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煤化工把煤都加工成什么 了

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 13:28:32
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煤化工把煤都加工成什么 了【專家解說】:煤可為能源、化工和冶金提供有價值的原料。以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料及化學(xué)品的工業(yè),稱為煤化學(xué)工業(yè)(簡稱煤化工,che

【專家解說】:煤可為能源、化工和冶金提供有價值的原料。以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料及化學(xué)品的工業(yè),稱為煤化學(xué)工業(yè)(簡稱煤化工,chemical processing of coal)。煤化工始于18世紀后半葉,19世紀形成了完整的煤化學(xué)工業(yè)體系。煤化工的利用途徑有以下幾種。 (一)煤的干餾(coal carbonization) 將煤隔絕空氣加熱,使其分解成焦炭、煤焦油、粗苯和焦爐氣的過程稱為煤的干餾(coal carbonization)。根據(jù)加熱溫度的不同,煤的干餾可分為高溫干餾和低溫干餾兩類。 (1)高溫干餾(煉焦) 煤在煉焦爐中隔絕空氣于900~1000℃進行干餾的過程稱為高溫干餾。高溫干餾產(chǎn)生焦炭、焦爐氣、粗苯和煤焦油。其中焦炭可用于冶金工業(yè)煉鐵或用來生產(chǎn)電石;而焦爐氣則是熱值很高的氣體燃料,同時也是寶貴的化工原料,它的主要成分(體積分數(shù))是氫(54%~63%)和甲烷(20%~32%);粗苯主要由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯所組成,也含有少量不飽和化合物、硫化物、酚類和吡啶;將粗苯進行分離精制,可以得到多種重要的芳香烴原料;煤焦油是黑褐色的油狀粘稠液體,組成十分復(fù)雜,目前已驗證出煤焦油中約有400~500種有機物,含有多種重芳烴、酚類、烷基苯、吡啶、萘、蒽、菲及雜環(huán)化合物等。煤焦油是生產(chǎn)有機原料較有價值的高溫干餾產(chǎn)品之一,可用它來制取塑料、染料、香料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、溶劑等產(chǎn)品。 (2)低溫干餾 這是煤在較低的溫度(500~600℃)下進行干餾的過程。低溫干餾產(chǎn)生半焦、低溫焦油和煤氣等產(chǎn)物。由于終溫較低,分解產(chǎn)物的二次熱解少,故產(chǎn)生的焦油中除含較多的酚類、烷烴和環(huán)烷烴外,芳烴的含量則很少,它是人造石油的重要來源之一,而半焦經(jīng)氣化可制合成氣。 (二)煤的氣化(coal gasification) 煤的氣化(coal gasification)是指以固體燃料煤或焦炭為原料,在高溫(900~1300℃)下通入氣化劑,使其轉(zhuǎn)化成主要含氫、一氧化碳等混合氣體的過程。利用干餾制取化工原料,只能利用煤中一部分有機物質(zhì),而煤的氣化則可利用煤中幾乎全部合碳和氫的物質(zhì)。煤氣化常用的氣化劑主要是水蒸氣、空氣或氧氣。生成氣體的組成取決于固體燃料性質(zhì)、氣化劑的種類、氣化方法和氣化條件。 煤的氣化是獲得基本化工原料———合成氣(CO+H2)的重要途徑。合成氣是合成氨、甲醇以及C1化工產(chǎn)品的基本原料,同時也可作氣體燃料(替代天然氣SNG)使用,與固體燃料相比它是一種具有廣泛用途的理想燃料,不僅輸送、使用方便,容易貯存、管理,而且出廠時經(jīng)過脫硫、脫氰處理,減輕了對環(huán)境的污染,熱效率也比燃煤高。因而廣泛用于鋼鐵工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、商業(yè)及民用。煤氣化是今后發(fā)展煤化工的主要途徑。 (三)煤的液化(coal liquefaction) 煤的液化(coal liquefaction)是指煤經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化成為液體燃料的過程。煤的液化可分為直接液化及間接液化兩類。 煤的直接液化也稱為煤的加氫液化,是指在高溫(420~480℃)、高壓(10~20Mpa)下,采用加氫方法使煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴的過程。由于供氫方法和加氫深度的不同,有不同的直接液化法。加氫液化產(chǎn)物稱為人造石油,可進一步加工成各種液體燃料。直接液化中所用的氫氣通常用煤與水蒸氣氣化反應(yīng)制取。煤的直接液化法由于氫耗高、壓力大,因而設(shè)備投資大,成本較高。 煤的間接液化是指將煤首先制成合成氣,然后通過催化劑作用將合成氣轉(zhuǎn)化成烴類燃料、含氧化合物燃料(如低碳混合醇、二甲醚等)。由于甲醇、低碳醇的抗爆性能優(yōu)異,可替代汽油,而二甲醚的十六烷值很高,是優(yōu)良的柴油替代品。近年來,還開發(fā)了甲醇轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油的技術(shù),更促進了煤間接液化技術(shù)的發(fā)展。