0 概述煤加工化学产品的生产工艺,是以煤为原料,经化学加工转换为气休、液休和固休产物,并将气休和液体产物进一步加工成一系列化学产品的过程。根据煤加工方法的不同,所得化学产品的种类也不同。目前煤加工方法主要有高温干馏气化和液化。煤高温干馏得到的主要产产品如下所示:这些产品已在化工、医药、染料、农药和炭素等行业得到广泛应用。特别是吡啶喹啉类化合物和很多稠环化合物的生产,是石油化工无法替代的。煤经气化得到的粗煤气,在经过净化和加工后,得到的化学产品主要有氨、甲醇、液体燃料、醋酸以及醋酸甲酯。煤直接液化得到的化学产品主要是液体燃料和化工产品。可见,以石油为原料生产的一次产物均可以用普通技术由煤来制取。以煤为原料制取的合成气作为化工原料制备含氧化合物的 C1 化学路线很有竞争力。煤转化利用技术,将煤转化为沽净的二次能源和化工原料,即充分利用了资源,又为保护环境提供了根本性措施。所以煤干馏、气化和液化技术的应用和发展,在国民经济中具有重要的现实意义和战略意义。图 1-1 炼焦期间煤气在炭化室内的流动途径1 煤高温干馏化学产品1.1 化学产品的生成煤料在焦炉炭化室内进行干馏时,在高温作用下,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(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,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气和气体称为初次分解产物,主要含有甲烷、二氧化碳、一氧化碳、化合水及初焦油,而氢含量很低。初焦油主要具有大致如下的族组成(%):链烷烃(脂肪烃)烯烃芳烃酸性物质盐基类树脂状物质8.02.853.912.11.814.4初焦油中芳烃主要有甲苯、二甲苯、甲基萘、甲基联苯、菲、蕙及其甲基同系物;酸性化合物多为甲酚和二甲酚,还有少量的三甲酚和甲基吲哚;链烷烃和烯烃皆为 C5至 C32的化合物;盐基类主要是二甲基吡啶、甲苯胺、甲基喹啉等。初次分解产物在炭化室内沿着如图 1-1 所示途径流动,大部分产物是通过赤热的焦炭层和沿温度约为1000℃的炉墙到达炭化室顶部空间的,其余约 25%的产物则通过温度一般不超过 400℃处在两侧胶质层之问的煤料逸出。沿炭化室炉墙向仁流动的气体,通过赤热的焦炭,因受高温而发生环烷烃和烷烃的芳构化过...