碳一化工和煤化工.pdf

《碳一化工和煤化工.pdf》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、碳一化工和煤化工唐宏青中国石化集团宁波工程有限公司2007.10碳一化工和煤化工1碳一化工的三个层次2煤化工3煤化工在中国存在的必要性4煤气化分类5我国发展煤化工的方针目录6发展煤化工存在的问题7关于天然气和煤层气问题8煤烃转换9新一代煤化工的特征10自主创新刻不容缓11结束语碳一化工是指含碳原子数为1的碳质化合物进行转化或合成所采用的化学工艺。煤化工、天然气化工、合成气化工、甲醇化工、生物质合成燃料化工等都是碳一化工的一部分。1碳一化工的三个层次1碳一化工的三个层次从国家安全和能源战略的角度出发，研究开发以碳一资源替代石油作

2、为原料的新的化学生产工艺，对于我国这样一个煤多、油少、甲烷资源不丰富的国家，有着极其重要的意义。1碳一化工的三个层次碳一化工的工艺，按照工艺步骤可划分为三个工业化层次：图1碳一化工的工艺三个工业化层次的划分2煤化工2.1煤化工的重要性煤化工是碳一化工的重要组成部分之一。煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体(主要是CO+H)，液体，固体燃料以及化学2品的过程。具体来说，就是生产氢、氨、醇、油、燃气五大产品为基础的重化工产业。然后进一步生产成千上万个化工产品，使用到国民经济的各个领域。因此，煤化工是我国发展经济的支柱之一

3、。见图2。图2煤化工工艺图2.2氢气和氨制氢和制氨是煤气化的大宗产品工艺，在国民经济中占据重要地位。图3.煤气化制取H2图4.煤气化制取氨2.3甲醇煤制甲醇是煤气化新兴的大宗产品工艺，在国民经济中越来越受到大家关注。图5.煤气化制取甲醇过量氧化或催化甲醛银或铁钼系硫化床裂解烯烃MTOSAPO-34C2,C3,C4甲醇化工主流产品图固定床裂解丙烯ZSM-5MTP石脑油固定床裂解MTG汽油ZSM-5甲醇固定床脱水二甲醚γ－Al2O3CO羰基合成醋酸铑或铱催化甲醇和异丁烯MTBE酸性催化剂氧化羰基化碳酸二甲酯氯化物2.4城市煤气和发

4、电城市煤气和发电采用废锅流程。废锅回收的热量产生水蒸气，推动蒸汽透平发电，而气化炉产生的合成气推动燃汽透平发电，因此，废锅流程适合于联合发电(IGCC)。图6.煤气化发电IGCC流程图2.5煤代油煤炭液化即国家能源政策中的煤代油，指的就是要解决用煤来代替石油。这是一个从国家到民众都十分关心的问题。因此，煤代油已经成为当前国民经济中的重大问题。煤气化制油“煤气化”是将煤进行不完全燃烧转变为合成气(CO+H)，即部分氧化工艺。然后由合成气2进行费托合成，生成碳氢化合物。通常也将用于煤气化转化为油的工艺称为“煤的间接液化”。见图7。

5、图7煤的间接液化示意图中国合成油开发装置中国第一套伊泰合成油示范厂正在内蒙建设煤液化制油“煤液化”是将煤加氢直接生成液态燃料，通常称为“煤的直接液化”。主要用于燃料油如汽油、柴油等生产。在一个大型煤矿的附近，只有通过煤炭气化得到氢气，也就是只能将煤气化得到的合成气全部转化为H。因此。煤液化的工艺更复2杂。空气空分油品精制CO2,H2S氧气煤气化变换净化油品分离蒸汽H2煤液化尾气回收煤图8煤的直接液化示意图国内第一个6t/d煤直接液化开发装置建设中的神华煤液化装置3煤化工在中国存在的必要性必要性•从能量形式来说，我国煤及煤层气的

6、储量远远超过石油和天然气的储量。•从化工角度来看，如果以1吨煤转化为0.20吨油（合成油），或以1吨煤转化为400标米甲烷(合成天然气)来计算，我国1万亿吨煤的远景储量，相当于2000亿吨石油或400万亿标米天然气。•这一数值远远超过全国100亿吨石油或38万亿标米天然气的远景储量。4煤气化分类移动床(固定床)气化流化床气化4.1学术上的分类气流床气化熔融床4.2技术上的分类4.3国外的煤气化技术•Texaco水煤浆加压气化•Shell粉煤气化•GSP粉煤气化•Lurgi固定床加压气化•恩德粉煤气化Texaco炉Shell炉L

7、urgi炉GSP炉4.4国内开发的技术西安热工研究院干山西煤化所的灰熔煤粉加压聚煤气化气化华东理工西北化工大学多喷研究院多嘴对置式元料浆气水煤浆气化化灰熔聚流化床粉煤气化炉示意图两段式干煤粉加压气化炉两段式干煤粉加压气化中试装置多喷嘴对置式水煤浆气化炉多喷嘴对置式水煤浆气化炉的烧嘴平台4.5如何选择煤气化的方法•煤种的品质是选择煤气化方法的最主要因素。•在建设大型煤化工装置时，当煤种适合水煤浆技术时，水煤浆技术是您优先考虑的技术。对于双高煤，应该采用粉煤气化技术加激冷流程。•发电和化工上采用的煤气化后续流程是不同的。5我国发展

8、煤化工的方针煤化工的方针现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业，应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要以四化为目标：坑口化园区化大型化洁净化(1)坑口化坑口化就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来。把煤气化装置建在矿上，力求减少煤炭运耗及运费，实施资