[科普中國]-焦油氣化

簡介

焦油是煤在氣化過程中的必然產(chǎn)物，也是人們最不希望得到的產(chǎn)物，焦油在高溫下以氣體的狀態(tài)存在，而在低溫下則冷凝成一種非常粘稠的液體。因此最好能在氣化反應(yīng)過程中盡可能使焦油裂解掉或能與空氣中的氧氣反應(yīng)燒掉，以降低所制取的可燃?xì)庵薪褂偷脑己?。這樣可以收到降低煤氣中焦油含量和提高煤氣熱值及氣化效率的雙重效果。

在一定范圍內(nèi)，通過對溫度和停留時間的調(diào)節(jié)可以使焦油的裂解反應(yīng)明顯加劇，轉(zhuǎn)化率得到極大的提高3。

焦油氣化過程焦油的形成在氣化爐中參與反應(yīng)的煤經(jīng)歷了干燥、干餾、氣化和燃燒幾個過程。焦油生成于氣化過程中的干餾階段。干餾是習(xí)慣上長期應(yīng)用的一個傳統(tǒng)名稱，實際是指煤的熱解，熱解是煤受熱后自身發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化的復(fù)雜過程1。

焦油是制取可燃?xì)膺^程中人們最不希望得到的產(chǎn)物，它的存在對氣化系統(tǒng)和用氣設(shè)備都產(chǎn)生十分不利的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：焦油為高溫煤氣所攜帶，在輸運過程中逐漸冷凝下來，附著于管道內(nèi)壁和有關(guān)設(shè)備的壁面上，堵塞管道腐蝕設(shè)備，對系統(tǒng)的安全運行造成威脅；焦油為氣化煤氣所攜帶，進(jìn)入下游用氣設(shè)備中，會因氣流夾帶液滴等影響工業(yè)爐窯燃燒器、內(nèi)燃機、燃?xì)廨啓C、壓縮機等的安全運行；氣化所產(chǎn)生的焦油約占?xì)饣妹嚎偰芰康?-10%，在很大程度上降低了氣化效率，且焦油在低溫時與可燃?xì)庖黄鹑紵龝r，難以燃燒完全，易產(chǎn)生炭黑等，對燃?xì)饫迷O(shè)備損害嚴(yán)重，同時浪費了能源；焦油中許多物質(zhì)具有致癌作用，如果這些物質(zhì)被排放到大氣中，就會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染1。

焦油有兩個最主要的特點，一是焦油在溫度較高時（>300℃）呈氣態(tài)，且在高溫條件下可以分解成永不冷凝的氣體和碳在較低溫度下（