煤化工工艺流程及概况

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1、煤化工概况简介煤化工既是经化学方法将煤炭转换为气体、液体和固体产品或半产品，而后进一步加工成化工、能源 产品的工业。包括焦化、电石化学、煤气化等。随着世界石油资源不断减少，煤化工有着广阔的前景。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。在煤化工可利用的生产技 术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要 地位，用于生产各种气体燃料，是洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护；煤气化生产的合成 气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品。 在石油短缺时，煤的液化产品将替代目前的天

2、然石油。发展运用煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工体系。进入20世纪，许多以农林产品为原 料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战以后，石 油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带 有各种官能团的大分子结构，通过热加工和催化加工，可以使煤转化为各种燃料和化工产品。焦化是应用 最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘 等芳烃。煤气化在煤化工

3、中也占有重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃料气，也用于生产合成气； 煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料。加工过程煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带有各种官能团的 大分子结构（见煤化学），通过热加工和催化加工，可以使煤转化为各种燃料和化工产品。在煤的各种化 学加工过程中，焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤 气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃；煤气化在煤化工中也占有很重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃 料气（广泛用于机械、建材等工业），也用于生产合成气（作为合成氨、合成甲醇等的原料）；煤低温干

4、 馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料，在20世纪上半叶曾得到发展，第二次世界大战以 后，由于其产品在经济上无法与天然石油相竞争而趋于停顿，当前只有在南非仍有煤的间接液化工厂；煤 的其他直接化学加工，则生产褐煤蜡、磺化煤、腐植酸及活性炭等，仍有小规模的应用。世界煤化工世界上生产的煤，主要用作电站和工业锅炉燃料；用于煤化工的占一定比例，其中主要是煤的焦化和 气化。80年代世界焦炭年产量约340Mt，煤焦油年产量约16Mt（从中提炼的萘约1Mt）。煤焦油加工的产 品广泛用于制取塑料、染料、香料、农药、医药、溶剂、防腐剂、胶粘剂、橡胶、碳素制品等。1981年， 世界合成氨总产量95.3M

5、t,主要来源于石油和天然气。以煤为原料生产的氨只约占10%；自煤制合成甲 醇的比例也很小，仅占甲醇总产量约1%。美国煤化工 1984年美国用煤717.7Mt,其中用于炼焦的占5.5%,达39.5Mt。炼焦副产的苯占苯总产 量的9%,以电石乙炔为原料生产的醋酸乙烯在其总产量中占8%。1984年美国建成由褐煤气化再甲烷化 生产高热值城市煤气的工厂，日加工褐煤22kt，产气3.89Mm。近年，又在煤气化和液化方面，进行了不少 新工艺试验。联邦德国煤化工 1984年联邦德国用煤84.8Mt （不包括褐煤），炼焦用煤占32.6%，为27.6Mt， 煤焦油年产量约1.4Mt。全国钢铁等企业的焦炉生产的煤焦

6、油集中到五个焦油加工厂进行加工，生产的化学 品达500多种。电石乙炔化工方面曾有很大发展，当前在技术上仍有改进。在煤的加压气化和直接液化研 究方面也有一些新的进展。日本煤化工 1984年日本共用煤106.9Mt，由于其钢铁工业很发达，炼铁等冶金用焦炭需要量很大， 因此炼焦用煤占66%，为70.5Mt。每年的煤焦油产量达2.4Mt，提供了全部萘的工业来源。以电石乙炔 为原料生产的醋酸乙烯在其总产量中占23%。南非煤化工 南非是当前世界上仍拥有煤间接液化工厂的地区，有SASOL- I、SASOL-II、SASOL- III三座合成液体燃料工厂，年加工煤共约33Mt，生产汽油、柴油、喷气燃料等油品数

7、百万吨，副产气态烃、 乙醇、氨、硫等化学品数十万吨。中国煤化工从总量上来看，2006年在建煤化工项目有30项，总投资达800多亿元，新增产能为甲醇850万吨， 二甲醚90万吨，烯烃100万吨，煤制油124万吨。而已备案的甲醇项目产能3400万吨，烯烃300万吨， 煤制油300万吨。2006年，国家发改委出台了政策并利用各种渠道广泛征求意见，以期规范和扶持煤化工 产业的发展。2006年中国自主知识产权的煤化工技术也取得了很大的进展，开始从实验室走向生产。2007年是中国煤化工产业稳步推进的一年，在国际油价一度冲击百元大关、全球对替代化工原料和替 代能源的需求越发迫切的背景下，中国的煤化工行业以其

8、领先的产业化进度成为中国能源结构的重要组成 部分。煤化工行业的投资机遇仍然受到国际国内投资者的高度关注，煤化工技术的工业放大不断取得突破、 大型煤制油和煤制烯烃装置的建设进展顺利、二甲醚等相关的产品标准相继出台。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、 乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭一一能源 化工一体化的新兴产业。煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的 重要发展方向，这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。可以 说，煤化工行业

9、在中国面临着新的市场需求和发展机遇。煤化工前景纵观近百年化学工业的发展历史，其间每次原料结构的变化总伴随着化学工业的巨大变革。1984年世 界化石燃料探明的可采储量，煤约占74%，而石油约12%、天然气约10%，从资源角度看，煤将是潜在 的化工主要原料。未来煤化工将在哪些领域，以什么速度发展，将取决于煤化工本身技术的进展以及石油 供求状况和价格的变化。从近期来看，钢铁等冶金工业所用的焦炭仍将依赖于煤的焦化，而炼焦化学品如 萘、蒽等多环化合物仍是石油化工所较难替代的有机化工原料；煤的气化随着气化新技术的开发应用，仍 将是煤化工的一个主要方面；将煤气化制成合成气，然后通过碳一化学合成一系列有机化工产品的开发研 究，是近年来进展较快，且引起关注的领域；从煤制取液体燃料，无论是采用低温干馏、直接液化或间接 液化，都不得不取决于技术经济的评价。煤化工替代燃料产品可分为三类：含氧燃料（醇/醚/酯）、合成油（煤制油）、气体燃料（甲烷气/合 成气/氢气）。其中含氧燃料技术成熟，是近期应予推广应用的重点；合成油与现有车辆技术体系和基础设 施完全兼容，但其技术尚待完善，将在2020年发挥重要作用；气体燃料车优点很多，我国将从基础科学 研究、前沿技术创新、工程应用开发等方面逐一突破。