煤炭的综合利用讲解学习.ppt

《煤炭的综合利用讲解学习.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、煤炭的综合利用一、煤炭气化的意义1.煤气是洁净的燃料：发电、工业锅炉、窑炉、城市民用。2.煤气是化学合成工业的原料：合成氨、甲醇、二甲醚、醋酸酐。二、煤的气化方法与煤气的种类（一）煤的气化方法1.按原料在气化炉中的运动状态可分为：移动床（固定床）气化、流化床（沸腾床）气化、气流床（悬浮床）气化、熔融床气化等；2.按气化过程的操作方式可分为：连续式气化、间歇式气化、循环式气化等；3.按压力大小不同可分为：常压气化、加压气化（中压0.7~3.5MPa，高压>7.0MPa）。(二)煤气的种类1.空气煤气2.混合煤气3.水煤气4.半水煤气三、煤气化的化学反应1.燃烧反应

2、C＋O2→CO2－395.4kJ/mol2.发生炉煤气反应C＋CO2→2CO＋167.9KJ/mol3.碳—水蒸汽反应C＋H2O→CO＋H2＋135.7KJ/mol4.变换反应CO＋H2O→CO2＋H2－32.2kJ/mol5.碳加氢反应C+2H2→CH4＋39.4kJ/mol6.热解或脱挥发分反应CmHn→n/4CH4+（m－n）/4C或CmHn＋（2m－n/2H2→mCH4三、气化用煤对煤质的要求（一）移动床气化法对煤质的要求1．移动床常压气化法对煤质的要求（1）水分Mt≤6%。（2）挥发分Vdaf1≤10%.（3）灰分Ad24%.（4）煤灰熔融性ST≥1

3、250℃。（5）固定碳w(FC)daf>65% 。（6）粒度。粒度13~100㎜（7）抗碎强度抗碎强度（>25㎜）≥65%。（8）热稳定性。TS+670≥70%。（9）反应性。无烟煤的化学反应性较差，但通过提高反应温度可增加反应性。（10）硫分。St,d≤1.5%。2．移动床加压气化对煤质的要求移动床加压气化典型的气化炉是德国鲁奇公司发明的鲁奇炉，它采用蒸气一氧（高氧空气）作气化剂，气化压力为2~3MPa，在压力高而温度不很高的条件下，可促进甲烷的生成反应；同时由于加压气化使反应物浓度增高，反应速度加快。由于气化温度低，鲁奇炉加压气化法可采用灰熔性低的煤气化、对

4、煤的抗碎强度和热稳定性要求较低，可气化褐煤，其粒度下限达5㎜，能采用高水分（Mt=20%~30%）和高灰分（Ad=30%）的劣质煤，对黏结性稍强的烟煤也能气化。（二）沸腾床气化法及其煤质的要求沸腾床气化又称流化床气化。1.对原料煤的要求是活性愈大愈好，所以用褐煤最好，要求Mar<12%,Ad<25%。2.也可采用长焰煤或不粘煤。煤的粒度小于8㎜，0~1㎜的煤粉愈少愈好。煤灰熔融性ST>1250℃,硫分St,d<2%。（三）气流床气化法及其对煤质的要求气流床气化过程是气体介质夹带煤粉并使其处于悬浮状态的气化过程。又称为悬浮床气化。悬浮床气化炉是一种粉煤气化炉，气化

5、温度高达1400~1500℃,常压下连续运转高速气化，对煤种要求不严，可以使用各种煤，包括黏结、膨胀、易碎、高灰、高硫、低灰熔融性的各种褐煤、烟煤、载烟煤。对料度要求较严格，要求煤粉愈细愈好。小于200目的粉煤占85%（褐煤可降到80%）。水分一般在1%~5%。（四）熔融床气化法及其对煤质的要求熔融床气化是一种入炉煤与高温的熔浴相接触而气化。按熔浴情况分为熔渣床、熔盐床和熔铁床三种。采用的液体热载体有熔融煤灰渣、熔融Na2CO3和熔融铁水。由于熔融的高温铁水对煤粉具有良好的熔解能力，煤中硫和铁水具有强烈的亲和性，在气化用煤方面，也可选用高硫煤，对煤种有较宽的适用

6、范围。第二节煤的液化定义：煤的液化是指经过一定的加工工艺，将固体煤炭转变成液体燃料或原料的过程。一、煤炭液化的意义1.煤的液化用于生产石油的代用品，可以缓解石油资源紧张的局面。从全世界能源消耗组成看，可燃矿物（煤、石油、天燃气）占92%左右，其中石油44%，煤30%，天燃气18%。2.通过液化，将难处理的固体燃料转变成便于运输、贮存的液体燃料，减少了煤中含硫、氮化物和粉尘、煤灰渣对环境的污染。3.煤的液化还可用于制取碳素材料、电极材料、碳素纤维、针状焦，还可制取有机化工产品等，以煤化工代替部分石油化工，扩大煤的综合利用范围。二、煤炭液化的方法及对煤质的要求（一

7、）煤炭液化的方法：（1）煤的直接加氢液化法，如高压加氢法、溶剂精炼煤法、水煤浆生产法等；（2）煤的间接液化法，即水煤气合成法；（3）煤的部分液化法，即低温干馏法。（二）煤直接加氢液化法及对煤质的要求1.定义：煤直接加氢液化是在高温、高压、氢气（或CO+H2，CO+H2O等）、催化剂和溶剂的作用下进行裂解、加氢等反应，将煤直接转化成分子量较小的燃料油和化工原料的加工过程。2.条件：煤加氢液化一般在180℃—450℃加压下分段进行。氢的来源可以是氢气或能提供氢原子的溶剂（称为供氢溶剂）。催化剂：钴、钌、钯、铂、铑等过渡金属配合物。载在多孔氧化铝表面上用硫化物处理过的

8、钼酸钴。3.煤质要求：高