煤炭制备技术毕业论文.doc

1绪论 1.1 煤炭气化发展及现状 煤炭从古代起就已经为人类所开发应用，主要用作燃料，随着社会的发展对煤炭的开发应用也逐渐变的多层次化，在十九世纪和二十世纪国外就已开始发展煤炭气化和液化技术并取得成就，但是随着石油和天然气的开发应用，其逐渐取代了煤的位置，近年来由于石油和天然气资源的日益枯竭，让人们的注意力不得不转移到煤炭化工上来再次投入到煤炭化工的热潮中来。煤炭化工即煤炭制备技术，可分为煤炭气化、煤炭炼焦、煤炭液化。 目前在世界上较为成熟并用的比较广泛有德士古水煤浆气化技术、壳牌（Shell）气化技术，在这两种技术为基础的情况下，中国航天设计院经过不懈的努力与研究研制出一套专利的设备——中国航天气化炉（HT-L），其主要专利技术主要在于其烧嘴，在经过对壳牌和德士古研究后结合自己的新设计理念设计出属于自己的专利设备，改变了我国在气化处于落后的境况，使我国也拥有了自己的先进的气化设备与技术，为以后气化的进一步发展奠定了基础。 1.2 煤炭炼焦发展及现状 早在16世纪人们就已经开始发展高温炼焦，它始于炼铁的需要，几百年来高温炼焦随 冶金、化工的发展而不断变革。近几十年来随高炉技术的发展和能源构成的变化，高温炼焦技术正在出现新的进展。目前，虽然炼焦工业取得了很大成就，炼焦技术达到了一定的发展水平，但由于种种原因，炼焦工作者仍需不断地研究和开发炼焦新技术。 到目前为止，虽然世界上已经研制出一些铁矿石直接还原的中间试验设备，但预计在今后20年，甚至更长时期内，还不可能用新的冶炼工艺取代传统的冶炼工艺，高炉仍将是炼铁的主要设备，焦炭仍将是炼铁的主要燃料。 近年来高炉炼铁技术发展相当迅速，高炉已进入大型化和电子计算机控制的时代，许多国家已建造了达容积高炉。高炉冶炼技术的发展也进一步要求我们对煤炭原料做到更高的要求，对煤炭质量要求越来越严格，焦炭的高温性能、显微结构合其他新的检验和评定焦炭质量的方法逐步得到应用。同时随着科技的发展，焦炉也日益趋于大型化，对其操作的机械化和自动化提出两人更高的要求。目前国内技术也主要在干熄焦上做研究和技术攻关，以减少对环境的污染。在炼焦中煤炭的结焦性和黏结指数也相当重要，因此在炼焦中要合理的配煤进行炼焦。 1.3 煤炭液化发展及现状 二战期间在德国煤炭气化得到迅速发展，1932年采用一氧化碳与氢通过费-托合成法生产液体燃料获得成功，1934年德国鲁尔化学公司应用此研究成果创建了第一个F-T合成油厂，1936年投产。不仅在德国，在南非煤炭液化的历史也比较悠久，早在1927年南非当局注意到依赖进口液体燃料的严重性，因此发展了煤炭液化的新途径，在经济技术不断发展的情况下，液化技术也不断完善和提高，主要分为直接液化和间接液化。现在液化主要是生产甲醇、低碳烯烃的重要中间体，以及其他的有机油类产品，目前研究较多如煤炭液化制取乙二醇从而来制取所说汽车用的燃油。 在液化技术中，液化的煤种煤质也有相应严格的要求，在含硫量上，以及工业分析中灰分、水分、挥发分、固定碳要求都要严格，否则会对煤炭液化造成很大的影响，使煤炭利用率严重降低，因此在液化中也要对煤进行性质的测定及分析以便能更好的利用煤炭进行液化。当前煤炭液化作为一个新的技术被各个国家重视并且进行发展，在将来一定会更大的用途为人们服务。 1.4 影响煤炭制备的因素 在煤炭制备过程中，无论是气化、炼焦，还是液化，都受到煤炭性质等的影响。主要有煤炭种类，如煤有高品质煤和低品质煤，即煤化程度高的煤和煤化程度低的煤；煤质，主要是煤的成分，煤的主要成分是碳，由于煤形成的年代较为久远，因此煤中含有其他的元素等也对煤造成影响，如煤的灰分、硫分、挥发分、水分等，还有就是煤的黏结性和煤灰渣的熔融性等都会对其造成很大影响。 1.5 分析研究煤炭性质的意义 通过对煤炭性质的研究和分析，了解煤炭的主要性质，并且能够清楚的认识到煤炭的性质对其造成的危害，通过合理的配合煤进行综合的利用，从而也达到煤炭综合高效利用的目的，提高效率，降低有害物质对环境的污染。 1.6 本课题分析研究的主要内容 本课题主要对煤炭制备技术的历史及现状做一个总结，通过搜集资料和借鉴大量实验数据对煤炭制备技术方面做一个简单的分析和总结，通过实验数据说明煤炭化工方面存在的问题以及如何改进。 2 文献综述 2.1 煤炭气化 煤的气化是指以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或工业纯氧）、水蒸气作为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。2.1.1 煤炭气化技术根据煤炭气化情况的不同，煤炭气化可以分成地面气化和地下气化。2.1.1.1 地面气化将煤从地下挖掘出来后再经过各种气化技术获得煤气的方法称地面气化。地面气化技术是目前最常用的技术，随着新工艺、新设备、新技术的开发和利用，地面气化技术越