第一章 绪论 第一节 炼焦化学产品概述 一、炼焦化学 炼焦化学是研究以煤为原料，经高温干馏获得焦炭和荒煤气，并用经济合理的方法将荒煤气分离和精制成化学产品的技术和工艺原理的学科。以煤为原料，经过高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油、并回收其他化工产品的工业是炼焦化学工业。 二、炼焦化学产品 煤是一种结构复杂的由很多苯环缩合起来的多环结构物质，煤中的价键以碳原子结合为主，氢、氧、氮、硫等原子镶嵌在苯环之间。 在加热时能黏结成块的煤种，通常称之为炼焦煤。炼焦煤于炼焦炉内在隔绝空气高温加热条件下，煤质发生一系列的变化，除生成固态焦炭外，还裂解生成挥发性产物简称为荒煤气。荒煤气中含有许多各种化合物，包括常温下的气态物质如氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等；C1～C 6直链烃类和氢等裂解成焦炉煤气的主要成分。 第二节 炼焦化学产品的生成与组成和产率 一、炼焦化学产品的生成 煤料在焦炉炭化室内进行高温干馏时，煤质发生了一系列的物理化学变化。 装入煤在 200℃以下蒸出表面水分，同时析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等气体；随温度升高至250~300℃，煤的大分子端部含氧化合物开始分解，生成二氧化碳、水和酚类，这些酚主要是高级酚；至约500℃时，煤的大分子芳香族稠环化合物侧链断裂和分解，产生气体和液体，煤质软化熔融，形成气、固、液三相共存黏稠状的胶质体、并生成脂肪烃，同时释放出氢。 在600℃前从胶质层析出的和部分从半焦中析出的蒸汽和气体称为初次分解产物主 要含有甲烷，二氧化碳、—氧化碳、化合水及初焦油，氢含量很低。 通过赤热焦炭和沿炭化室炉墙向上流动的气体和蒸汽，因受高温而发生环烷烃和烷烃的芳构化过程(生成芳香烃)并析出氢气，从而生成二次热裂解产物。 当发生二次热裂解时，碳氢化合物分子结构会发生以下几种变化： (a)C-C键断裂引起结构缩小反应。 (b)C-H键裂解引起脱氢反应。 (c)按异构化进行的重排反应。 (d) 聚合、歧化、缩合引起的结构增大反应。 通过上述许多复杂反应和其他反应，煤气中的甲烷和重烃(主要为乙烯)的含量降低，氢的含量增高，煤气的密度变小，并形成一定量的氨，苯族烃、萘和蒽等，在炭化室顶部空间最终形成一定组成的焦炉煤气。 二、炼焦化学产品的组成 炼焦配煤在炭化室内经过一系列的物理变化和化学变化最终形成焦炭，排放出一定组成的荒煤气。 荒煤气中除净焦炉煤气外的主要组成（g/m3）： 水蒸气 250~450 硫化氢 6~...
