煤化工产业技术特点煤化工产业技术特点.doc

煤化工产业工艺路线、技术水平及技术特点 1 、煤化工产业工艺路线 煤化工是指以煤炭为原料，经化学加工将煤炭转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的工业。煤化工主要有煤焦化、煤气化和煤液化三条工艺路线，具体产品线如图6.1 所示。 图6.1 ：煤化工产业链示意图 BDO （丁二醇）是一种重要的基本有机化工和精细化工原料；PVA （聚乙烯醇）是一种用途广泛的水溶 性高分子聚合物；PVC （聚氯乙烯）是氯乙烯的聚合物；DMF （二甲基甲酰胺）是一种优良有机溶剂及重 要化工原料，主要应用于聚氨酯、腈纶、医药、农药、染料、电子等行业。 （1 ）煤焦化路线 煤焦化路线又称煤炭高温干馏，即以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到1,000 ℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得焦炉煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。 煤焦化的主要产品是焦炭。焦炭是一种常用的大宗商品，广泛应用于制造电石和冶金等领域。焦炉煤气、粗苯和煤焦油是煤焦化的副产物。焦炉煤气可以提取苯、甲苯、二甲苯，煤焦油可以提取萘、蒽醌和吡啶等芳香或稠环烃，也可以加氢生产燃料油品和石脑油。焦炉煤气主要成分为一氧化碳，可以用来合成氨和甲醇等下游化工品。 （2 ）煤气化路线 煤气化是指煤与载氧气化剂之间的一种部分氧化还原反应的过程，工业上称为合成气（“Syngas ”）。该气体中主要含有一氧化碳、氢气和二氧化碳等，可以用来合成甲醇以及各类氮肥、硝酸、联碱、二甲醚、烯烃和醋酸等。 煤气化路线的核心产品是甲醇、二甲醚及煤制烯烃等。其中甲醇是重要的有机化工原料和溶剂，也可以应用于汽车燃料。二甲醚与石油液化气具有相似的物理性质，可以替代液化气或者作为掺烧液化气的燃料，也可以替代柴油作为车用燃料。烯烃（乙烯、丙烯）是消费量最大的化工产品，近年来甲醇生产烯烃的工 艺技术和经济性产生一定突破，给甲醇带来较大的发展空间。 （3 ）煤液化路线 煤液化路线是指将固体煤炭转变成液体燃料，用作石油基燃料的替代品。煤液化方法有直接液化和间接液化两种方法。国内煤制油目前处于商业示范阶段。 2 、国际煤化工行业现状及发展趋势 据国际煤气化技术委员会年会统计，目前全球有117 家以大型煤气化为龙头的现代煤化工能源一体化工厂，共有385 座大型现代气化炉。生产产品37% 为各类化工产品，36% 为间接法合成油，19% 为电力。以煤气化为核心的现代煤化工产能年增长率达5% ，高于全球化工产能年增长率。（数据来源：隆众石化商务网） 国际煤化工行业的发展趋势将主要表现为： （1 ）机动车用燃料成为煤化工产业化重点 由于全球机动车的存量大而且数量增加较快，机动车用燃料的消耗量很大，而近年来石油价格高位运行，为替代能源的发展提供了巨大的空间。以煤为原料生产机动车用燃料并实现产业化，是国际煤化工行业未来的一个发展趋势。 （2 ）煤气化朝更精细化方向发展 通过煤气化可以得到合成气（含CO 、H2 等），进一步生产可得到多种基本有机化工产品和精细化学品，衍生的产业链覆盖广泛，是煤化工目前的主要方向。未来，随时科研究水平的进一步提升，通过大型设备的应用及对设备结构的改进，提高煤气化工艺中脱硫、除尘、净化的效率，实现煤炭洁净气化产业的进一步发展。 （3 ）煤电化三位一体成为新趋势 煤电化三位一体是以煤气化为龙头的联合循环发电系统，由煤炭气化和净化及燃气―蒸汽联合循环发电两部分组成。通过煤气化与发电技术的嫁接，能同时生产电、热、燃料气和化工产品，便于发电系统与生产甲醇、醋酸、氨、尿素等化工过程结合，使煤得到充分利用，大大降低了生产成本，提高了能量的转换效 率，以实现煤电技术的高效和低污染。目前，欧美各国相继建成了多座300MW 的一体化电站。美国已建成气化煤能力900t/d ，联合循环发电系统由发电机组、余热锅炉组成，出力可达100MW 。强化气化过程的各种炉型未来将得到继续开发，以适应更宽范围的煤种、促使设备大型化、三废处理彻底。煤、电、化三位一体化的发展模式，将为未来煤化工的发展开拓出更广阔的道路。 3 、国内煤化工行业现状及发展趋势 在煤化工产品线中，煤焦化、煤电石、煤合成氨等属于传统的煤化工产业。 传统煤化工领域普遍存在产品技术含量低、资源消耗大、环境污染重等问题，我国出台多重政策对其加以引导和限制。煤制油、醇醚燃料和煤制烯烃等属于新型煤化工产业。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主要目的，在我国能源的可持续利用中将扮演重要角色，是今后能源工业的重要发展方向。 图6.2我国煤化工分类 __ （1 ）行业技术水平及技术特点 在煤化工三条工艺技术路线中，技术壁垒最高的是煤液化技术，发展比较成熟、应用范围最广泛的是煤气化技术。 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煤在氢气和