煤化工工艺路线图.docxVIP

煤化工工艺路线图 合 成 氨 氨合成 气 煤 净 甲醇合成 甲醇 烯烃、醋酸、甲醛 合 成 化 气 气 甲醇（产品） 毛比尔法（间接液化） 汽 油 气 费托合成（间接液化） 液体燃料、化学品 醋酐合成 醋酐、醋酸甲酯 直 氢气制备 接 液化反应器 油品加工 液体燃料、化学品 液 煤浆制备 化 煤气 城 市 煤 气 煤 焦炉煤气 分离 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炼 煤焦油 加工 萘、蒽、吡啶、酚 焦 沥青、炭素制品 焦 炭 冶 金 焦 低 石灰石 电石炉 电石 乙 炔 化 学 品 温 煤 气 燃 料 气 干 低温煤焦油 加工 液 体 燃 料、酚 馏 半 焦 无烟燃料、还原剂、气化原料 其它加工 褐煤蜡、 活性炭分子筛 常压固定床（U.G.I 炉、恩德炉） 煤 固定床（块煤） 碳转化率低、能耗高、污染严重 流化床（碎煤） 温克勒炉、U-Gas 炉、灰熔聚 碳转化率低、能耗高、操作困难 干粉煤：谢尔炉、GSP 炉 碳转化率高、气化强度大、环保 化 气流床（粉煤） 好，但投资较高，适合于大型的 煤化工基地应用 水煤浆：德士古炉 产品投资参考：①焦炭（含甲醇配套项目）：约 1200 万元/万吨；②煤制甲醇：约 4000 万元/万吨； ③煤制乙烯：约 2 亿元/万吨； ④煤炭液化：约 1 亿元/万吨（指设备投资）。 以上是指大、中型项目的概略投资。 相 关 转 化：2 吨煤生产 1 吨甲醇，附加值可提高 8 倍；3 吨甲醇生产 1 吨聚烯烃，附加值可提高 1 倍。4-5 吨煤液化 1 吨油。 煤制甲醇典型工艺路线图 空分 空 分 CO+H2O(g)=CO2+H2 （放热反应） 氧 气 煤 备煤（制浆或磨粉） 煤气化 CO 变换 热回收 循环气 渣 CO2 驰放气 H2S 循环机 甲 醇 合 成 合成气压缩 低温甲醇洗脱硫脱碳 硫回收 粗 甲 醇 精 馏 甲 醇 产 品 1、合成甲醇的化学反应方程式： （1）、主反应： C O + 2 H 2 = C H 3 O H + 1 0 2 . 5 K J / m o l （2）、副反应 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol C O + 3 H 2 = C H 4 + H 2 O + 1 1 5 . 6 K J / m o l 4 C O + 8 H 2 = C 4 H 9 O H + 3 H 2 O + 4 9 . 6 2 K J / m o l C O 2 + H 2 = C O + H 2 O - 4 2 . 9 K J / m o l 2、甲醇合成气要求氢碳比 f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于煤炭气化所得到的水煤气 CO 含量较高，H2 含量较低，因此水煤气须经脱硫、变换、 脱碳调整气体组成，以达到甲醇合成气的要求。 3、CO 变换反应 C O + H 2 O ( g ) = C O 2 + H 2 （放热反应） 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类 气体组分（%） CO H2 CO2 CH4 水煤气 37.3 50.0 6.5 0.3 甲醇合成气 29.90 67.64 29.90 0.1 天然气制甲醇工艺流程图 CH4+H2O(g)=CO+H2 （强吸热反应） 天然气 压缩 精脱硫 蒸 压缩 甲醇合成 粗甲醇 精馏 甲醇产品 汽 转 化 空气 空分 部 分 氧 化 1、合成甲醇的化学反应方程式： C H 4 + H 2 O = C H 3 O H + H 2 2、甲醇合成气要求氢碳比 f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于天然气甲 烷含量较高，因此要对天然气进行蒸汽转化，生成以 H2、CO 和 CO2 位主要 成分的转化气。由于蒸汽转化反应是强吸热反应，因此还要对天然气进行纯 氧部分氧化以获取热量，使得蒸汽转化反应正常连续进行，最终达到甲醇合 成气的要求。 3、蒸汽转化反应 C H 4 + H 2 O ( g ) = C O + H 2（强吸热反应） 4、纯氧部分氧化反应 2 C H 4 + O 2 = 2 C O + 4 H 2 + 3 5 . 6 k J / m o l C H 4 + O 2 = C O 2 + 2 H 2 + 1 0 9 . 4 5 k J / m o l C H 4 + O 2 = C O 2 + H 2 O + 8 0 2 . 3 k J / m o l 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类 气体组分（%） CO H2 CO2 CH4 天然气 ----- ------ 3.2 96.2 甲醇合成气 29.90 67.64 29.90 0.1 石油化工、煤炭化工产品方案对比（生产烯烃） 100 万吨乙烯 1000 万吨