探究新型煤化工技术发展

《探究新型煤化工技术发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、探究新型煤化工技术发展摘要：煤是由远古时代的植物经过复杂的生物化学、物理化学和地球化学作用转变而成的固体可燃物。人们在煤层及其附近发现大量保存完好的古代植物化石；在煤层中可以发现炭化了的树干；在煤层顶部岩石中可以发现植物根、茎、叶的遗迹；把煤磨成薄片，置于显微镜下可以看到植物细胞的残留痕迹。经地质学家、煤田学家和化学家们的共同努力,现代的成煤理论认为煤化过程是：植物-泥炭（腐蚀泥）-褐煤-烟煤-无烟煤，这个过程称煤化作用。本文主要对新型煤化工技术进行细致的探讨。关键词：新型；煤化工；技术中图分类号：F416文献标识码：A1煤化工1.1煤的气化煤的气化是让煤在氧气不足的情况下进行部分氧化

2、，使煤中的有机物转化为可燃气体。以气体燃料的方式经管道输送到车间、实验室、厨房等，也可以作为原料气送进气塔。煤的气化主要得到H2、CO和CH4,三者均为可燃气体。H2和CH4还是重要的化工原料，如化肥厂在合成氨时，所需的H2就是在造气车间由煤的气化产物分离出来的。1.2煤的焦化煤的焦化也叫煤的干馆。这是把煤置于隔绝空气的密闭炼焦炉内加热，煤分解生成固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的焦炉气。焦炭的主要用途是炼铁，少量可作化工原料制造电石、电极等。煤焦油是黑色黏稠性的油状液体，其中含有苯、酚、蔡、，蔥等重要化工原料，它们是医药、农药、炸药、染料等行业的原料，经适当处理可以一一加以分离；此外还

3、可以从煤焦油中分离出毗喘和喳咻，以及建筑和铺路用的沥青等。从炼焦炉出来的气体，除了有可燃气体CO、H2、CH4之外，还有乙烯、苯、氨等。在上述气体冷却的过程中,氨气溶于水而成氨水，进而可加工成化肥；苯等芳香疼化合物不溶于水而冷凝为煤焦油；乙烯等气体可分离后用于化工原料。1.3煤的液化煤炭液化油也叫人造石油。煤和石油都是由C、H、0等元素组成的有机物，但煤的平均表观分子量大约是石油的10倍，煤的含氢量比石油低得多。所以煤加热裂解，使大分子变小，然后在催化剂的作用下加氢可得到多种燃料油，这一过程称煤的液化。另外还有一类方法称间接液化法，它是先使煤气化得到CO、H2、CH4等气体小分子物质，

4、然后在一定的度、压力和催化剂的作用下合成各种烷婕、烯烧和乙醇等1.3.1煤的直接液化煤的直接液化首先是德国科学家F.Bergius于1913年发明的。其原理是煤炭在溶剂作用和高温高压条件下，直接与气态氢发生反应，使煤的氢含量增加，最后转变为液体的过程。1927年德国燃料公司Pier等人开发了硫化鹄和硫化铜催化剂，将液化过程分为糊相加氢和气相加氢两阶段进行，解决了工程化问题，建成了世界第一座工业化规模生产的煤直接液化企业，并陆续建设了20套煤直接液化装置。1.3.2煤的间接液化煤的间接液化是德国皇家煤炭研究所的F.Ficher和H.Tropsch两个化学家于1923年首先提出的，所以又称

5、为F.Ficher-H.Tropsch（简称为F-T）合成或者费托合成。其原理是以煤为原料先经气化制合成气（C0+H2）,再以合成气为原料，在催化剂的作用下合成（F-T合成）液态疼类产品。受两次世界石油危机的影响，美国、德国、英国、日本和前苏联等国家重新重视煤炭直接液化的新技术开发工作，纷纷组织了一批科研开发机构及企业开展了大量的研究开发工作，相继开发了多种工艺，其中最具代表性的工艺有以下几种。1.3.2.1供氢溶剂法（EDS）。是美国埃克森研究和工程公司于1966年首先开发使用供氢溶剂的煤液化工艺。在液化反应组中也不加催化剂，从而避免了煤中矿物质对催化剂的毒害作用，延长了高性能活性催

6、化剂的使用寿命。其与SRC法的区别是对循环溶剂单独进行催化加氢，从而提高了溶剂的供氧能力，液化油率提高，主要产品是轻质油和中质油。1.3.2.2煤催化两段液化(CTSL)工艺。是由美国碳氢化合物公司HRI于1982年开发的煤液化工艺，其特点是：煤液化的第一阶段和第二阶段都装有高活性的加氢和加氢裂解催化剂，两段反应器既分开又紧密相连，可以单独控制各自的反应条件，使煤的液化始终处于最佳操作状态，该工艺的煤液化油收率较高，达到80%左右，成本却比一段煤液化工艺降低17%,从而使煤液化工艺技术性和经济性很好地结合起来，油品质量得到了明显的改善和提高。1.4煤氧化制取腐植酸腐植酸是煤经空气或硝酸

7、氧化，然后提取得到的一类由高分子轻基芳香酸所组成的复杂混合物。腐植酸类物质的化学组成十分复杂，在煤化工产品中所占比例很小，但在工农业和医药业方面应用广泛，例如，腐植酸钱等腐植酸类肥料能够改善土壤的团粒结构，有效防止土壤板结。另外，腐植酸钠还可作为陶瓷生产的重要原料等等。所以，它们是一类重要的化工原料。2现代煤化工的发展方向按照循环经济的理念，新型煤化工是以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，这些产品主要包括合成氨、甲醇、二甲瞇、柴油、汽油、航