煉焦化學(xué)品的生成組成和產(chǎn)率PPT課件

1、1第五章第五章 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與煤氣凈化煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與煤氣凈化第一節(jié)第一節(jié) 煉焦過(guò)程的化學(xué)產(chǎn)品煉焦過(guò)程的化學(xué)產(chǎn)品第二節(jié)第二節(jié) 煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的方法及典型流程煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的方法及典型流程第三節(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)2第一節(jié)第一節(jié) 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的組成和產(chǎn)率煉焦化學(xué)產(chǎn)品的組成和產(chǎn)率一、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)率二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素第2頁(yè)/共38頁(yè)3第一節(jié)第一節(jié) 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的組成和產(chǎn)率煉焦化學(xué)產(chǎn)品的組成和產(chǎn)率 煤在焦?fàn)t高溫干餾作用下，因受熱發(fā)生一系煤

2、在焦?fàn)t高溫干餾作用下，因受熱發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化。列復(fù)雜的物理化學(xué)變化。 初次分解產(chǎn)物：初次分解產(chǎn)物：約在約在600以前從膠質(zhì)層析以前從膠質(zhì)層析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(guò)赤熱的焦初次分解產(chǎn)物通過(guò)赤熱的焦炭和沿炭化室爐墻向上到達(dá)頂部空間之間，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(guò)程生成的產(chǎn)物。了氫氣析出和環(huán)烷烴的芳構(gòu)化過(guò)程生成的產(chǎn)物。第3頁(yè)/共38頁(yè)4一、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)率圖圖5.1 煤氣及化學(xué)產(chǎn)品析出示意圖煤氣及化

3、學(xué)產(chǎn)品析出示意圖 在膠質(zhì)體生成、固化和半焦分解、縮聚的全過(guò)程中，都有大量氣態(tài)產(chǎn)物在膠質(zhì)體生成、固化和半焦分解、縮聚的全過(guò)程中，都有大量氣態(tài)產(chǎn)物析出。析出。75%第4頁(yè)/共38頁(yè)5煉焦過(guò)程中煤熱解中的化學(xué)反應(yīng)可分為以下幾種：煉焦過(guò)程中煤熱解中的化學(xué)反應(yīng)可分為以下幾種：1煤熱解中的裂解反應(yīng)煤熱解中的裂解反應(yīng)2一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應(yīng)一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應(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)61煤熱解中的裂解反應(yīng)煤熱解中的裂解反應(yīng)（1）結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵斷裂生成自由基；）結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵斷裂生成自由基；

4、（3）含氧官能團(tuán)的裂解；）含氧官能團(tuán)的裂解；（2）脂肪側(cè)鏈?zhǔn)軣嵋琢呀?，生成氣態(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，是以脂肪結(jié)構(gòu)為主的）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)性產(chǎn)物。低分子化合物，其受熱后，可分解成揮發(fā)性產(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)72一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應(yīng)一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應(yīng) （1）裂解反應(yīng)）裂解反應(yīng) C2H6C2H4+H2 C2H4CH4+C CH4C+2H2 （2）脫氫反應(yīng)）脫氫反應(yīng)一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率一、煉焦化

5、學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率第7頁(yè)/共38頁(yè)8（3）加氫反應(yīng)）加氫反應(yīng) （4）縮合反應(yīng)）縮合反應(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8頁(yè)/共38頁(yè)93煤熱解中的縮聚反應(yīng)煤熱解中的縮聚反應(yīng) 煤熱解的前期以煤熱解的前期以裂解反應(yīng)裂解反應(yīng)為主，而后期則以為主，而后期則以縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)為主。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）影響較大?？s聚反應(yīng)對(duì)煤的熱解生成固態(tài)產(chǎn)品（半焦或焦炭）影響較大。 （1）膠質(zhì)體固化過(guò)程的縮聚反應(yīng)，主要是在熱解生成的自）膠質(zhì)體固化過(guò)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。由基之間的縮聚，其結(jié)果生成半焦。 （

6、2）半焦分解，殘留物之間的縮聚，生成焦炭?？s聚反應(yīng)）半焦分解，殘留物之間的縮聚，生成焦炭。縮聚反應(yīng)是芳香結(jié)構(gòu)脫氫。苯、萘、聯(lián)苯和乙烯參加反應(yīng)。如：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9頁(yè)/共38頁(yè)10 （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)行環(huán)）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)行環(huán)化反應(yīng)。如：化反應(yīng)。如： 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10頁(yè)/共38頁(yè)11 煉焦化學(xué)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)炭化室煉焦

7、化學(xué)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。高溫干餾產(chǎn)品產(chǎn)率高溫干餾產(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)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、組成和產(chǎn)

8、率一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率第11頁(yè)/共38頁(yè)12 經(jīng)回收化學(xué)產(chǎn)品和凈化后的焦?fàn)t煤氣，其組成見(jiàn)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(jiàn)表5.2。焦?fàn)t煤氣中其它組分的產(chǎn)率見(jiàn)表。焦?fàn)t煤氣中其它組分的產(chǎn)率見(jiàn)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煤氣的組成表表5.3 焦?fàn)t煤氣中其它組分的產(chǎn)率焦?fàn)t煤氣中其它組分的產(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

9、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)13二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素 煉焦配煤的性質(zhì)和煉焦過(guò)程的操作條件決定著煉焦配煤的性質(zhì)和煉焦過(guò)程的操作條件決定著煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。1. 配煤性質(zhì)和組成的影響配煤性質(zhì)和組成的影響（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)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)生煤氣中的生煤氣中的CO

10、、 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，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)14 煤氣的產(chǎn)率煤氣的產(chǎn)率G(%)與配煤的揮發(fā)分有關(guān)，可由下式求得與配煤的揮發(fā)分有關(guān)，可由下式求得:二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素dafVG (5-1)式中式中與煤種有關(guān)的系數(shù)與煤種有關(guān)的系數(shù)(氣煤氣煤3，焦煤，焦煤=3.3)； Vdaf配煤的無(wú)水無(wú)灰基揮發(fā)分，配煤的無(wú)水無(wú)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

11、煤的變質(zhì)程度決定焦油的產(chǎn)率。第14頁(yè)/共38頁(yè)15二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素 在配煤揮發(fā)分在配煤揮發(fā)分Vdaf =2030%的范圍內(nèi)，焦油產(chǎn)率的范圍內(nèi)，焦油產(chǎn)率T可由下式求得：可由下式求得：2026. 053. 136.18dafdafVVT(5-2)（3）苯族烴產(chǎn)率）苯族烴產(chǎn)率 在一定范圍內(nèi)，苯族烴的產(chǎn)率隨煤的在一定范圍內(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)配煤比值及揮發(fā)分的增加而增加，當(dāng)配煤揮發(fā)份在揮發(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1

12、5頁(yè)/共38頁(yè)16二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素（4）氨、化合水的產(chǎn)率）氨、化合水的產(chǎn)率 煤氣中的氨來(lái)源于煤中的氮。一般配煤中約煤氣中的氨來(lái)源于煤中的氮。一般配煤中約60的氮存在于焦炭中，約的氮存在于焦炭中，約1520%的氮與氫化合生成的氮與氫化合生成氨氨。其余部分轉(zhuǎn)化為。其余部分轉(zhuǎn)化為氰化氫氰化氫、吡啶鹽基吡啶鹽基或其它含氮或其它含氮化合物。配煤的性質(zhì)不同，氨的產(chǎn)率顯然是不一樣的，一般產(chǎn)率為干煤的化合物。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

13、中的氧約有5560%在煉焦時(shí)轉(zhuǎn)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。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)17二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素2. 焦?fàn)t操作條件的影響焦?fàn)t操作條件的影響 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(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，煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(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，其其最主要的影響因素是爐墻溫度和炭化室頂部空間溫度。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

14、碳的含量增加，比重變大，酚類及中性油類含量降低。增加，比重變大，酚類及中性油類含量降低。 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。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)18二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素 炭化室頂部空間溫度不宜超過(guò)炭化室頂部空間溫度不宜超過(guò)800。 若炭化室頂部空間溫度過(guò)高，焦油和粗苯產(chǎn)率若炭化室頂部空間溫度過(guò)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，由于熱解作用

15、而降低，高溫化合水的產(chǎn)率卻增加，氨因高溫部分分解，并和赤熱的焦炭作用生成氰化氨因高溫部分分解，并和赤熱的焦炭作用生成氰化氫，氨的產(chǎn)率降低。氫，氨的產(chǎn)率降低。 高溫同樣影響煤氣的質(zhì)量，也導(dǎo)致煤氣中甲烷高溫同樣影響煤氣的質(zhì)量，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，因及不飽和碳?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。而使煤氣的體積增加，而熱值降低。第18頁(yè)/共38頁(yè)19二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素二、影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率的因素 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。定影響。 當(dāng)炭化室內(nèi)形成當(dāng)炭化室內(nèi)形成

16、負(fù)壓負(fù)壓時(shí)，空氣被吸入，引起部時(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。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(guò)高時(shí)，煤氣漏入燃燒系統(tǒng)或因爐當(dāng)炭化室內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，煤氣漏入燃燒系統(tǒng)或因爐門(mén)漏氣而損失。門(mén)漏氣而損失。第19頁(yè)/共38頁(yè)20第二節(jié)第二節(jié) 煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的方法及典型流程煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的方法及典型流程 煉焦化產(chǎn)回收系統(tǒng)的任務(wù)煉焦化產(chǎn)回收系統(tǒng)的任務(wù)是脫除并回收荒煤氣中的是脫除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，并使煤氣凈氨、苯族烴、煤焦油、硫化物等化學(xué)產(chǎn)品，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的化達(dá)到規(guī)定

17、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。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)21 一、硫銨流程一、硫銨流程圖圖5.4 生產(chǎn)硫銨系統(tǒng)的煤氣流程生產(chǎn)硫銨系統(tǒng)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?/p>

18、第21頁(yè)/共38頁(yè)22 二、氨水流程二、氨水流程圖圖5.5 生產(chǎn)濃氨水系統(tǒng)的煤氣流程生產(chǎn)濃氨水系統(tǒng)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38頁(yè)23三、負(fù)壓流程三、負(fù)壓流程焦焦?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

19、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)壓操作條件下的焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)在負(fù)壓操作條件下的焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)第23頁(yè)/共38頁(yè)24三、負(fù)壓流程三、負(fù)壓流程 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)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)的熱損失并減少冷凝液對(duì)管道的腐蝕。氣輸送時(shí)的熱損失并減少冷凝液對(duì)管道的腐蝕。第24頁(yè)/共38頁(yè)25三、負(fù)壓流程三、負(fù)壓流程

20、負(fù)壓下焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)的缺點(diǎn)：負(fù)壓下焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)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；相應(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在負(fù)壓下煤氣中硫化氫、氨和苯族烴的分壓降低從而使吸收推動(dòng)力下降；從而使吸收推動(dòng)力下降；第25頁(yè)/共38頁(yè)26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)用前景一、焦化廠自用的燃?xì)庖?、焦化廠自用的燃?xì)舛?、軋鋼用燃料二、軋鋼用燃料三、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

21、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)27一、焦化廠自用的燃?xì)庖?、焦化廠自用的燃?xì)?除鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦?fàn)t用高爐煤氣加熱外，一除鋼鐵聯(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。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另外，回收車間粗苯工序的管式加熱爐管式加熱爐、干燥、干燥硫銨用的空氣加熱爐、焦油車間的管式加熱爐、精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)施也使用焦苯車間的導(dǎo)熱油加熱以及公用與服務(wù)設(shè)施也使用焦?fàn)t煤氣

22、做燃料。爐煤氣做燃料。第27頁(yè)/共38頁(yè)28二、軋鋼用燃料二、軋鋼用燃料 由于軋鋼廠對(duì)加熱用焦?fàn)t煤氣的硫含量較嚴(yán)，由于軋鋼廠對(duì)加熱用焦?fàn)t煤氣的硫含量較嚴(yán)，一般要求控制在一般要求控制在幾毫克幾毫克以下。所以，只經(jīng)煤氣凈化以下。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。為此，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)行深度脫硫后寶鋼、鞍鋼等軋鋼廠均對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行深度脫硫后再作燃料使用。再作燃料使用。第28頁(yè)/共38頁(yè)29三、城市燃?xì)馊⒊鞘腥細(xì)?20世紀(jì)世紀(jì)80年代初，我國(guó)大中城市開(kāi)始普及城年代初，我國(guó)大中城市開(kāi)始普及城市居民用氣時(shí)，因天然氣和液化石

23、油氣極度缺乏，市居民用氣時(shí)，因天然氣和液化石油氣極度缺乏，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(lái)，隨著天然氣和液化石油氣的快速普及，近年來(lái)，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)以焦?fàn)t制氣供城市民用的煤氣廠已很少建設(shè)。據(jù) 2002年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)以焦?fàn)t煤氣為主的人工煤氣供年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)以焦?fàn)t煤氣為主的人工煤氣供應(yīng)量為應(yīng)量為199億億m3，使用人口達(dá)，使用人口達(dá)4541萬(wàn)人。萬(wàn)人。第29頁(yè)/共38頁(yè)30四、用焦?fàn)t煤氣合成氨四、用焦?fàn)t煤氣合成氨 在國(guó)內(nèi)化肥供應(yīng)緊張時(shí)期，本鋼焦化廠、邯鋼在國(guó)內(nèi)化肥供應(yīng)緊張時(shí)期，本鋼焦化廠、邯鋼焦化廠和山西

24、焦化公司等廠建成了用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)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。合成氨的裝置。 但近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)化肥生產(chǎn)能力的發(fā)展壯大但近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)化肥生產(chǎn)能力的發(fā)展壯大和受大量進(jìn)口化肥的沖擊，以焦?fàn)t煤氣為原料合成和受大量進(jìn)口化肥的沖擊，以焦?fàn)t煤氣為原料合成氨的生產(chǎn)成本和銷售市場(chǎng)面臨較大的競(jìng)爭(zhēng)，所以已氨的生產(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)。很少有新合成氨裝置建設(shè)。第30頁(yè)/共38頁(yè)31五、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PSA變壓吸附技術(shù)廣泛應(yīng)用，寶鋼化工公變壓吸附技術(shù)廣泛應(yīng)用，寶鋼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

25、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，用的焦?fàn)t煤氣再經(jīng)加壓深度凈化，用PSA技術(shù)從焦?fàn)t技術(shù)從焦?fàn)t煤氣中提取高純度氫煤氣中提取高純度氫(99.9左右左右)作為苯加氫裝置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。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)32六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電六、焦?fàn)t煤氣用于發(fā)電 焦?fàn)t煤氣可通過(guò)焦?fàn)t煤氣可通過(guò)蒸汽蒸汽、燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)和和內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)等等3種方式發(fā)電。種方式發(fā)電。 蒸汽發(fā)電機(jī)組蒸汽發(fā)電機(jī)組由鍋爐、凝汽式汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)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)生高組成。即以焦?fàn)t煤氣作為

26、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，已在國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)中廣泛應(yīng)用。但也存熟可靠，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、占地大和啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。在系統(tǒng)復(fù)雜、占地大和啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。第32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 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組燃?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)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、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、占地少、效率高、效益好和啟動(dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn)。但占地少、效率高、效益好和啟動(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，同時(shí)要求操作工人有較高的技術(shù)素質(zhì)。備品，同時(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。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)34七、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇七、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇 焦?fàn)t煤氣中的氫含量超過(guò)焦?fàn)t煤氣中的氫含量超過(guò)50，只要將焦?fàn)t煤氣，只要將焦?fàn)t煤氣中的甲烷轉(zhuǎn)化成中的甲烷轉(zhuǎn)化成CO和和H2，即可滿足甲醇合成氣的要求。，即可滿足甲醇合成氣的要求。 甲烷轉(zhuǎn)化的反應(yīng)：甲烷轉(zhuǎn)化的反應(yīng)： CH4+O2 CO2+2H2 CH4+H2O CO+3H2 CH4+CO2