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煤化工工艺路线图


煤化工工艺路线图
氨合成 气 煤 净 合 成 气 甲醇合成 甲醇(产品) 甲醇 合 成 氨 烯烃、醋酸、甲醛 汽 油







毛比尔法 (间接液化)

费托合成 (间接液化) 醋酐合成 直 接 液 化 氢气制备 煤浆制备 工 工 焦炉煤气 炼 煤焦油 液化反应

器 工 分离 加工 油品加工 工 煤气 粗苯

液体燃料、 化学品 醋酐、醋酸甲酯 液体燃料、化学品 城 市 煤 气



苯、甲苯、二甲苯 萘、蒽、吡啶、酚 沥青、炭素制品

焦 焦 低 温 干 馏 其它加工 炭 电石炉 气 加工 电石







石灰石 煤

乙 炔 化 学 品 燃 料 气

低温煤焦油 半 焦

液 体 燃 料、酚 无烟燃料、还原剂、气化原料 褐煤蜡、 活性炭分子筛

煤 气 化

常压固定床 (U.G.I 炉、 恩德炉) 固定床(块煤) 加压固定床(鲁奇炉) 流化床(碎煤) 温克勒炉、U-Gas 炉、灰熔聚 炉 干粉煤:谢尔炉、GSP 炉 气流床(粉煤) 水煤浆:德士古炉 碳转化率低、能耗高、操作困难 碳转化率高、气化强度大、环保 好,但投资较高,适合于大型的 煤化工基地应用 碳转化率低、能耗高、污染严重

煤制甲醇典型工艺路线图
空分

空 分
氧 气

CO+H2O(g)=CO2+H2

(放热反应)

煤 循环气 驰放气

备煤(制浆或磨粉)

煤气化


CO 变换 CO2 H2S

热回收

循环机

甲 醇 合 成

合成气压缩

低温甲醇洗脱硫脱碳

硫回收



















1、合成甲醇的化学反应方程式: (1) 、主反应: CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol (2) 、副反应 2CO+4H 2 =CH3 OCH 3 +H 2 O+200.2 KJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol 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 CO+H2O(g)=CO2+H2 ( 放 热 反 应 ) 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比
气体种类 CO 水煤气 37.3 H2 50.0 气体组分(%) CO2 6.5 CH4 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 汽 转 化

压缩

甲醇合成

粗甲醇

精馏

甲醇产品

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 2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比
气体种类 CO 天然气 ----H2 -----气体组分(%) CO2 3.2 CH4 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)
1000 万吨 原油 蒸馏分离 石油裂解 100 万吨乙烯 50 万吨丙烯 聚烯烃

300 万吨石脑油

1000 万吨 煤炭

气化合成

600 万吨甲醇

MTP、MTO

100 万吨乙烯 100 万吨丙烯

聚烯烃

以天然气(或煤气)为原料的 MTO 技术流程
乙烯、 丙烯 16.7 万吨

丁烯 2.2 万吨

天然气 7 亿立方

甲醇 50 万吨/年

MTO

C5 1.0 万吨

液化气 1.2 万吨

水 28.9 万吨

以天然气(或煤炭)为原料的 MTP 技术流程
聚丙烯 16 万吨

丙烯 24 万吨

汽油 4 万吨 煤 100 万吨 甲醇 50 万吨 MTP 液化气 2 万吨

水 28 万吨

煤炭直接液化工艺流程简图

氢气 煤 催化剂 煤浆制备 单 元

循环氢气 尾气 液化单元 分离单元 水 液化油 残渣 循环溶剂

氢气

循环氢气

NEDOL 直接液
燃料气 分 离 器 轻质油 常 压 蒸 馏 塔



催化剂

操作温度: 430~465℃ 操作压力: 17~19MPa

煤 浆 罐

液 化 反 应 器

中质油 减 压 蒸 馏 塔 加氢石脑油

冷却减压

预 热 器

分 离 罐

操作温度: 320~400℃ 压力: 10MPa

加氢循环溶剂

溶 剂 加 氢 反 应 器

残渣

氢气


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