煤的气化、煤的液化分别属于什么变化?
煤的气化和煤的液化都是化学变化。
煤的气化指煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H₂、CO等气体的过程。有固体燃烧气化、液体燃料气化、气体燃烧料气化及固/液混合燃料气化等。
煤的液化指煤与H₂在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H₂和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化。
煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。
(1)煤直接液化:煤在氢气和催化剂作用下,通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段,故又称煤的加氢液化法。
(2)煤间接液化:间接液化是以煤为原料,先气化制成合成气,然后,通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。
扩展资料
煤液化项目如以单一生产成品油为主体,其盈亏平衡点在原油价格50美元/桶附近,煤液化项目的盈利能力和盈利空间有限。煤制油在我国产品油结构中所占比例很小,无法与以原油为原料的炼油产业竞争。
煤液化生产的粗油品却具有比石油基油品更好的性能,是生产精细化学品的重要原料。煤液化项目延伸产业链、走精细化道路,生产高附加值化工产品及其原料,可以增强企业的盈利能力,提高抗风险水平。
费托粗油品如果只用于初级化工原料或燃料油使用,经济效益不高、市场竞争力不强。若将费托合成油中的长链烯烃进行分离,不仅可以获得具有高附加值的长链烯烃。
还可以生产清洁优质的航空煤油、抽提溶剂油和润滑油等高端油品,从而提升煤基费托合成油的经济效益和抵御市场风险的能力,推动我国煤化工产业的持续健康发展。
参考资料来源:百度百科-煤炭气化
参考资料来源:百度百科-煤炭液化
煤的气化过程是一个热化学过程。它是以煤或煤焦(半焦)为原料.以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程。煤的气化是最有应用前景的技术之一.这不仅因为煤气化的新技术相对较为成熟,而且煤转化为煤气之后.通过成熟的气体净化技术处理,对环境污染可减少到最低程度。
煤气化过程的两类主要反应:燃烧反应和还原反应
有加空气气化,叫空气煤气
有加水气化的,叫水煤气
有空气或富氧和水共同气化的,叫混合煤气
发生的主要反应方程式有
C+O2=CO2
2C+O2=2CO
C+H2O=CO+H2
C+2H2O=CO2+2H2
CO+H2O=CO2+H2
CO+3H2=CH4+H2O
还有很多中间反应
煤的气化:是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。
煤的液化:就是在一定条件下(温度、压力、催化剂、溶剂、氢气等)将固体煤炭转化为烃类液体燃料和化工原料的过程。煤炭液化油也叫人造石油,煤和石油都是主要由C、H、O这三种元素构成,但煤的平均分子量大于石油,且H元素含量较低,煤的液化主要指的是使煤的大分子变小,并通过催化加氢而液化,其主要任务是将煤中的H/C比调整至适当的数值。
煤的高温干馏:是以煤为原料,在隔绝空气条件下,加热到950℃左右,经高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。产品用途:煤经焦化后的产品有焦炭、煤焦油、煤气及其他化学产品等。
拓展资料:
煤用于炼焦,可以产生煤焦油及氨水。焦碳是用于炼铁的重要原料。煤焦油可提取多种工业用的重要化合物。很多人以为煤气是从煤制造出来的,但事实是煤气是从原油提炼出来的石脑油再加以提炼而成的。煤也可以直接汽化,生成水煤气(一氧化碳和氢的混合物),直接用做清洁燃料。
煤,尤其是烟煤(任何挥发分较高的煤)直接作为燃料会冒出黑烟,浪费其中挥发分并造成大气污染,英国由于气候多雾,对污染尤其敏感,早在20世纪初即颁布法律禁止将原煤直接作为燃料,只能燃烧焦碳或半焦。
焦煤和焦炭利用:焦碳作为炼铁的重要原料,对生铁的质量有关键的作用,如果含硫和磷高,会严重降低生铁质量,灰分高会降低热值。因此用于炼焦的煤必须经过洗选,以降低其灰分和硫含量。炼出的焦碳必须选大块坚实的,不能在高炉中被压碎,以便可以通风。选出的碎焦只能做燃料,碎焦做燃料发热量大,不冒烟,是很好的燃料。
参考资料:百度百科-煤
煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类,常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有:
1) 固定床气化:在气化过程中,煤由气化炉顶部加入,气化剂由气化炉底部加入,煤料与气化剂逆流接触,相对于气体的上升速度而言,煤料下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比较准确的称其为移动床气化。
2) 流化床气化:它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料,在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中,煤粒在沸腾状态进行气化反应,从而使得煤料层内温度均一,易于控制,提高气化效率。
3) 气流床气化。它是一种并流气化,用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应,灰渣以液态形式排出气化炉。
4) 熔浴床气化。它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内,把一部分动能传给熔渣,使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。此气化工艺已不再发展。
以上均为地面气化,还有地下气化工艺。
C+H2O生成气态的CO和气态的H2
煤气化技术
煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、流化床或携带床)转化成气体,得到粗制水煤汽,通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气
煤的气化是一个很复杂的过程
煤气化过程的两类主要反应:燃烧反应和还原反应
有加空气气化,叫空气煤气
有加水气化的,叫水煤气
有空气或富氧和水共同气化的,叫混合煤气
发生的主要反应方程式有
C+O2=CO2
2C+O2=2CO
C+H2O=CO+H2
C+2H2O=CO2+2H2
CO+H2O=CO2+H2
CO+3H2=CH4+H2O
煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程.煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可.
简单点说煤液化确实就是使煤这种复杂的物质在一定条件下转变成液态芳香烃类包括沥青、油类,这中间产物也会包括气态物质(但这不算气化)煤液化主要分为间接液化和直接液化。煤的直接液化是煤在适当的温度和压力下,催化加氢裂化生成液体烃类及少量气体烃,脱除煤中氮、氧和硫等杂原子的过程(这是传统液化,现在有人在做加氧制油的液化)。煤炭间接液化是指以煤为原料先经气化制合成气(CO+H2),再在催化剂的作用下,F-T(费托)合成,生成烃类产品和化学品的过程可以看出煤液化可以减少污染,并且将储量相对丰富的煤(包括褐煤)制备成人类需要的化工原料和石油,是解决石油枯竭的一个办法。也有人将煤液化定义为将煤转化成燃料和化工品。这样除了上面说的直接液化和加氢液化之外,煤的轻度氧化制备小分子酸(通常是化工原料,香草酸,苯羧酸)也可认为煤液化一种。气化是通过煤和水反应生成主要是氢气和一氧化碳的合成气,液化是在高温高压条件下通过加氢使煤转化为液体燃料。煤的气化,目前工业上有:水煤浆气化、干粉气化等。就水煤浆气化来说:从块煤-磨煤(磨机)-制浆(调节剂)-燃烧(激冷水)-粗煤气(以及一些别的成分)。这就是一个大概流程。煤的气化,可以看一下德士古、华陆公司的一些相关资料介绍。(关于设备,目前国内的清华炉,感觉不错。)