g的电极炭和20g-m’的煤样，并将其充分混合均匀后再进行试验，避免试验结束后形成的半焦形状不规则，产生裂缝，影响焦型的判断。 2.2 煤样的装样 称好的煤样在装样的过程中干馏管要干燥、洁净，干馏管支管向上，将干馏管倾斜45°并插入带孔的支架上，用小漏斗将煤样小心的倒入干馏管内，同时还要避免煤样进入干馏管支管，或将煤样沾在干馏管内壁，造成煤样损失。避免装样过程中干馏管倾斜程度过大，使煤样下落时飞起导致煤样损失。但是干馏管倾斜程度过小的话又会使煤样沾在管壁上造成损失。在装样过程中如果不小心将煤样进入干馏管支管，这时就需要轻轻敲打支管，让其中的煤样落入干馏管中，如果是煤样沾在管壁上，这就需要用软毛刷将其刷至干馏管中，并让其在刻度以下，避免试验过程中部分煤样随焦油和水蒸气、煤气一起进入锥形瓶中。装好煤样后干馏管应该横放，并将与干馏管直径相当的石棉垫剪去1/4缺口，将其放入干馏管口内，并用推杆轻轻推入距离封闭端150mm刻度处。然后在石棉垫后堵塞5-10mm厚的石棉绒。在此过程中一定不要把煤样沾在石棉垫和石棉绒上，将干馏管横放也是为了防止石棉垫直接掉入干馏管内造成煤样损失，影响测定结果，同时在煤样装入干馏管后再距封闭端150mm处堵塞石棉垫是为了限制煤样的长度，同时为了过滤挥发物将其后堵塞5-10mm后的石棉绒。石棉绒不宜压得过实，否则不利于挥发分的析出。将干馏管中的煤样铺平敲实，这样不仅为了表面平整，还为了煤样的堆积密度比较一致，同时可以使煤样的颗粒间隙压缩到最小，煤粒间接触精密，
现代煤化工技术手册
现代煤化工技术手册 出版社：化学工业出版社2011年 规格：上中下三册 16开精装 定价800元优惠价：580元 手册共分11篇，54章近318万字。详细介绍煤田地质，煤的储运、燃烧、气化、焦化、液化的方法及物化基础、工艺流程、工艺条件选择，煤化工的主要设备结构与材质及其相关的环保、安全、仪表自控等的公用工程。手册内容有以下特点。①技术先进，方法全面。反映了21世纪国际煤化工的现代技术水平；如气化技术中气流床水煤浆加压气化，干粉煤加压气化，流化床的灰熔聚炉气化技术、煤的地下气化技术等；焦化中焦油煤化工产品的
分离与提取技术，煤液化的直接与间接液化技术等。②全书理论联系实际，内容实用、可操作性强。③煤的利用涉及面广，如煤气化联合循环发电、燃料电池、碳素材料、由合成气制取氨、甲醇、二甲醚、低碳醇、低碳烯烃、乙二醇和羟基合成多种化工产品等均有介绍。④手册中有大量图表、数据、公式，文字通达。 ⑤ 手册是权威性专著，集中了全国一流的专家、学者。 本手册可供煤炭、煤化工领域的科研、设计、生产的工程技术人员使用；也可供相关专业大中专院校师生参考 目录 第一篇绪论 第一章煤炭在能源中的地位 第二章现代煤化工及洁净煤技术 第三章现代煤化工重点产品 第四章现代煤化工发展模式 第二篇煤炭及其储存运输、洗选与加工 第一章煤的组成和性质 第三章煤焦的储存、运输及制备 第四章型煤的制造 第五章水煤浆制备
第三篇煤的燃烧 第二章煤燃烧数学物理模型 第三章煤炭燃烧设备 第四章煤燃烧的环保控制 第四篇煤炭的气化 第一章煤炭气化的物理化学基础及气化技术分类第二章常压固定床气化 第三章碎煤固定层加压气化生产过程 第四章流化床煤气化 第五章干法气流床煤的气化 第六章湿法气流床加压气化 第七章多喷嘴对置式气流床水煤浆气化技术 第八章地下煤气化 第九章多元料浆新型气化技术 第十章煤制代用天然气（SNG） 第十一章其他煤气化方法 第十二章空气分离 第五篇煤炭的焦化 第一章煤炭的热解技术
煤的低温干馏
煤的低温干馏 它主要指煤在干馏终温500～700℃的过程。中国一些城市目前还使用中温干馏炉（700～900℃）生产城市煤气，故也编入本节。 煤低温干馏始于19世纪。二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等。 适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。
1．低温干馏的产品性质 前已述及烟煤低温干馏的产品产率、组成和性质与高温干馏有很大区别，见表6-1-03和6-1-04。干馏半焦的性质列于表6-1-09。可见半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应性和比电阻越高。半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低（250℃左右）是优质的燃料，也适合用于制造活性炭，炭分子筛和还原剂等。 2．煤低温干馏工艺 低温干馏的方法和类型很多，按加热方式有外热式，内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体二种；按煤的运动状态又分为固定床、移动床、流化床和气流床等。这里仅简介几种。 ⑴连续式外热立式炉 目前国内仍用来制取城市煤气的伍德炉示于图6-1-02。烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤气与干馏气由上升管引出。2080mm伍德炉的每个干馏室处理煤约8t/d。加热煤气是用自产半焦在炉侧发
推荐-60万吨年煤低温干馏综合利用项目安全设施试生产方案 精品
60万吨/年煤低温干馏综合利用项目 安 全 设 施 试 生 产 方 案 二〇一〇年一月五日
前言 本方案以《神木县联众煤化工有限公司60万吨/年煤低温干馏综合利用项目可行性研究报告》、《神木县联众煤化工有限公司60万吨/年煤低温干馏综合利用项目安全预评价报告》、《神木县联众煤化工有限公司60万吨/年煤低温干馏综合利用项目安全设施设计专篇》为基础，并参阅了相关的文献资料，编写而成。 《总体试生产方案》共分十一章，主要说明了编写的目的、依据、原则、组织机构、试车计划、生产结构设置、规章制度编制、物资准备、公用工程、安全保障和可能出现的问题及对策、试生产日期、应急预案等方面的内容，通过计划、组织、控制、协调等有效手段，保证试生产工作按规定目标进行。 由于时间及编者水平有限，疏漏之处在所难免，敬请各位专家及领导批评指正。
目录 第一章、总则 一、目的 二、编制依据 三、原则 四、组织机构 五、生产运行系统各单位职责及界区界定 六、试车期间建设单位、施工单位、设计单位的分工第二章、试车总体计划 一、试车前对各专业的要求 二、试车主要里程碑 三、试车总体计划 四、各单位试车具体安排 五、设备单体试车安排 第三章、分厂机构设置和人力配置及规章制度的编制情况 一、机构设置 二、人员配备情况 三、分厂规章制度编制情况 第四章、物资准备情况 一、物资准备工作的任务
二、物资准备计划 第五章、试车方案及规程编制情况 一、生产技术科的试车方案 二、各车间的试车方案及规程 第六章、全厂公用工程平衡情况 一、全厂水平衡情况、 二、全厂供电平衡情况 三、全厂蒸汽平衡情况 四、全厂仪表空气、工艺气平衡情况 第七章、试生产过程中可能出现的问题及对策第八章、安全保障措施 一、安全工作的指导思想及原则 二、安全工作的主要任务及预想 第九章、试生产起止日期 第十章、试生产产品和设计生产能力 第十一章、事故应急救援预案（已装订成册）
现代煤化工产业创新发展布局方案(发改产业〔2017〕553号)
现代煤化工产业创新发展布局方案 现代煤化工是指以煤为原料，采用先进技术和加工手段生产替代石化产品和清洁燃料的产业。为推动现代煤化工产业创新发展，拓展石油化工原料来源，形成与传统石化产业互为补充、协调发展的产业格局，贯彻落实《石化产业规划布局方案》和《关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》的工作部署，现提出现代煤化工产业创新发展布局方案。 一、开展现代煤化工产业创新发展布局的必要性 石化产品是国民经济发展的重要基础原料，市场需求巨大，但受油气资源约束，对外依存度较高。2015年，原油、天然气、乙烯、芳烃和乙二醇对外依存度分别高达60.8%、31.5%、50.4%、55.9%和66.9%。我国煤炭资源相对丰富，采用创新技术适度发展现代煤化工产业，对于保障石化产业安全、促进石化原料多元化具有重要作用。 经过多年努力，我国现代煤化工技术已取得全面突破，关键技术水平已居世界领先地位，煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇基本实现产业化，煤制芳烃工业试验取得进展，成功搭建了煤炭向石油化工产品转化的桥梁。但是，目前产业整体仍处于升级示范阶段，尚不完全具备大规模产业化的条件，系统集成水平和污染控制技术有待提升，生产稳定性和经济性有待验证，行业标准和市场体系有待完善，
且存在不顾生态环境容量和水资源承载能力、盲目规划建设现代煤化工项目的势头。针对存在的问题，迫切需要加强科学规划、做好产业布局、提高质量效益，化解资源环境矛盾，实现煤炭清洁转化，培育经济新增长点，进一步提升应用示范成熟性、技术和装备可靠性，逐步建成行业标准完善、技术路线完整、产品种类齐全的现代煤化工产业体系，推动产业安全、绿色、创新发展。 二、基本原则 ——坚持创新引领，促进升级示范 加快现代煤化工产业技术优化升级，大力推进原始创新和集成创新。聚焦重点领域和关键环节，加强共性技术研发和成果转化。依托现代煤化工升级示范工程建设，推进新技术产业化，完善技术装备支撑体系，提升产业自主发展能力。 ——坚持产业融合，促进高效发展 鼓励跨行业、跨地区优化配置要素资源，积极推广煤基多联产，促进现代煤化工与电力、石油化工、冶金建材、化纤等产业融合发展，构建循环经济产业链和产业集群，提升资源能源利用效率。 ——坚持科学布局，促进集约发展 依托现有现代煤化工优势企业，实施挖潜改造。选择在煤水资源相对丰富、环境容量较好的地区，规划建设现代煤
现代煤化工新技术的介绍
一、煤制二甲醚（DME） 1.1概况 二甲醚是一种重要的绿色工业产品，主要用做清洁燃料、气雾剂、制冷剂、发泡剂、有机合成原料等。与液化石油气相比生产成本低，有较大的差价，使得二甲醚替代液化石油气成为可能。所以现在作为柴油掺烧剂和替代民用燃料液化石油气。制取二甲醚的行业成为了新兴的“绿色化工”。国内合成二甲醚的研究工作正在紧张进行中，目前已建成最大的二甲醚生产装置为年产几十万吨。不少企业对“合成气”制二甲醚感兴趣，因此二甲醚被称为朝阳化工产品。并且甲醇制二甲醚的知识产权是自主的。 二甲醚（DME）是一种比较惰性的非腐蚀性有机物，常温常压下二甲醚为无色易燃气体，空气中允许浓度为400*10-6。对金属无腐蚀性，对人体不刺激皮肤，不致癌，对大气臭氧层无破坏作用，是一种有娘的绿色化工产品。 下表为二甲醚和液化石油气的性质比较
二甲醚与液化石油气性质的比较 项目二甲醚液化气 分子量46 44～56 饱和蒸汽压（60℃）/MPa 1.35 1.92 平均热值/（kj/kg）28410 45760 爆炸下限/% 3.5 1.7 理论烟气量/（m3/kg） 6.96 11.32 理论空气量/(m3/kg) 7.46 12.02 预热器热值/(kj/m3) 4219 3509 理论燃烧温度/℃2250 2055 从数据可看出，同等条件下，二甲醚存储运输较为安全。虽然二甲醚热值低，但由于二甲醚本身含氧在燃烧过程中所需空气质量远低于液化石油气，从而使得二甲醚的预混热气值夏理论燃烧温度都高于液化石油气。 二甲醚具有较高的十六烷值，液化后可直接作为汽车燃料，其燃烧效果比甲醇燃料效果好。由于二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，所以可实现无言高效燃烧，并可降低噪声。易于压缩使用，还可作为精细化工产品。在这些用途中，作为精细化工产品时，小规模生产（0.25～1.0万吨/年）就可满足需求，作为化工原料时生产规模应在2万吨/年以上，作为清洁燃料时的需求量大，实际上是代替原油，必须大规模生产（10万吨/年）以上，才能形成经济规模。全世界到2006年对二甲醚的需求量为40万吨/年。2008年世界经济风暴开始后，二甲醚的产量和价格也一落千丈，据统计2008年底仅有13.9%的装置维持生产。
我国现代新型煤化工行业
我国现代新型煤化工行业现状分析 煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料及化学品，并生产出各种化工产品的工业。根据生产工艺和产品不同，主要分为煤焦化、煤电石、煤气化、煤液化四个生产链。其中，煤焦化、煤电石、煤气化中的合成氨属于传统煤化工，煤气化、煤制醇醚、煤制烯烃、煤制油属于现代新型煤化工领域。传统煤化工方面，工信部先后出台了《焦炭行业准入条件》、《电石行业准入条件》、《合成氨行业准入条件》，且国家发改委早已明确发文，暂停审批单纯扩大产能的焦炭、电石项目，因此，我行对传统煤化工的焦炭、电石和合成氨项目支持较少。本文从近期煤化工产品产销、下游市场、行业发展趋势三个方面，重点对我国现代新型煤化工行业现状进行分析。 一、主要煤化工生产企业及产品产销情况 目前，我国现代新型煤化工的主要产品以煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制乙二醇为主，具体产销情况如下： （一）煤制甲醇 2013年我国甲醇产能5629万吨，其中有效产能约5590万吨，超过全球产能的50%，居世界第一。2013年实际生产2878万吨，比2012年增加了8.3%，开工率51.1，其中煤制甲醇占66%，焦炉煤气制甲醇占17%，天然气制甲醇占17%；实际销售甲醇3441万吨，其
中进口甲醇486万吨，为2009年以来首次进口跌破500万吨，出口甲醇77万吨。2014年上半年，我国累计生产甲醇1808万吨，比2013年同期增加了26.9%，开工率为51.5%；销售甲醇1877万吨，其中进口甲醇171万吨，出口甲醇51万吨。 （二）煤制二甲醚 2013年二甲醚产能1348万吨，其中有效产能1158万吨，实际产量449万吨，开工率33.3%，开工率与2011-2012年相比基本持平。2014年上半年全国二甲醚产量约230万吨，开工率为36.5%。由于国内二甲醚产能过剩严重，价格低廉，因此几乎没有二甲醚进口情况。 （三）煤制烯烃 （四）煤制油 （五）煤制天然气 （六）煤制乙二醇 二、煤化工产品下游市场情况 （一）煤制甲醇 2014年上半年我国甲醇下游市场结构：