煤气怎么熔炼成煤炭

什么是焦炭

银灰色至银黑色坚硬多孔固体，含碳96%以上，热值约29×103kJ/kg。用于生铁和有色金属冶炼、铸造，以及制造电石、气化造气等。煤经高温干馏而得。

焦炭，炼焦煤料在高温作用下，经过热解、缩聚、固化、收缩等一系列复杂的物理化学过程而形成的固体燃料。焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。

煤气：也叫煤层气，是储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。俗称“瓦斯”，热值是通用煤的2-5倍，1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当。

煤气的形成：煤炭源于陆生高等植物，煤的原始有机物质主要是碳水化合物、木质素，成煤作用由泥炭化和煤化作用两个阶段完成。植物等有机质在低温(<50℃)

和近地表氧化环境中，由于细菌的作用，生成少量甲烷及二氧化碳；在

褐煤成岩阶段，有机质热降解作用逐步加深，生物化学作用逐步减弱，逐步生成甲烷及其他挥发物。前期和后期挥发物集聚，形成了后期的煤层气，也就是煤气。

煤气化原理气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料，以氧气T (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媒焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体成为煤气，对于做化工原料用的煤气般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外，还可以采用天然气、重质石油组分等力原料)，进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。 煤发气化包含一系列物理、化学变化。一般 包括热解和气化和燃烧四个阶段。干燥属于物理变化，随着温度的升高，煤中的水分受热蒸发。其他属于化学变化，燃烧也可以认为是气化的一部分。煤在气化炉中干燥以后，随着温度的进一步升高，煤分子发生热分解反应，生成大量挥发性物质(包括干馏煤气、焦油和热解水等)，同时煤粘结成半焦。煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应，生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物，即粗煤气。气化反应包括很多的化学反应，主要是碳、水、氧、氢、氧化碳、 二 氧化碳相互间的反应，其中碳 与氧的反应又称燃烧反应，提供气化过程的热量。

主要反应，王水蒸气转化反应C+H20-CO+H2131KJ/mol

2、水煤气变换反应CO+H2O-CO2+H2+42KJ/mol

3、部分氧化反应C+0.5 02=C0+111KJ/mol4、完全氧化(燃烧)反应C+O2=CO2+394KJ/mol

5、甲烷化反应CO+2H2=CH4+74KJ/mol 6、Boudouard反应C+CO2=2CO-172K/mol

煤气产生过程：

当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结合水释出；高达350℃以上时，粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体；至400～500℃大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物。

在450～550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦继续分解,析出余下的挥发物（主要成分是氢气），半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃，半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。

当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物（焦炉煤气和其他炼焦化学产品）。

煤焦化简介：

煤焦化又称煤炭高温干馏。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。

为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。

选择炼焦作煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。

先准备好碎煤，就是比较碎的细煤。弄点细土倒进去，搅拌以后挖成一个圈，把水倒进去，然后开始搅拌。全部都搅拌好了以后，一掀一掀的平铺到空地上。

开始进行分块，先竖着全部划一下，找一个平的东西去进行分割是最好的了。竖着划完以后，在横着划，划过以后，再把竖着的在划一下，确保每一块都差不多分割开了，全部弄好以后，就大功告成了。

如果是早上弄成的话，不需要进行铺盖，如果是下午弄的，就找塑料布把切好的煤饼全部盖起来就好了。等到第二天早上起来，就可以一块一块的收起来。

主要用途：

1、燃烧

煤炭是人类的重要能源资源，任何煤都可作为工业和民用燃料。

2、炼焦

把煤置于干馏炉中，隔绝空气加热，煤中有机质随温度升高逐渐被分解，其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出，成为焦炉煤气和煤焦油，而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料，也是重要的化工原料。

煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造，也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。

3、气化

气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。

4、低温干馏

把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气，低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。

5、加氢液化

将煤、催化剂和重油混合在一起，在高温高压下使煤中有机质破坏，与氢作用转化为低分子液态和气态产物，进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。

远古植物遗骸。

煤其主要成分为碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素。硫是煤最主要杂质之一，其通常以硫化物之形式出现于煤的燃烧生成物中。于某些国家，例如美国已设立规范管制硫化物之排放量，因除去此类有害杂质花费不低，故政府均奖励生产低硫煤以减少污染。

煤被认为是远古植物遗骸埋在地层下经过泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤的转变所形成的，无烟煤还可以进一步转化为石墨。

扩展资料：

煤的用途：

1、煤做为燃料

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。

2、煤的气化

煤气化可用于产生合成气，这是一种一氧化碳和氢气气体的混合物。通常合成气被用于燃烧于燃气轮机产生电力，但是，通过费托合成工艺，合成气的通用性也允许它被转换成运输燃料如汽油和柴油。煤气化联合费托技术被南非的萨索尔化学公司使用，从煤和天然气生产汽车用的燃料。

参考资料来源：百度百科-煤

传统的煤气是由煤炭炼焦过程中产生的，成分主要是一氧化碳气体，而现在许多城市的“煤气”其实是天然气，是一种天然矿物气体，有的是与石油共生的。

煤气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气 （或称发生炉煤气） ，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，高炉煤气。属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料。

煤气的主要成分是一氧化碳、氢和烷烃、烯烃、芳烃等；天然气的主要成分是CH4，也就是甲烷，煤气是煤变成的。是化学变化,因为煤先从固体与水蒸气发生化学反应,生成一氧化碳和氢气的混合气体(俗称水煤气),这样就代替煤直接燃烧容易不充分的缺点。所以绝对是化学变化。

是储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净，传统的煤气是由煤炭炼焦过程中产生的，成分主要是一氧化碳气体，而现在许多城市的“煤气”其实是天然气，是一种天然矿物气体，有的是与石油共生的。也有些城市的“煤气”。

一般来说煤气是由煤炭炼焦过程中产生的，像现在城市里用的煤气，其实就是与石油共生的，天然气，是一种天然矿物气体。煤气的制造方法有很多。一般最常见的制造煤气的方法就是，炼焦，煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气 (或称发生炉煤气) ，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气。

煤的原始有机物质主要是碳水化合物、木质素，成煤作用由泥炭化和煤化作用两个阶段完成。植物等有机质在低温(<50℃) 和近地表氧化环境中，由于细菌的作用，生成少量甲烷及二氧化碳，是储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净。

1、焦炉煤气：炼焦时产生的煤气（氢气、CO、）

2、裂化煤气：分煤裂解产生的煤气和石油裂解产生的煤气（氢气、CO、）

3、发生炉煤气：利用焦碳和煤在鲁奇炉或KT炉等生成炉煤气，一般在制氢＼电厂＼化肥厂等常见．（氢气、CO、）

4、水煤气：气化炉和炼焦炉产生的气体，没有干燥的煤气．（氢气、CO、H2O）

5、煤气：2C+H2O=2CO+H2、C+02=CO2、C+CO2=2CO、CO+H2O=H2+CO2