四、天然氣與煤化工(編輯修改稿)
2025-03-19 12:50 本頁面
【文章內容簡介】 二氧化碳含量已經增加了 20% 。 大量煤炭作為終端能源直接消費，尤其是在燃燒技術落后、效率低下的情況下消費，引起嚴重的環(huán)境問題，大量排放二氧化硫及其引發(fā)的酸雨，已成為影響許多地區(qū)經濟社會發(fā)展的重要因素。燃煤工業(yè)鍋爐是繼燃煤電站后中國的第二大類用煤設備，也是第二大污染源。 煤的干餾 煤在隔絕空氣條件下加熱至較高溫度而發(fā)生的一系列物理變化和化學反應的復雜過程，稱為 煤的熱解 ，或稱熱分解和 干餾 。煤粉隔絕空氣受到強熱時，有氣體生成。這些氣體經過冷卻可凝結，并分為兩層，上層為澄清、透明的液體，下層為黑褐色粘稠的油狀物 ——煤焦油 。另一部分沒有凝結的氣體可以點燃，這種氣體叫做 焦爐氣 。反應完畢后的黑灰色的固體物質叫做 焦炭 。 煤干餾的主要產品和用途干 餾 產 品 主 要 成 分 主 要 用 途出爐煤氣 焦爐氣 氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳 氣體燃料、化工原料粗氨水 氨、銨鹽 氮肥粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸藥、染料、醫(yī)藥、農藥、 合成材料 煤 焦 油 苯、甲苯、二甲苯 酚類、萘類 染料、醫(yī)藥、農藥、合成材料 瀝青 筑路材料、制碳素電極 焦 炭 炭冶金、合成氨造氣、電石、燃料 煤的氣化 呈固體狀態(tài)的煤使用和運輸起來都很麻煩。在許多情況下，不能直接燃燒固態(tài)煤；直接燒固體煤，熱效率低，浪費大，如蒸汽機車熱利用率只有 8％， 一般民用煤爐只有 20％ 左右；同時還會放出二氧化硫、氧化氮等多種有害氣體，對環(huán)境的污染相當嚴重。為了預防或減少煤燃料對環(huán)境和人體健康帶來的危害，世界各國大力開展了對煤利用新技術的研究，其中主要包括對煤的液化和氣化技術。煤的氣化和液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，與此同時煤的燃燒效率等也得到提高。 一 .煤氣化原理 氣化過程是煤炭的一個熱化學加工過程。它是以煤或煤焦為原料，以氧（空氣、富氧或工業(yè)純氧）、水蒸氣作為氣化劑，在高溫高壓下通過化學反應將煤或煤焦中的可燃部分轉化為可燃性氣體的工藝過程。氣化時所得的可燃氣體為 煤氣 ，對于做化工原料用的煤氣一般稱為 合成氣 ，進行氣化的設備稱為煤氣發(fā)生爐或氣化爐。 煤炭氣化包含一系列物理、化學變化，一般包括 干燥、熱解、氣化和燃燒 四個階段。煤在氣化爐中干燥以后，隨著溫度的進一步升高，煤分子發(fā)生熱分解反應，生成大量揮發(fā)性物質（包括干餾煤氣、焦油和熱解水等），同時煤粘結成半焦。煤熱解后形成的半焦在更高的溫度下與通入氣化爐的氣化劑發(fā)生化學反應，生成以 一氧化碳、氫氣、甲烷 及二氧化碳、氮氣、硫化氫、水等為主要成分的氣態(tài)產物，即粗煤氣。煤的氣化過程 主要反應有：（ 1） C+H2O=CO+H2 （ 2） CO+ H2O =CO2+H2 （ 3） C+ O2=CO （ 4） C+O2=CO2（ 5） CO+2H2=CH4 （ 6） C+CO2=2CO二 .煤氣化工
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