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煤化工产品,主讲人李现龙学号1204034128日期11月11号,煤化工,煤化工的简介煤化工发展史传统煤化工现代煤化工及其产品,下图是我国煤炭分布右图是某一煤化工工厂,煤化工简介,1.定义煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程2.主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。随着世界石油资源不断减少，煤化工有着广阔的前景,煤化工发展史,第一阶段煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工体系。许多以农林产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。第二阶段第二次世界大战以后，石油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。第三阶段进入二十一世纪后，随着全球石油市场的动荡和石油价格的攀升，煤炭作为储量巨大并且可能替代石油的资源重新受到越来越多的重视。,,传统煤化工,现代煤化工及其产品,煤的低温干馏煤的高温干馏及其产品煤的气化由煤生产电石,指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同，可分为三种900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏（见煤低温干馏）。煤的干馏是属于化学变化,新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭能源化工一体化的新兴产业。,煤的低温干馏,这是在较低终温（500600℃）下进行的干馏过程，产生结构疏松的半焦、低温焦油和煤气等产物。由于终温较低，分解产物的二次热解少，故产生的焦油中除含较多的酚类外，烷烃和环烷烃含量较多而芳烃含量很少，是人造石油的来源之一。早期的灯用煤油及由此制造。半焦可经气化制合成气。,半焦又称兰炭。由煤低温干馏所得的可燃固体产物。产率约为原料煤的50～70。色黑多孔，主要成分是碳、灰分和挥发分。其灰分含量取决于原料煤质，挥发分含量约5～20（质量）。与焦炭相比，挥发分含量高，孔隙率大而机械强度低。与一氧化碳、蒸汽或氧具有较强的反应活性。是很好的高热值无烟燃料，主要用作工业或民用燃料，也用于合成气、电石生产等，少量用作铜矿或磷矿等冶炼时的还原剂，此外也用作炼焦配煤。,煤的高温干馏,将煤粉制成球状在炼焦炉内隔绝空气与9001100℃进行干馏过程，煤发生焦化分解生产气体产物和固体产物焦。下图为炼焦化学品的回收示意图煤高温干馏的产物焦7078，焦炉煤气1519，煤焦油34.5，粗苯0.81.4，氨0.250.35。,,,焦炭焦炭主要用于炼铁，世界炼焦工厂的发展与钢铁工业的发展密切相关。（焦炭的三大作用发热剂、还原剂、骨架作用。还有能渗碳，提供CO进行“布都阿尔反应”大大提高了冶炼的速率主要方程式）焦炉煤气焦炉煤气是热值很高的气体燃料，其主要成分见下表。用吸附法分离焦炉煤气可得到高纯度的氢气。此外从焦炉煤气中也可分离出甲烷和乙烯馏分，用做化工原料。粗苯粗苯中主要含苯（5070）、甲苯（1222）、二甲苯（26）、三甲苯（26）、乙苯等单环芳烃，以及少量不饱和化合物和含硫化合物还有很少量的酚类和吡啶等。将粗苯进行分离精制，可得到苯、甲苯、二甲苯等基本有机化学工业的燃料。,CO2点燃CO22CCO2高温2CO3COFe2O3高温2Fe3CO2,燃料与化工2009年02期焦炉煤气的新用途,焦炉煤气组成,4.煤焦油组成煤焦油的主要元素中，碳占90％左右，氢占5％左右，此外还含有少量的氧、硫、氮及微量的金属元素等。高温煤焦油主要是芳香烃所组成的复杂混合物，估计其组分总数有上万种，目前已查明的约500种，其中某些化合物含量甚微，含量在1％左右的组分只有10多种。煤焦油馏分表,,煤焦油主要产品及用途,1.萘萘为无色单斜晶体，易升华，不溶于水，能溶于醇、醚、三氯甲烷和二硫化碳，是煤焦油加工的重要产品之一。萘是非常宝贵的化工原料，是煤焦油产品中数量最多的产品。中国所生产的工业萘多用于制取邻苯二甲酸酐，以供生产涤纶、工程塑料、染料、油漆及医药之用。同时还可用来制取炸药、植物生长刺激素、橡胶及塑料的抗老化剂等。,2.酚及其同系物酚为五色结晶，可溶于水、乙醇、冰醋酸及甘油等，呈酸性。酚广泛用于生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、染料中间体及炸药等。甲酚的用途也很大，可用于生产合成塑料电木、增塑剂、防腐剂、炸药、杀菌剂、医药及人造香料等。二甲酚和高沸点酚可用于制造消毒剂。苯二酚可用作显影剂。3.蒽蒽为五色片状结晶，不溶于水，能溶于醇、醚、四氯化碳和二硫化碳。目前蒽的主要用途是制取蒽醌系染料及各种油漆。,间苯二酚,蒽,煤的气化,定义指在高温下（9001300℃）常压或加压条件下使煤、焦炭或半焦等固体燃料与气化剂反应，转化成主要含有氢、一氧化碳等气体的过程。气化优点利用煤的干馏来制取化工原料只能利用煤中一部分有机物质，而煤的气化可以利用煤中几乎全部含碳、氢的物质。煤的气化反应CH2OCOH2COH2O----CO2H2CO2C2CO上述方法制得的煤气称为水煤气,其代表性组成为H248.4,CO38.5,CO26.0,N26.4,CH46.4,O20.2.煤制合成气与天然气制合成气一样,都是合成氨、合成甲醇、合成油的基本原料。此外还可以用来合成甲烷，称为替代天然气。,气化剂主要是空气、水蒸气或氧气,Co变换反应温度为350400℃，所用催化剂为Fe3O4,由煤生产电石,煤的另一具有悠久历史的化工用途是制造电石。共业电石的主要成分是碳化钙，并含有多种杂质，其大致组成表见下图工业碳化钙（电石）大致组成,工业电石是由生石灰与焦炭或无烟煤在电炉内于2200℃反应而制得，反应式CaO3C-------CaC2CO其工艺流程图如下,电石的主要用途,电石是生产乙炔的重要原料，将电石用水分解就可制得乙炔CaO2H2O---C2H2CaOH2由于工业电石中含有硫化物、磷化物等杂质，故由电石制得的乙炔是不纯的，含有硫化氢、磷化氢等有害气体，必须精制。右图是实验室制取乙炔的方法下图是工业制乙炔工艺流程图,谢谢,