煤化工工程1学习课件.pptx

19七月2020;目录

第一部分：煤化学6

第二部分：煤气化4

第三部分：煤液化、炭素材料2

第四部分：煤焦化4

第五部分：煤化工技术（合成、数据包、数值模拟）8

第六部分：煤废物的处理与利用2

;第一部分：煤化学;目录;七、煤分类煤质评价与中国的煤炭资源

八、煤层

九、煤系

十、化学方法研究煤

十一、煤制化学品与高碳物料

;一、绪论;煤化学学科的兴起与发展

我国是世界上最早采煤和用煤的国家，早在两下多年前，煤与焦贵在我国己作为商品交易；西汉(公元前206年~公元25年)炼铁遗址中，己用煤及煤饼炼铁；明朝(1386~1663年）己对煤的外行、性质、分类、产地、用途和用法等作了精辟的分析与论述。然而，在世界范围内，煤化学作为一门学科的兴起是在18世纪产业革命之后。

煤化学是煤科学的一个分支，是研究煤生成、组成、结构、性质、分类、转化过程和合理利用的一门学科。煤化学学科大体经历了开创、鼎盛、衰落和复兴三个阶段。;(1)开创阶段(l831~1913年)。19世纪30年代，人们逐渐接受煤是由植物转变而来的概念，解快了煤的起源问题。进入19世纪40年代，人们把煤列为科学研究对象之一。英国和德国差不多同时开展了用显微镜对煤进行系统研究，并开始研究煤的热解、溶剂分离和氧化。由于焦炭生产的需要，已注意到煤的可塑性。1873年，法国对煤开展了较系统的化学研究，根据大量元素分析结果提出了煤的分类等。至此人们开创了新的煤化学学科。

(2)鼎盛阶段(1913~1963年)。在这个时期，煤在热源和能源中处于垄断地位，煤炭广泛用于机车、航行、炜、焦、汽化和发电等领域。煤的研究工作蓬勃开展，美、德、英、法、前苏联等国相继建立了高水平的煤炭研究机构，并在大学中设置了相应的学科。人们在煤岩学、煤化学和煤的转化等领域做出了显著的成果，涌现了许多著名的煤化学家和l煤岩学家。;

;我国的煤炭资源和煤的综合利用

我国煤炭资源丰富，探明可采储量为8000多亿t，居世界之首，约占世界总储量的46%。我国也是世界上第一产煤和用煤大国，中国对煤炭的需求量约占世界煤炭总产量的30%。我国煤炭在一次能源中占总消费量的比重为60%以上。我国2050年的远景规划中，一次能源总消费将增加至每年40亿t标煤，其中石油占4.28%，天然气占12.5%.水电占7.75%，新能源将有较大发展，约占2.5%，核能将有很大发展，将占12.5%，但煤炭仍然占有最大比重67.65%。由上可见，我国在相当长的时间内能源仍将时煤炭为主。

煤化学是煤炭综合利用技术的理论基础，而煤炭结合利用又是煤化学的服务对象。煤化学是随着煤炭综合利用的开发、发展而开发和振兴的，煤炭结合利用的新工艺、新产品的开发充实了煤化学学科的内在，而其中的问题与不足反过来又促进了煤化学的深入研究与发展。

;煤炭综合利用并制取高附加值化工产品的方法是多种多样的，其中包括煤的干馏(焦化)，加氢、硫化、气化、氧化、液化、卤化、水解、溶剂抽提等。煤炭还可以直接用作还原剂、过滤材料、吸附材料、塑料和炭素材料等。煤炭结合利用的系统图，如图所示。;煤化学的内容特点与学习方法

煤化学的涉及面广并与许多学科关系密切。要研究煤的生成，就要了解地球化学、古植物学、地理学、沼泽学、微生物学和地质学等方面的基本知识。

人们为了深入揭示煤的组成和结构，采用了最现代化的科学研究仪器，如用色谱仪、红外光谱仪、紫外光谱仪、X射线衍射仪，顺磁共振、核磁共振仪、质谱仪、热谱仪、显微光度仪、电子显散镜，电子计算机等进行煤及其衍生物的研究。因此，要学好煤化学，也应对现代仪器分析的基本原理、适用范围和谱图解析等有所了解。

煤化学是一门实践性很强并处于迅速发展的学科，在学习过程中搞清有关基本慨念和掌握基本数据，并不断拓宽知识面。同时，又要重视有关煤化学的实验与实践，理论联系实际努力提高自己分析问题与解出问题的能力，刻苦钻研、勇于创新，促进煤化学学科的发展与完善。;二、煤的分类和生成;根据成煤植物种类不同煤主要分两大类：

1.腐殖煤：下详细讨论

2.腐泥煤：藻煤、胶泥等

腐殖腐泥煤：烛煤、煤精

;腐泥煤由低等植物和浮游生物经过部分分解而形成的煤称为腐泥煤，有藻煤和泥煤等。藻煤主要由藻类生成的，泥煤是无结构的腐植煤，其成煤植物分解彻底，几乎完全由基质組成，看不見有轮廓清楚的藻类，这种煤数量很少。

;煤是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学作用转变而形成的。

;从植物死亡、堆积到转变为煤经历了一系列演化过程→成煤作用

1、泥炭化作用：从高等植物死亡后，到变成泥炭过程。