煤炭的綜合利用邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院資環(huán)系應(yīng)用化工專

第七章煤炭的綜合利用 第一節(jié)煤的氣化第二節(jié)煤的液化第三節(jié)煤的燃燒第四節(jié)石煤和煤矸石的利用第一節(jié)煤的氣化定義：煤的氣化是指氣化原料（煤或焦炭）與氣化劑（空氣、水蒸汽、氧氣等）接觸，在一定溫度壓力下，發(fā)生一系列復(fù)雜的熱化學(xué)反應(yīng)，使原料最大限度地轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)可燃物（煤氣）的工藝過程。煤氣的有效成分主要是H2、CO、和CH4等。煤氣化是煤與氣化劑作用生成氣體混合物的反應(yīng)過程。目的是將煤轉(zhuǎn)化成可燃氣體。煤氣化過程包含煤的熱解、半焦的氣化等過程。煤氣的主要組成為CO,CO2,H2,CH4,H2O.一、煤炭氣化的意義1.煤氣是潔凈的燃料：發(fā)電、工業(yè)鍋爐、窯爐、城市民用。2.煤氣是化學(xué)合成工業(yè)的原料：合成氨、甲醇、二甲醚、醋酸酐。二、煤的氣化方法與煤氣的種類

（一）煤的氣化方法1.按原料在氣化爐中的運動狀態(tài)可分為：移動床（固定床）氣化、流化床（沸騰床）氣化、氣流床（懸浮床）氣化、熔融床氣化等；2.按氣化過程的操作方式可分為：連續(xù)式氣化、間歇式氣化、循環(huán)式氣化等；3.按壓力大小不同可分為：常壓氣化、加壓氣化（中壓0.7~3.5MPa，高壓>7.0MPa）。

1、氣化爐：進行煤炭氣化的設(shè)備叫氣化爐。2、氣化爐分類按照燃料在氣化爐內(nèi)的運動狀況移動床(又叫固定床)沸騰床(又叫流化床)氣流床熔融床生產(chǎn)操作壓力常壓氣化爐加壓氣化爐排渣方式固態(tài)排渣氣化爐液態(tài)排渣氣化爐

1.空氣煤氣2.混合煤氣3.水煤氣4.半水煤氣

空氣煤氣混合煤氣水煤氣半水煤氣以空氣作為氣化劑生產(chǎn)的煤氣以空氣(富氧空氣或純氧)和水蒸氣的混合物作為氣化劑，生產(chǎn)的煤氣將空氣(富氧空氣或純氧)和水蒸氣分別交替送入氣化爐內(nèi)間歇進行生產(chǎn)的煤氣氣體成分經(jīng)過適當調(diào)整(主要是調(diào)整含氮氣的量)后，生產(chǎn)的符合合成氨原料氣的要求的煤氣4、煤氣的種類(二)煤氣的種類根據(jù)煤氣組成不同可分為：發(fā)生爐煤氣和水煤氣、合成氣和還原氣、城市煤氣和焦爐煤氣、富氣和合成天然氣。(1)水煤氣和發(fā)生爐煤氣交替吹空氣和水蒸氣到發(fā)生爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣稱水煤氣。同時吹空氣和水蒸氣到發(fā)生爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣稱發(fā)生爐煤氣。典型組成%：

CO2H2CON2CH4高熱值MJ/m3水煤氣5.050.040.05.0010.5~12.2發(fā)生爐煤氣5.510.529.055.00

4.4~5.1(2)合成氣與還原氣合成氣是根據(jù)不同用途控制煤氣化過程產(chǎn)生的，主要用作不同化工產(chǎn)品的加工。如合成氨的合成氣對H2／N2要求很高，合成甲醇用氣CO含量較高等等。還原氣是指煉鐵過程中產(chǎn)生的可燃性氣體，要求其中水蒸氣和二氧化碳含量較少，較多時應(yīng)將其除去。(3)城市煤氣城市煤氣要求含氫氣和甲烷較多，硫含量少，以提高熱值和減少城市空氣污染。三、煤氣化的化學(xué)反應(yīng)

1.燃燒反應(yīng)C＋O2→CO2－395.4kJ/mol2.發(fā)生爐煤氣反應(yīng)C＋CO2→2CO＋167.9KJ/mol3.碳—水蒸汽反應(yīng)C＋H2O→CO＋H2＋135.7KJ/mol4.變換反應(yīng)CO＋H2O→CO2＋H2－32.2kJ/mol5.碳加氫反應(yīng)C+2H2→CH4＋39.4kJ/mol6.熱解或脫揮發(fā)分反應(yīng)CmHn→n/4CH4+（m－n）/4C或CmHn＋（4m－n）/2H2→mCH43氣化過程熱平衡由進出物料的相互轉(zhuǎn)化可建立物料平衡，通過物料平衡以及進出物料溫度即可進行熱平衡計算。煤氣化爐原理和分類煤氣化方法有多種，氣化爐也有多種。可分為固定床、沸騰床、氣流床三種形式。幾種氣化法和氣化爐簡圖如圖塊狀原料煤一般用固定床氣化爐。在上部加料，隨氣化過程進行料層慢慢下降，同時氣化劑由下向上逆流通過。優(yōu)點：操作費用低、爐總效率高。缺點：熱煤氣流經(jīng)煤層時容易將煤加熱使其干燥，產(chǎn)生焦油和酚混在煤氣中，使凈化困難；對于有粘性的煤，還需設(shè)置破粘裝置；需設(shè)置轉(zhuǎn)動爐箅；操作周期短、維修費用大。

1.固定床氣化爐固定床氣化法1.常壓氣化用空氣和水蒸氣作氣化劑，生產(chǎn)低熱值的發(fā)生爐煤氣作工業(yè)用煤氣。用塊狀煤，固態(tài)排渣。氣化爐常為圓形，下有轉(zhuǎn)動爐箅，燃料從上部加入，氣化劑由下向上逆流導(dǎo)出。爐內(nèi)從上到下分為煤干燥、干餾、氣化、燃燒層。2.魯奇加壓氣化加壓氣化與常壓氣化的不同只是操作壓力不同，煤的適應(yīng)范圍不同，操作過程和爐結(jié)構(gòu)都大同小異。加壓氣化優(yōu)點：能耗低、煤氣熱值高。過程：粒度5~30mm的煤間歇加入爐內(nèi)，但爐內(nèi)布料器上存煤多，煤進入爐膛燃燒區(qū)是連續(xù)的。爐內(nèi)設(shè)有破粘裝置。煤氣化壓力約3MPa,水蒸氣和氧氣由轉(zhuǎn)動爐箅進入氣化爐，生成的煤氣由上部引出，灰渣經(jīng)下部灰箱排出。煤粒在爐內(nèi)從上到下移動經(jīng)過干燥層、熱解層、氣化層、燃燒層。魯奇加壓氣化爐及魯奇加壓氣化流程如下圖：圖9.4圖9.5加壓氣化迅主要操作新過程氣化除塵向除焦油炎變換浮洗滌變換目滿的：發(fā)蕉生變換膀反應(yīng)調(diào)增節(jié)CO拼/H2方、提高腦H2的豬比例、短提高煤半氣熱值耍。洗滌目的謊：除去H下2S等有襯害氣體或秘惰性組分尺。脫酚：組回收酚縮慧。不同煤渴種的煤衫氣化產(chǎn)宜率煙煤：加彩壓對煤氣飽產(chǎn)率不利鑰。原因：泊高壓時產(chǎn)橋生CH4盆多，CO美、H2少酬。泥炭和褐腰煤：低溫歷時加壓產(chǎn)董率低，高疲溫時加壓融產(chǎn)率高。爽原因：低襪級煤含C昌量少，加宰壓可使氣姿化更完全治。圖9.掃6圖9.溫7煤反應(yīng)能提力一個典共型煤反尿應(yīng)速率竿常數(shù)與診溫度關(guān)撲系如9救.8.通常情陵況下隨滲溫度升差高反應(yīng)楊速率是毯上升的嘩。但是接在60率0~700靈oC之凡間有異常欲。其加熱宗反應(yīng)速率異大約為恒抹溫600肝oC的3惰倍，為7墳00oC綿的2倍。愛原因是反攜應(yīng)溫度較則高時熱解黎反應(yīng)劇烈殲有中間產(chǎn)鏡物和其它綢副反應(yīng)發(fā)現(xiàn)生，關(guān)系堡復(fù)雜。圖9.總8魯奇加壓糕氣化法特沒點優(yōu)點：和物料逆騰流操作印、氫耗園低、C泰含量恒核定，動俘力學(xué)條齊件好，撒氣體作襲合成氣浩時壓縮忽費用低漲。缺點：煤濫的粒度要傭求嚴格，貌粒度小的殃煤可使生史產(chǎn)能力下穴降；需要親處理產(chǎn)生句的低溫干賽餾氣體；昏水蒸氣轉(zhuǎn)蹦化率低，共只有30~40%侮.水蒸氣轉(zhuǎn)脖化率可采躍取液態(tài)排濾渣措施來疊提高。用出爐粗冶煤氣(含蹄有水蒸氣倘)與熱粗廚煤氣發(fā)生騾變換反應(yīng)箭，可以減份少水蒸氣擇的消耗。魯奇加斃壓氣化爐法的消全耗指標配見表9清.4.3.礎(chǔ)液態(tài)排喂渣加壓左氣化法爐的上便部與魯逝奇法一拋樣，下鍵部不同掏。結(jié)構(gòu)趕圖如圖茫9.9防.特點：在蒸汽用菊量少、敞氣化溫盈度高灰美渣為液起態(tài)。熔竭渣連續(xù)終從下部砌排出后勁進入急飛冷室，富冷成固僵體從灰括箱排出勾。因此洪產(chǎn)生的朋廢水少蹦、CO震／H2?？稍谳^群寬范圍舒內(nèi)調(diào)節(jié)堤，煤氣根適宜作捐合成氣繳。物料平麥衡、熱壁量平衡覺數(shù)據(jù)如屑圖9.液10.9.94.抬魯爾1晃00加江壓氣化墓爐特點：操囑作壓力更均高－10奇MPa.候甲烷含量披顯著增加堤，氫含量看減少。耗氧量撤、氣化卻效率與較壓力的賊關(guān)系如噴圖9.堵11.9.1籠12.澤沸騰床替氣化爐細煤粉傅宜用沸埋騰床氣善化。優(yōu)點：連懸續(xù)生產(chǎn)、烤溫度分布據(jù)均勻、溫熄度調(diào)節(jié)快狐、爐子構(gòu)特造簡單、蝦投資少。缺點：猶有返混然現(xiàn)象、炮反應(yīng)溫啟度受原蔽料灰熔伯點限制尋、不適屢宜于粘迎結(jié)性煤企和好煤龜。9.2.雹5沸騰餅床氣化法沸騰床氣冰化法也稱具溫克勒(援Wink絹ler)收氣化法，綢分為Wi紅nkle泄r、HT丟W法兩種等。氣化爐臉如圖9.誤12.優(yōu)點：煤弊氣生產(chǎn)能惠力彈性大并、氧氣耗共量低、開誓停操作簡禁單、運行瀉可靠、原阻料煤處理冒費用低、炒粉煤可全才部利用，病即使灰分弊為40%提的煤也能勻運行。缺點：比不高壓法成語本高，不肅適宜粘結(jié)霧性煤，氣趟化溫度必井須低于灰燭熔點，灰膝中含C量系高。高溫法壓膜力提高到歲1MPa災(zāi)，溫度提罰高到10唇00oC，屠夾帶粉摩粒再循截環(huán)，可翠用軟褐蠻煤生產(chǎn)呀合成氣爐。圖9怎.12(3)普氣流床皇氣化爐很細的滔粉塵煤莊用氣流世床氣化攜。通常究煤與氣類化劑并僵流進入結(jié)氣化爐漫。優(yōu)點：頸用粉煤申比用塊怪煤價格濱低、不欺受煤種經(jīng)限制、軍無焦油駝酚等副虹產(chǎn)物、候廢水少精、可以挨用加壓鈔氣化法回提高生鑰產(chǎn)能力移。高壓氣化射缺點：對湯灰熔點高耳的原料煤滲排渣困難貨、氣化效鄙率較低。肝因為必須饞采用很高楊溫度才能飛氣化。9.2寬.6喪氣流床務(wù)氣化法1.懂考伯斯隔－托茨歇克氣化蹤蝶法Kop隆per準s-T偷otz彼ek法除是用氧炮氣和水瀉蒸氣作現(xiàn)氣化劑展的常壓李氣化法移，用細洽粉煤與傘氣化劑漲并流的共氣流床鼓產(chǎn)生煤坡氣的方雖法。粉煤粒亂度小于君0.1透mm對任于不同弦原料煤話可以允真許一定若數(shù)量的比大粒煤峽。煤的土灰分應(yīng)腰小于葛40%特，褐煤停水分應(yīng)遞小于6~8%，匪煙煤水分誘小于1~折2%。煤干燥著和粉碎奧煤在同巷一工序憶進行。里煤干燥鼠用燃燒序煤的熱賺煙氣，肝煙氣把宗煤粉輸農(nóng)送到煤滴槽，再匪用旋風(fēng)板分離器陪將煙氣倘和煤粉俯分離。推煙氣除亦塵最后觀用電除營塵器控澡制標準冷。氣化孤爐和流蓄程如下圖9穿.13特點：從給料機稍吹氧氣和鈴水蒸氣將腎煤送入反謹應(yīng)器，氧常氣、泄氣獄與原料煤垃粉比例由氏溫度確定釘，大部分勾灰分以液雀態(tài)排出。是氣化溫度片約150茄0~16絹00o欲C，C族的轉(zhuǎn)化幸率高。K－T勉法主要撲用于生承產(chǎn)合成拳氣。有索機物全即部轉(zhuǎn)化膀成穩(wěn)定扁的物質(zhì)偶如CO陣2、C北O(jiān)、H音2、H扇2O等伴。氣化城爐中部透氧化熱慣量用于僑產(chǎn)生1童0MP宏a的高柔壓蒸汽羅。氣化賄爐本身央也可用必水間接贊冷卻產(chǎn)答生低壓澇水蒸氣且。但煤黎氣需經(jīng)娘二次水幣洗后再舉分離，流經(jīng)電除疑塵后才與到后續(xù)弟工序繼遞續(xù)加工究。（3）舉主要優(yōu)翁缺點：K一T滾氣化法如的技術(shù)億成熟，翁有多年釋這行經(jīng)缸驗；氣符化爐結(jié)拆構(gòu)簡單狂，維護托方便，哈單爐生謎產(chǎn)能力字大；煤滋種適應(yīng)剪性廣，乳更換燒歌嘴還可更氣化液百體燃料移和氣體乳燃料，繁蒸汽用夫量低；煤氣中跟不含焦墾油和煙欲塵，甲集烷含量摘很少（亦約0.緊2％）默，有效采成份（禮CO+肌H2）織可達8簡5～9在0%：叮不產(chǎn)生窮含酚廢晉水，大晝大簡化濃了煤氣規(guī)凈化工耳藝，生密產(chǎn)靈活早性大，諸開，停短車容易棒，負荷河調(diào)節(jié)方棋便，碳區(qū)轉(zhuǎn)化率們高于流辱化床。主要缺雅點：是為制煤棍粉需娶龐課大的制粉厘設(shè)備，耗顆電量高；麗氣化過程梢中耗氧最頂較大，需非設(shè)空分裝魔置，又需鑼消耗大量相電力；為螺將煤氣中某含塵量降預(yù)至0.1落mg/m盯3以下。秀需有高效浩除塵設(shè)備零。在制煤鑄粉過程中販，為防止批粉塵污染掛環(huán)境，也雄需設(shè)置高砌效除塵裝押置，故操葛作能耗大衡，建廠投示資高．為進一寸步提高鋸氣化強想度和生親產(chǎn)能力妨，在K券-T爐撓的基礎(chǔ)捏上，后淚發(fā)展了平謝爾-借考伯斯溫（Sh收ell扁-Ko笑ppe悠rs）練爐，即惱由原來濫的常壓摩操作改芝進為加粒壓下氣賠化，使遷生產(chǎn)能笑力大為曠提高。2.躍德士古譽氣化法德士古進氣化法表是一種嗓粉煤加絹壓液態(tài)獨排渣方榨法。要巧求原料孤煤粒度底小于0繩.1m痰m制成教水煤漿林，煤濃眠度70冠%。用通泵將煤復(fù)漿加入父氣化爐詠，在1灶400oC和變4.0憑MPa妖下與氧亮氣反應(yīng)夫，生成滑熔融灰炸渣排出漲。用廢熱鍋邀爐回收熱掌量產(chǎn)生蒸裂汽，粗煤延氣冷卻到煉200o怠C后冷卻恩并洗滌。吩流程如圖薪9.15夠.圖9.談15廢熱鍋爐承(was忌teh宜eat莫boil彎er)昂;又稱余川熱鍋爐屠，利用微生產(chǎn)過慣程中的患高溫物觸流作為劑熱源來折生產(chǎn)蒸漆汽的換知熱器，蒜它既是挎工藝流旬程中高薦溫物流紋的冷卻棉器,又揮是利用濱余熱提毫供蒸汽氏的動力祖裝置。如在乙烯蹤蝶裝置中，裙將從管式挖爐出來的連裂解氣(巖溫度高達躍800～妙900℃或)直接送殼入急冷廢抗熱鍋爐，途在0.1拿s內(nèi)溫度僑降到35權(quán)0～60薄0℃，這輸樣既可以裁防止因過惰度裂解而胳降低乙烯娛收率，又航可生產(chǎn)1涌0MPa注以上的高猛壓蒸汽,的對提高整安個工廠的垃熱效率和友經(jīng)濟效益問起著重要技作用。目祝前，在硝翁酸、硫酸溝、合成氨框及石油煉鏈制工業(yè)等莫許多生產(chǎn)煌過程中都舞普遍使用后廢熱鍋爐疫，使生產(chǎn)樹過程所需麥的動力和振熱能得以捷全部或部姐分自給。2.原關(guān)料煤的組風(fēng)成和性質(zhì)柔對氣化的川影響水分：水分較膜高時只適者宜用固定事床加壓氣評化法，因皆為這種方恩法床內(nèi)溫應(yīng)度高?；曳趾妥龌胰埸c：灰分茫越低越暮好，固夠態(tài)排渣沖爐要求深灰熔點評高，氣?；瘻囟戎蟛荒艹^灰熔弱點；而晴液態(tài)排躲渣則需框要灰熔霉點低，猜氣化溫戶度必須像超過灰扶熔點。揮發(fā)組分：容易惑揮發(fā)組挽分首先繁反應(yīng)或堡者混入漂產(chǎn)生的印煤氣中嫩，影響榴煤氣化玻過程和這氣化結(jié)幼果?？偠痰膩碚f作，揮發(fā)瀉組分多秩，固定拼C就低豆，煤的比熱值低漲。粘結(jié)性：粘結(jié)性嫌煤在加熱販到350~450倦oC時就沾形成膠質(zhì)仗體，發(fā)生昨軟化、熔勢融，有液拐相產(chǎn)物與償煤粘在一彈起，析出坡?lián)]發(fā)物固術(shù)化后形成賤塊狀焦炭蒜。這種煤狹氣化時需指要破粘措哀施。由于雷有粘結(jié)性盜，所以用勞它作焦化雹原料特別屆好，一般裹不用于氣老化。粒度:煤的?？瓤煞址秊樾∮?mm的粉煤、未小塊和中紅塊，機械暑化采煤粉牢煤含量高呈。褐煤易邁風(fēng)化裂碎序,粉煤量傍較大。氣流床用嗓細粉煤；咳流化床氣斗化可用粒沸度小于6mm的煤；壞固定床跑用塊煤王。（一）移動爺床氣化法刃對煤質(zhì)的性要求1．移動兆床常壓氣豎化法對煤檔質(zhì)的要求（1）水貿(mào)分Mt≤6%。（2）規(guī)揮發(fā)分侮Vdaf≤10陵%.（3）灰棕分Ad≤24%.（4）他煤灰熔紀融性樹ST遮≥12香50℃鳳。（5）惑固定碳聰w紅(FC縫)daf>65%另。（6）粒藝度。粒度閥13~1嬌00㎜（7）緩抗碎強氧度抗碎天強度（棄>25聞㎜）企≥6鹿5%。（8）熱稅穩(wěn)定性。王TS+670≥佩70%份。（9）使反應(yīng)性寒。無煙技煤的化咬學(xué)反應(yīng)密性較差嘗，但通到過提高伍反擔(dān)應(yīng)溫度革可增際加反應(yīng)賤性。（10）種硫分。St,d≤1.5蜻%。四、氣忙化用煤苗對煤質(zhì)取的要求2.移怨動床加瓣壓氣化鏡對煤質(zhì)幫的要求移動床加獸壓氣化典伴型的氣化跡爐是德國芹魯奇公司琴發(fā)明的魯噸奇爐，它料采用蒸氣樣一氧（高靈氧空氣）許作氣化劑躬，氣化壓困力為2~產(chǎn)3MPa睬，在壓力藥高而溫度適不很高的門條件下，狂可促進甲月烷的生成化反應(yīng)；同靠時由于加佩壓氣化使及反應(yīng)物濃申度增高，眠反應(yīng)速度嗎加快。由于氣掛化溫度拿低，魯債奇爐加墳壓氣化攀法可采大用灰熔苗性低的準煤氣化漲、對煤邁的抗碎蜘強度和喇熱穩(wěn)定掀性要求鳥較低，講可氣化哭褐煤，農(nóng)其粒度祖下限達桐5㎜，價能采用麥高水分腳（Mt=20父%~3唱0%）壩和高灰廢分（Ad=30%反）的劣質(zhì)壞煤，對黏床結(jié)性稍強氣的煙煤也屯能氣化。（二）沸皇騰床氣化顯法及其煤噸質(zhì)的要求沸騰床氣共化又稱流欲化床氣化蜓。1.對原小料煤的要驗求是活性緣瑞愈大愈好闖，所以毒用褐曠煤最好，狡要求Mar<12%缸,Ad<25再%。2.也可奸采用長焰東煤或不粘甘煤。煤的粒循度小于償8㎜，央0~1秩㎜的煤菠粉愈少輩愈好。煤灰熔弦融性S炭T>1臣250枝℃,硫忙分St厚,d<府2%。（三）氣流脾床氣化法艘及其對煤纖質(zhì)的要求氣流床染氣化過形程是氣箱體介質(zhì)槳夾帶煤私粉并使據(jù)其處于茶懸浮狀卵態(tài)的氣鳴化過程籌。又稱抱為懸浮鵝床氣化監(jiān)。懸浮攜床氣化呀爐是一臥種粉煤妥氣化爐螞，氣化粥溫度高釣達14瓶00~墨150礎(chǔ)0℃,狹常壓下志連續(xù)運但轉(zhuǎn)高速求氣化，盞對煤種歡要求不勵嚴，可市以使用困各種煤睬，包括傷黏結(jié)、拳膨脹、犬易碎、誦高灰、圣高硫、怎低灰熔掌融性的擊各種褐很煤、煙向煤、載澇煙煤。泉對料度舌要求較賊嚴格，忍要求煤叔粉愈細路愈好。算小于2普00目演的粉煤塞占85赤%（褐換煤可降筆到80蕩%）。澤水分一嚷般在1南%~5矮%。（四）考熔融床晚氣化法寄及其對布煤質(zhì)的桐要求熔融床懷氣化是鹿一種入浙爐煤與咐高溫的吸熔浴相筐接觸而饒氣化。按熔浴咬情況分物為熔渣區(qū)床、熔哨鹽床和幕熔鐵床適三種。采用的液從體熱載體仙有熔融煤斬灰渣、熔煤融Na2CO3和熔融佛鐵水。由于熔束融的高霸溫鐵水凍對煤粉歇具有良到好的熔盾解能力罩，煤中敲硫和鐵簡水具有火強烈的釋親和性奧，在氣流化用煤撲方面，口也可選漢用高硫盤煤，對考煤種有逗較寬的端適用范我圍。兩個關(guān)愁鍵：1、煤的仗氣化反應(yīng)么性差異－褐煤蜻、煙煤尿、無煙巴煤；或表不同煙嗎煤的差仙異2、不綱同氣化控爐的運如行條件－不同氣啞化爐的差黑別很大，效對“煤”裝反應(yīng)速率童影響最大襖的操作條尺件是什么膏？－從不同上溫度下反疼應(yīng)速率的紅差別來分縣析－反應(yīng)搏溫度越編高，反關(guān)應(yīng)物性觸質(zhì)的差告異越小琴（與傳膊質(zhì)/傳腹熱對比礙）一、 煤反應(yīng)性的調(diào)差異對哪種氣竄化爐運行根的影響大搶？為什么慘？2、為什漁么實驗室腥的煤氣化視研究均采聽用焦炭，而不是圓煤？關(guān)鍵：實驗是旁研究實康際過程遺的，不進是研究竊“不存漸在”過妥程的－氣化貪的定義筑？－實際氣士化爐中煤用發(fā)生什么蒸變化？地下氣化煤炭地中下氣化掌，就是餃將埋藏旬在地下寫的煤炭弄進行有勉控制的賓燃燒，艱通過對森煤的熱猶作用及施化學(xué)反泊應(yīng)而產(chǎn)槐生可燃領(lǐng)氣體的付過程。其過程集怒建井、采歸煤、氣化最工藝合二桃為一，將婦傳統(tǒng)的物冰理采煤方錯法轉(zhuǎn)變?yōu)槁薀o人無設(shè)矛備的化學(xué)葉采煤方法酒，省去了亡傳統(tǒng)的采裳煤機械設(shè)相備和地面姿氣化爐笨虛重復(fù)雜設(shè)夢施。其生產(chǎn)煤嚷氣具有安憑全性好、廳投資少、醫(yī)見效快、繞污染少、睛效益高等裕顯著優(yōu)點誦，深受世哄界各國的作重視，被跟譽為第二燈代采煤方霸法。建地下氣顏化爐的兩毫種技術(shù)途椅徑巷道式建犬地下氣化添爐技術(shù)在正開采京或廢棄的倍煤礦井中匹可啟建地貿(mào)下氣化爐頂，由人工倆掘進的方衡式在煤層騎中建立起橋氣化巷道問，并在進雹氣孔底部摟巷道壁筑虹起一道密渠閉墻（促墻使定向燃茶燒煤層）攻，便可將劉密閉墻前壁面的煤炭覽點燃。單先套爐由氣睜化通道進妖氣孔、輔鞏助孔和出敗氣孔組成烘，氣化通匠道于同一兩煤層內(nèi)連衛(wèi)通各孔。建地下氣甜化爐的兩治種技術(shù)途裂徑鉆井式建鴿地下氣化茄爐技術(shù)即采用凡常規(guī)的燃油氣井犬鉆井技創(chuàng)術(shù)，鉆苦一口一梳般的水終平井段巨，與另噴外的二擴口直井碗于同一妨煤層內(nèi)士以洞穴東式相連鉆通。單抄套地下嶼氣化爐截仍由氣雨化通道僑、進氣松孔、輔體助孔和凳出氣孔它等組成顧。將進騎氣孔底堅部的氣妨化穴煤座炭點燃銜，鼓入海汽化劑哲促使連花續(xù)氣化沿煤炭，痕由輔助湊孔鼓入膚氫氣，倡氣化通爹道內(nèi)仍獄有氧化論帶、還洽原帶和橫干餾干街燥帶出趨現(xiàn)。此個種建地銜下氣化兵爐技術(shù)握于國外耐多采用貝，但國惡內(nèi)的遼逮河油田績于20嚷05年慣內(nèi)成功見建起了弊首座鉆換井式地盞下氣化相爐，開芒創(chuàng)了國變內(nèi)建地布下氣化豎爐新階證段。但葉因鉆井殊井徑受刺限，制歇約著單童套爐規(guī)煉?；_汪采煤炭地下磁氣化原理煤氣化聯(lián)偷合循環(huán)發(fā)肝電煤直接燃德燒發(fā)電污堆染大，如級將煤氣化倦與發(fā)電結(jié)檔合，用凈腳化煤氣發(fā)遵電，可以舒減少向大府氣排放硫鋼和氮的氧織化物和粉菊塵等污染導(dǎo)物，還可兼提高發(fā)電率效率。聯(lián)合循辰環(huán)發(fā)電沈原理：直用一燃定氣輪機哥帶動一衡發(fā)電機廊，利用拉煙氣顯棒熱產(chǎn)生唇蒸汽，征驅(qū)動蒸題汽機帶稅動另一噴個與之葉相連的拖發(fā)電機鵲。優(yōu)點：霞排放煙擱氣中不核含粉塵貼，固體栽殘渣易披處理，棕利用現(xiàn)秧代技術(shù)鑼可回收挎硫，煙垃氣中硫譯氧化物偷和氮氧低化物含刪量低，茶可以達懲到排放里標準。特點：在控煤氣化過油程中加入想石灰脫硫姓，脫硫率瓦高，且煤蹲氣在高溫亭下送去燃悼氣輪機，萌提高了能描量利用率淺。用余焦丙燃燒的煙睡氣產(chǎn)生蒸耍汽驅(qū)動蒸君汽機發(fā)電雨。圖9嚇.16圖9.不17第二節(jié)意煤的植液化定義：煤的液女化是指擱經(jīng)過一碌定的加透工工藝程，將固部體煤炭劇轉(zhuǎn)變成箭液體燃默料或原燃料的過猜程。一、煤挨炭液化刪的意義1.煤校的液化棄用于生劈燕產(chǎn)石油投的代用炮品，可辜以緩解褲石油資愚源緊張進的局面跑。從全御世界能救源消耗時組成看齊，可燃晴礦物（浩煤、石序油、天午燃氣）勺占92賀%左右予，其中宵石油4礦4%，巷煤30響%，天用燃氣1勒8%。2.通過奏液化，將白難處理的萌固體燃料忘轉(zhuǎn)變成便顫于運輸、脊貯存的液氣體燃料，脾減少了煤微中含硫、豆氮化物和叮粉塵、煤效灰渣對環(huán)洋境的污染聽。3.煤的山液化還可尚用于制取激碳素材料穩(wěn)、電極材盈料、碳素萬纖維、針溫狀焦，還侵可制取有病機化工產(chǎn)拼品等，以勤煤化工代撒替部分石句油化工，襲擴大煤的煤綜合利用顏范圍。二、煤炭么液化的方扇法及對煤浮質(zhì)的要求中（一）沾煤炭液化金的方法：（1）置煤的直接懷加氫液化難法，如高鋼壓加氫法岸、溶劑精協(xié)煉煤法、蹈水煤漿生拒產(chǎn)法等；（2）煤馳的間接液構(gòu)化法，即敗水煤氣合屠成法；（3）谷煤的部連分液化投法，即鴉低溫干濤餾法。（二）煤加直接加氫煌液化法及欣對煤質(zhì)的租要求1.定常義：煤印直接加釣氫液化蟲是在高衣溫、高仆壓、氫域氣（或裹CO+森H2，CO+溝H2O等）、臣催化劑和朵溶劑的作取用下進行尚裂解、加州氫等反應(yīng)叨，將煤直級接轉(zhuǎn)化成要分子量較測小的燃料漢油和化工陸原料的加扔工過程。2.條件負：煤加氫盤液化一般蜓在180液℃—45虎0℃加壓欲下分段進背行。氫的來源堡可以是氫毯氣或能提抖供氫原子謹?shù)娜軇ㄔ矸Q為供氫文溶劑）。催化劑鬼：鈷、拍釕、鈀攪、鉑、鑼銠等過成渡金屬吳配合物慘。載在多孔櫻氧化鋁表堡面上用硫津化物處理營過的鉬酸顏鈷。3.煤質(zhì)蘭要求：高揮發(fā)分燭煙煤和褐經(jīng)煤wdaf(C)躺=68途%~8鎖5%、收wdaf(H)鏟=≥咬4.5兆%、Ad<6%軌的煤。得C/H遵的質(zhì)量乳比不大貼于16（三）煤享的間接幕液化及更對煤質(zhì)耽的要求1.定義詢：煤的間少接液化法功是將煤氣殼化得到原尤料氣（即測水煤氣C煮O+H2），并昏在一定幕條件下企（溫度慚、壓力誓）經(jīng)催坦化合成速得合成樂石油及宰其它化部學(xué)產(chǎn)品藏的加工顛過程，誦又稱一快氧化碳陣加氫法春。又稱曉F-T犧法（即摔弗-托裙法）。2.煤柳質(zhì)要求錘：雁CO+承H2）的含量握愈高，合薄成反應(yīng)速澤度愈快，赤合成油產(chǎn)懂率愈高。一般采國用弱黏陸結(jié)或不寨黏結(jié)性信煤進行南氣化。僑對煤質(zhì)謙的具體蔽要求同涼移動床勢加壓氣墻化法。（四）牽煤的部祝分液化齊及對煤已質(zhì)的要偽求1.定義揭：低溫干腿餾是指煤巴在較低溫省度下（5宅00~6比00℃）扁隔絕空氣塑加熱，使候煤的部分戚大分子裂雹解為石油撿產(chǎn)品（輕喘油、焦油應(yīng)等）、半勸焦、化工歷產(chǎn)品、干合餾煤氣等丑的過程。注煤的部分所液化法即刮煤的低溫砌干餾法。2.對煤寺質(zhì)的要求鳴：低溫干餾乓的原料煤俘應(yīng)是不黏稿結(jié)煤或弱奸黏結(jié)煤、癢含弓油率高的辰褐煤和高祝揮發(fā)分煙嫁煤。具體指所標如下偷：Ta爪r,a曠d>7徹%；Ad<10%樓；籠St,d<3%；惡抗碎強度蟻高，熱穩(wěn)勒定性好，喜弱黏或不薄黏結(jié)。第三節(jié)鋪煤的巖燃燒煤的燃燒安是指煤中榨的可燃有籍機質(zhì)，在區(qū)一定溫度扇下與空氣斃中的氧發(fā)全生劇烈的基化學(xué)反應(yīng)綿，放出光晝和熱，并狗轉(zhuǎn)化為不里可燃的煙把氣和灰渣揪的過程。一、煤的套燃燒過程1．加熱民和干燥，復(fù)依靠熱源真將煤粒加翅熱到10蛛0℃以上叫，煤中的航水分逐漸磚蒸發(fā)；2．析出冒揮發(fā)分和捆形成殘焦腦（焦渣）軍；3．揮發(fā)稅物和殘焦搞的著火燃蓮燒；4．灰渣謝的生成。二、煤燃底燒的基本糠化學(xué)反應(yīng)1．碳的糠燃燒反應(yīng)完全燃低燒時：焦C﹢O2→CO2﹢409勾KJ/m軌ol不完全更燃燒時廈：C﹢谷1/2密O2→CO廚﹢12居3K種J/m赤ol2．C核O的燃泳燒反應(yīng)CO﹢1扒/2O2→CO2﹢28慶3KJ虧/mo出l3．氫值的燃燒國反應(yīng)H2﹢1/2演O2→H2O﹢2筍42K煌J/m盯ol（朝汽）H2﹢1/蛛2O2→H2O﹢2政86K灘J/m成ol（巴液）4．硫四的燃燒夸反應(yīng)S﹢O2→SO2﹢29抬6KJ/資mol三、煤糊炭完全辣燃燒的坑條件1．必須懼維持煤料朱的溫度在仔著火溫度爺以上；2．煤料妻和適量的初空氣充分抄接觸；3．及廳時而且汁妥善地啟排出燃玻燒產(chǎn)物黎；4．必缸須提供現(xiàn)燃燒必狡需的足弱夠空間昂和時間筋。第四節(jié)鄙石急煤和煤光矸石的球利用一、石煤石煤是一索種劣質(zhì)腐浪泥無煙煤燒。它是由弊古生代大騎量繁殖的督低等生物雨（藻類、咳菌類和浮境游生物）亞的遺骸經(jīng)抖過復(fù)雜的狗生物化學(xué)屬作用和物彎理化學(xué)作輕用，轉(zhuǎn)變被成的一種改固體可燃見有機巖。（一）擾石煤的哈性質(zhì)石煤外堡觀象石翁頭，顏筐色灰黑雜近灰，跡光澤暗誰淡，結(jié)納構(gòu)均一億，斷口甘由貝殼數(shù)狀、階沙梯狀到段參差狀嗽不等；獄石煤的踢硬度大料、密度飼大，燃喉點高，淚無煙。父石煤中鼠含有大非量非金沙屬礦物筒雜質(zhì)，矛碳質(zhì)碎框片呈浸珍染狀均綱勻分布痛于雜質(zhì)粗中。石煤的謊灰分高犯達70趣%~8算0%，定含硫量籌在2%蠶~4%