煤焦化原理

焦化又稱煤炭高溫干餾。以煤為原料，在隔絕空氣條件下，加熱到950℃左右，經高溫干餾生產焦炭，同時獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產品的一種煤轉化工藝。

　　為焦炭質量，選擇煉焦用煤的最基本要求是揮發分、粘結性和結焦性；絕大部分煉焦用煤經過洗選，以盡可能低的灰分、硫分和磷含量。選擇煉焦作煤時，還注意煤在煉焦過程中的膨脹壓力。用低揮發分煤煉焦，由于其膠質體粘度大，容易產生實高膨脹壓力，會對焦爐砌體造成損害，需要通過配煤煉焦來解決。

產品和用途:煤經焦化后的產品有焦炭、煤焦油煤氣和化學產品3類。

（1）       焦炭。煉焦的產品，大多數的焦炭90%以上用于高爐煉鐵，其次用于鑄造與有色屬冶煉工業，少量用于制取碳化鈣、二硫化碳、元素磷等。在鋼鐵聯合企業中，焦粉還用作燒結的燃料。焦炭也可作為制備水煤氣的原料制取合成用的原料氣。

（2）       煤焦油。焦化工業的重要產品，其產量約占裝爐煤的3%~4%，其組成極為復雜，多數情況下是由煤焦油工業專門進行分離、提純后加以利用

（3）       煤氣和化學產品。氨的回收率約占裝爐煤的0.2%~0.4%，常以硫酸銨、磷酸銨或濃氨水等形式作為最終產品。粗苯回收率約占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是合成工業的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但為了經濟效益，也是為了環境保護的需要。經過凈化的煤氣屬中熱值煤氣，發熱量為17500kj/Nm3左右，每噸煤約產煉焦煤氣300~400 m3，其質量約占裝爐煤的16%~20%，是鋼鐵聯合企業中的重要氣體燃料，其主要成分是氫和甲烷，可分離出供化學合成用的氫氣和代替氣的甲烷。

　　焦炭的主要用途是煉鐵，少量用作化工原料制造電石、電極等。煤焦油是黑色粘稠性的油狀液體，其中含有苯、酚、萘、蒽、菲等重要化工原料，它們是醫藥、農藥、炸藥、染料等行業的原料，經適當處理可以一一加以分離。對照圖2-2和2-3(煤的結構模型)，煤焦油中所含環狀物可以說是煤的“碎片”。此外還可以從煤焦油中分離出吡啶和喹啉，以及馬達油和建筑和鋪路用的瀝青等。從煤焦油里分離鑒定的化合物已有400余種。從煉焦爐出來的氣體，溫度至少在700℃以上，其中除了含有可燃氣體CO，H2，CH4之外，還有乙烯(C2H4)，苯(C6H6)，氨(NH3)等。在上述氣體冷卻的過程中氨氣溶于水而成氨水，進而可加工成化肥；苯等芳烴化合物不溶于水而冷凝為煤焦油；乙烯等沸點高的氣體，根據煤氣的不同用途酌情處理?？傊?，煤經過焦化加工，使其中各成分都利用，而且用煤氣作燃料要比直接燒煤干凈得多。