煤炭的綜合利用邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院資環(huán)系應(yīng)用化工專(文件)
【正文】 能采用高水分（ Mt=20%~30%）和高灰分（ Ad=30%）的劣質(zhì)煤，對(duì)黏結(jié)性稍強(qiáng)的煙煤也能氣化。 煤的粒度小于 8㎜， 0~1㎜的煤粉愈少愈好。懸浮床氣化爐是一種粉煤氣化爐，氣化溫度高達(dá) 1400~1500℃ ,常壓下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)高速氣化，對(duì)煤種要求不嚴(yán)，可以使用各種煤，包括黏結(jié)、膨脹、易碎、高灰、高硫、低灰熔融性的各種褐煤、煙煤、載煙煤。 （四）熔融床氣化法及其對(duì)煤質(zhì)的要求 熔融床氣化是一種入爐煤與高溫的熔浴相接觸而氣化。 兩個(gè)關(guān)鍵： 煤的氣化反應(yīng)性差異 －褐煤、煙煤、無煙煤；或不同煙煤的差異 不同氣化爐的運(yùn)行條件 －不同氣化爐的差別很大，對(duì)“煤”反應(yīng)速率影響最大的操作條件是什么？ －從不同溫度下反應(yīng)速率的差別來分析 －反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)物性質(zhì)的差異越小（與傳質(zhì) /傳熱對(duì)比） 一、 煤 反應(yīng)性的差異 對(duì)哪種氣化爐運(yùn)行的影響大？為什么？ 為什么實(shí)驗(yàn)室的煤氣化研究均采用 焦炭 ，而不是煤？ 關(guān)鍵： 實(shí)驗(yàn)是研究實(shí)際過程的，不是研究“不存在”過程的 －氣化的定義？ －實(shí)際氣化爐中煤發(fā)生什么變化？ 地下氣化 ? 煤炭地下氣化，就是將埋藏在地下的煤炭進(jìn)行有控制的燃燒，通過對(duì)煤的熱作用及化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程。單套爐由氣化通道進(jìn)氣孔、輔助孔和出氣孔組成，氣化通道于同一煤層內(nèi)連通各孔。此種建地下氣化爐技術(shù)于國(guó)外多采用，但國(guó)內(nèi)的遼河油田于 2023年內(nèi)成功建起了首座鉆井式地下氣化爐，開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)建地下氣化爐新階段。 特點(diǎn)：在煤氣化過程中加入石灰脫硫，脫硫率高，且煤氣在高溫下送去燃?xì)廨啓C(jī)，提高了能量利用率。從全世界能源消耗組成看，可燃礦物（煤、石油、天燃?xì)猓┱?92%左右，其中石油 44%，煤 30%，天燃?xì)?18%。 （二）煤直接加氫液化法及對(duì)煤質(zhì)的要求 ：煤直接加氫液化是在高溫、高壓、氫氣（或 CO+H2，CO+H2O等）、催化劑和溶劑的作用下進(jìn)行裂解、加氫等反應(yīng)，將煤直接轉(zhuǎn)化成分子量較小的燃料油和化工原料的加工過程。 載在多孔氧化鋁表面上用硫化物處理過的鉬酸鈷。 ? ： CO+H2）的含量愈高，合成反應(yīng)速度愈快，合成油產(chǎn)率愈高。煤的部分液化法即煤的低溫干餾法。 一、煤的燃燒過程 ? 1．加熱和干燥，依靠熱源將煤粒加熱到100℃ 以上，煤中的水分逐漸蒸發(fā)； ? 2．析出揮發(fā)分和形成殘焦（焦渣）； ? 3．揮發(fā)物和殘焦的著火燃燒； ? 4．灰渣的生成。 （一）石煤的性質(zhì) ? 石煤外觀象石頭，顏色灰黑近灰，光澤暗淡，結(jié)構(gòu)均一，斷口由貝殼狀、階梯狀到參差狀不等；石煤的硬度大、密度大，燃點(diǎn)高，無煙。 ? 絕大多數(shù)石煤的煤灰熔融性都在 1200℃ 以上。 ? 3．應(yīng)用于建筑行業(yè) ? 在水泥的生產(chǎn)過程中，石煤既是燃料又是原料。 （一）煤矸石的組成和性質(zhì) ? 煤矸石的化學(xué)組成： SiO Al2O Fe2O CaO、MgO、 K2O、 Na2O ? 煤矸石： 發(fā)熱量低（ ~）， 碳含量低（ 20%~30%）， 有機(jī)質(zhì)含量低硬度大， 礦物含量高。 ? 作為筑路建材：煤矸石作為修筑公路、鐵路路基。 ? ? 以煤矸石、矸石沸騰爐灰及高灰煤泥為原料或填料生產(chǎn)矸石磚、砌磚、水泥等技術(shù)已工業(yè)化，正開發(fā)煤矸石生產(chǎn)輕質(zhì)、高強(qiáng)及具有特殊性能的新型建筑材料技術(shù)。 二、煤矸石 煤矸石是在采煤過程中與煤一起排出的一種混雜巖體。 ? 2．石煤發(fā)電 ? 石煤是低熱值燃料，可用于發(fā)電。 ? 石煤的灰分高達(dá) 70%~80%，含硫量在 2%~4%，含碳量在 12%左右，發(fā)熱量在 ~，絕大多數(shù)熱值低于 MJ/kg。 第四節(jié) 石煤和煤矸石的利用 一、石煤 石煤是一種劣質(zhì)腐泥無煙煤。 具體指標(biāo)如下： Tar,ad7%； Ad10%； St,d3%；抗碎強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好，弱黏或不黏結(jié)。對(duì)煤質(zhì)的具體要求同移動(dòng)床加壓氣化法。 C/H的質(zhì)量比不大于 16 （ 三）煤的間接液化及對(duì)煤質(zhì)的要求 ? ：煤的間接液化法是將煤氣化得到原料氣（即水煤氣 CO+H2），并在一定條件下（溫度、壓力）經(jīng)催化合成得合成石油及其它化學(xué)產(chǎn)品的加工過程，又稱一氧化碳加氫法。 氫的來源可以是氫氣或能提供氫原子的溶劑（稱為供氫溶劑）。 、電極材料、碳素纖維、針狀焦，還可制取有機(jī)化工產(chǎn)品等，以煤化工代替部分石油化工，擴(kuò)大煤的綜合利用范圍。 圖 圖 第二節(jié) 煤的液化 定義： 煤的液化是指經(jīng)過一定的加工工藝，將固體煤炭轉(zhuǎn)變成液體燃料或原料的過程。 ? 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電原理：用一燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)一發(fā)電機(jī)，利用煙氣顯熱產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)帶動(dòng)另一個(gè)與之相連的發(fā)電機(jī)。單
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