煤化工调研oWord文档下载推荐.doc

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常见的煤化工的定义两种，定义一:

煤化工是指以煤为原料经化学加工转化为气体、液体、固体燃料以及化学产品的过程.它主要包括煤的气化、液化、焦化及焦油加工、电石乙炔化工和碳一化工。

定义二:

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程，生产出各种化工产品的工业。

煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。

煤的焦化、气化、液化，煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等，都属于煤化工的范围。

新一代煤化工技术是指以煤气化为龙头，以一碳化工技术为基础，合成、制取各种化工产品和燃料油的煤炭洁净利用技术，与电热等联产可以实现煤炭能源效率最高、有效组分最大程度转化、投资运行成本最低和全生命周期污染物排放最少的目标。

2、煤化工产业的分类

煤化工是以煤炭为主要原料生产化工产品的行业，主要分为煤焦化（属传统煤化工）、煤气化（包括生成合成氨、制取醇醚和间接液化制油和烯烃等产业链，其中制取醇醚、煤制油和烯烃属新型煤化工）和煤炭液化（新型煤化工），其中新型煤化工是煤化工产业的主要产业发展方向。

由此我们可以看出，煤化工产业主要包括焦炭、电石、煤制化肥等传统煤化工产品，以及煤制甲醇、二甲醚、烯烃、油品等现代煤化工产品。

目前我国以传统煤化工为主，现代煤化工产业刚刚起步。

2005年我国焦炭、电石、煤制化肥产量分别为23282万吨、895万吨和2500万吨，均位居世界首位。

用煤生产甲醇是煤化工的基础，甲醇替代汽油，我国已取得成功经验，甲醇又是四大基本有机化工原料之一，仅次于乙烯、丙烯和苯，市场发展前景广阔。

近年来，焦炭、电石行业的结构调整取得了初步成效，但仍存在较严重的产能过剩，尚需继续加大清理整顿力度，提高行业技术水平和集中度。

化肥行业通过近几年的原料和动力结构调整，行业竞争力有所提高，但结构调整任务仍然较重。

3、技术介绍

⑴焦化技术

目前，世界焦炭产量约3～4亿t/a，日本、欧美等发达国家炼焦能力处于收缩状态。

但是，我国焦化生产受煤炭资源品种限制，焦炭质量调整难度较大，焦化生产自动化水平较低，环境污染严重，大多数企业技术进步及现代化管理与其他行业同类企业相比有一定差距。

⑵气化技术

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、0N2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。

目前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。

煤炭气化技术广泛应用于下列领域:

①作为工业燃气一般热值为1100-1350大卡热的煤气，采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。

主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直接加热产品或半成品。

②作为民用煤气一般热值在3000-3500大卡，要求CO小于10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。

与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。

③作为化工合成和燃料油合成原料气早在二战时，德国等就采用费托工艺（Fischer-Tropsch）合成航空燃料油。

随着合成气化工和碳-化学技术的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础，主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及合成液体燃料等。

④作为冶金还原气煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。

在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁;

在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。

因此，冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。

⑤作为联合循环发电燃气整体煤气化联合循环发电（简称IGCC）是指煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。

用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤气净化度-如粉尘及硫化物含量的要求很高。

煤气化一般采用固定床加压气化（鲁奇炉）、气流床气化（德士古）、加压气流（Shell气化炉）广东省加压流化床气化工艺，煤气热值2200-2500大卡左右。

⑥作煤炭气化燃料电池燃料电池是由H2、天然气或煤气等燃料（化学能）通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术。

目前主要由磷酸盐型（PAFC）、熔融碳酸盐型（MCFC）、固体氧化物型（SOFC）等。

它们与高效煤气化结合的发电技术就是IG-MCFC和IG-SOFC，其发电效率可达53%。

⑦煤炭气化制氢氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。

而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和H2O，将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获得氢气。

⑧煤炭液化的气源不论煤炭直接液化和间接氧化，都离不开煤炭气化。

煤炭液化需要煤炭气化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包括固定床加压Lurgi气化、加压流化床气化和加压气流床气化工艺。

⑵液化技术

煤炭液化技术是将固体的煤炭转化为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。

煤炭液化技术中又可分为煤的直接液化技术和煤的间接液化技术。

煤的直接液化技术是将固体煤在高温高压下与氢反应，将其降解和加氢从而转化为液体油类的工艺，又称加氢液化。

一般情况下，一吨无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油。

煤直接液化油可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料。

该工艺是把煤先磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃）和高压（20～30MPa）下直接加氢，将煤转化成汽油、柴油等石油产品，1t无水无灰煤可产500～600kg油，加上制氢用煤，约3～4t原煤产1t成品油。

煤的间接液化技术是先将煤气化，然后合成燃料油和化工原料和产品。

煤间接液化工艺先把煤全部气化成合成气（氢气和一氧化碳），然后再在催化剂存在下合成为汽油。

约5～7t煤产1t油。

⑶MTO技术

MTO是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工工艺技术。

MTP

⑷MTP技术

德国鲁奇公司甲醇制丙烯技术（MTP）。

MTP工艺利用传统的固定床工艺，采用改性ZSM—5系列催化剂反应—再生过程轮流切换操作。

洁净煤技术

⑸洁净煤技术

洁净煤技术（CleanCoalTechnology，简称CCT）的含义是:

旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。

当前已成为世界各国解决环境问题主导技术之一，也是高技术国际竞争的一个重要领域。

由于中国煤炭开采和利用的特点决定，中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技术领域重点放在燃烧发电技术上有所不同，含盖从煤炭开采到利用全过程，是煤炭开发和利用中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。

⑹煤基醇醚燃料技术

由煤（包括原煤、煤层气、焦炉煤气）通过气化合成低碳含氧燃料——甲醇、二甲醚（简称醇醚燃料）等车用清洁替代汽油、柴油的燃料。

甲醇作为燃料始于上世纪七十年代的两次石油危机之后，其特点首先是完全的可替代性。

甲醇燃料是理化性能接近汽柴油的液体燃料，使用方便，辛烷值高，相当于112号汽油，蒸气潜热大;

二甲醚的燃油性能和机械能更好，爆发力大。

二者均能满足并提高发动机的热效率和功率。

煤基醇醚燃料的另一个优点是清洁环保。

甲醇燃烧后主要形成水和二氧化碳，排放的氮气化合物远远低于汽柴油，尾气中常规排放的一氧化碳、碳化氢均比汽柴油低30%以上，是典型的“清洁替代燃料”。

二甲醚燃料尾气排放中的一氧化碳、碳化氢比汽油分别低55%和86%，是国际公认的“超清洁替代燃料”。

一般情况下，1.5吨-1.6吨煤可制一吨甲醇，比起直接液化制油吨用煤3.5吨和间接液化制油吨用煤4.5吨具有明显的成本优势，充分利用廉价的高硫煤或炼焦时排放的煤气制甲醇，能充分体现资源综合利用和改善大气质量的循环经济的特征，生产成本更加低廉，不到粮基乙醇燃料的1/3。

⑺煤层气简介及其开发利用的意义

煤层气俗称“瓦斯”，其主要成份为高纯度甲烷，是近二十年在世界上崛起的新型能源，其资源总量与常规天然气相当。

煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源，具有独特的优势，是优化一次能源结构的重要组成部分，是优质的能源和基础化工原料。

同时由于煤层气作为一种有害的危险气体，排放到大气中具有很强的温室效应，既破坏大气层、污染环境，又因其易燃易爆性严重危及着广大煤矿职工的生命财产安全。

煤层气资源的开发利用将会为社会创造巨额财富。

我国具有丰富的煤层气资源，其开发潜力巨大。

按照目前我国石油天然气资源发现率计算（10%），31.46万亿立方米的煤层气资源可获得3万亿立方米的天然气，参照目前天然气的中等价格，即每立方米天然气约1.0元（城市门站价）计算，将会为社会创造3万亿元的财富。

事实上，随着科学技术的飞速发展，资源发现率将会大幅度上升，经济价值将不可估量。

开发煤层气，形成煤层气产业将对国民经济发展起到巨大的推动作用。

开发煤层气是一项庞大的系统工程，建设一个煤层气生产基地将带动道路、管道、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展，增加就业机会，促进当地经济的发展。

特别是对于我市这样一个能源重化工基地，发展煤层气产业对于保护资源、实现煤炭产业深加工及可持续发展、减少温室气体排放、改善大气环境质量，调整产业结构、加快煤化工产业规模化发展、培育新的经济增长点，都