21世纪的煤化工展望

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1、21世纪的煤化工展望【摘要】煤是地球上储藏最丰富的化石燃料。中国是世界上煤炭资源较丰富的国家之一，煤炭储量远大于右油、天然气储量。我国的能源主要依靠煤能源，煤炭在能源结构中所占的比例为75%,它合理利用煤炭能源，充分体现了高效、洁净、经济的优点，这对煤化工的利用是一个重大突破。煤化工所牵涉到的范围很广，可以生产绝大部分的石油化工产品。在21世纪吋代，我国的油储存量开采不足和油品紧张的矛盾日益突出，在未来煤化工的发展也直接关系到我国经济的发展和能源战略的安全。本文在此从国产化和工程化的方而出发，对煤气化工艺技术的发展和合成气制乙烯以及甲醇、

2、二甲瞇等一些工业化和大型化途径进行了阐述。煤气化工艺技术是煤化工的重要技术，在此重点论述了煤气化技术的未来发展和应用开发等问题【关键词】21世纪资源煤化工发展【弓I言】根据我国的能源资源条件、技术和经济发展水平以及世界能源形势,在未来30〜50年内，煤炭仍然是我国的主要资源。而煤炭利用造成的环境污染问题已经成为影响我国经济社会发展的一个制约因素，发展以煤炭转化为核心的洁净煤技术，才可能满足我国经济可持续发展需求。煤化工是以煤为原料，经化学加工实现煤炭高效洁净综合利用的工业，世界各国都在努力开发煤炭和天然气的化工应用技术，以期在不久的将来煤

3、炭和天然气为原料大量制取廉价优质的有机化学品。【正文】1•煤的种类和特征煤一般可以分为三大类：腐殖煤、残殖煤和腐泥煤。在自然界中分布最广最常见的就是腐殖煤，如泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。2•选煤和煤的储存选煤厂采用的主要加工工艺环节主要有：(1)原煤准备作业(2)选煤和脱水作业(3)煤泥精选回收和洗水澄清作业(4)生产技术检查(5)产品运销作业由于煤易风化，安全储煤方法很重耍。常用的储煤方法有两类，一类是尽量使煤和空气隔绝。另一类是使煤堆中空气流通以利散热。3.煤的干憾煤在隔绝空气条件下加热至较高温度吋，所发牛的物理变化和化学变化反应的复

4、杂过程，称为煤的热解，或称热分解和干憾。迄今为止煤加工的主要工艺仍是热加工，煤炼焦工业就是典型的例子，煤的气化和液化过程也与煤的热解过程分不开。3.1煤炭热分解3.1.1煤在加热过程中发生的变化煤热解过程大致可分为三个阶段：(1)第一阶段(室温〜300°C)在这阶段，煤的外形无变化，褐煤在200°C以上发生脱拨基反应，近30()°C时开始热解反应，烟煤和无烟煤在这一阶段一般没有发生变化。脱水发生在120°C前，而脱气(CHiCO?和2)大致在200°C前后完成。(2)(2)第二阶段(300-600°C)这一阶段以解聚和分解反应为主，煤黏结

5、成半焦，并发生一系列变化。煤从300°C左右开始软化，并冇煤气和焦油析岀,在45()°C前后析出的煤焦油量最大，在450-600°C气体析出的量最多。煤气成分除热解水、CO和CO2外，主要是气态姪，故热值较高。(3)第三阶段(600〜1000°C)这是半焦聚合形成焦炭的阶段，以缩聚反应为主。析出的焦油极少，挥发物主要是煤气，700°C后煤气成分主要是氢气。若将最终加热温度捉高到1500°C以上，则为右墨化阶段，用丁•生产右墨炭素材料。3・1・2・煤热解的影响因素它们包括：煤的煤化程度，加热中温，升温速率，热解压力，热解气氛等影响因素。3.

6、2煤炭低温干憾它主要是指煤在终温500〜700°C的干他过程。适合低温干储的煤是无粘结性的非炼焦用煤，如褐煤或高挥发分烟煤。我国这类煤储量丰富，目前主耍用于直接燃烧，若能通过低温十憾回收煤气与焦油，口J使煤得到更冇效的综合应用。3.2.1低温干馅的产品性质半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应性和比电阻越高。半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低，是优质的燃料，也适用于制造活性炭、碳分子筛和述原剂，或气化制氢等。322煤低温干馅工艺低温干傭的方法和类型很多，按加热方

7、式冇外热式、内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体两种；按煤的运动状态又分为固定床、移动床、流化床和气流床等。如连续式外热立式炉、连续式内热立式炉、连续式内外热立式炉、固体热载体干憾法和加氢干憾工艺。3.3煤炭高温干馅一炼焦练焦配煤的质量要求：水分、细度、灰分、硫分、配煤的煤化度、配煤的黏性指标、配煤的膨胀压力3.4焦化产品的回收和加工4.煤的气化煤的气化过程是一个热化学工程。它是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气或氢气等作催化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化

8、为气体的过程气化屮所得到的气体称为煤气，其有效成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等。气化煤气可用作城市煤气、工业燃气、化工原料气和工业原料气。在各种煤转化技术屮，特别是开发洁净煤技术屮，煤的气化是最