煤化工知识eizk.docx

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1、煤化工知知识煤化工是是指以煤煤为原料料，经化化学加工工使煤转转化为气气体、液液体和固固体燃料料以及化化学品的的过程。主主要包括括煤的气气化、液液化、干干馏，以以及焦油油加工和和电石乙乙炔化工工等。简介chemmicaal pproccesssingg off cooal 经化化学方法法将煤炭炭转换为为气体、液体和固体产品品或半产产品，而而后进一一步加工工成化工工、能源产品品的工业业。包括括焦化、电电石化学学、煤气气化等。随随着世界界石油资源源不断减减少，煤煤化工有有着广阔阔的前景景。以煤煤为原料，经经化学加加工使煤煤转化为为气体、液液体和固固体燃料料以及化学学品的过过程。主要要包括煤煤的气化化

2、、液化、干馏，以以及焦油油加工和和电石乙炔炔化工等等。在煤煤化工可可利用的的生产技技术中，炼炼焦是应应用最早早的工艺艺，并且且至今仍仍然是化化学工业业的重要要组成部部分。煤的的气化在在煤化工工中占有有重要地地位，用用于生产产各种气气体燃料料，是洁洁净的能能源，有有利于提提高人民民生活水水平和环环境保护护；煤气气化生产产的合成成气是合合成液体体燃料等等多种产产品的原原料。煤直直接液化化，即煤煤高压加加氢液化化，可以以生产人人造石油油和化学学产品。在在石油短短缺时，煤煤的液化化产品将将替代目目前的天天然石油油。发展运用用煤化化工开始始于188世纪后半半叶，119世纪纪形成了了完整的的煤化工工体系。

3、进进入200世纪，许许多以农农林产品品为原料料的有机机化学品品多改为为以煤为为原料生生产，煤煤化工成成为化学学工业的的重要组组成部分分。第二二次世界界大战以以后，石石油化工工发展迅迅速，很很多化学学品的生生产又从从以煤为为原料转转移到以以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带有各种官能团的大分子结构，通过热加工和催化加工，可以使煤转化为各种燃料和化工产品。焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃。煤气化在煤化工中也占有重要的地位，用于生

4、产城市煤气及各种燃料气，也用于生产合成气；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料。加工过程程煤中中有机质质的化学学结构，是是以芳香香族为主主的稠环环为单元元核心，由由桥键互互相连接接，并带带有各种种官能团团的大分分子结构构（见煤煤化学），通通过热加加工和催催化加工工，可以以使煤转转化为各各种燃料料和化工工产品。在煤的各种化学加工过程中，焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃；煤气化在煤化工中也占有很重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃料气（广泛用于机械、建材等工业），也用于生产合成气（作为合成氨、合成甲醇等

5、的原料）；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料，在20世纪上半叶曾得到发展，第二次世界大战以后，由于其产品在经济上无法与天然石油相竞争而趋于停顿，当前只有在南非仍有煤的间接液化工厂；煤的其他直接化学加工，则生产褐煤蜡、磺化煤、腐植酸及活性炭等，仍有小规模的应用。世界煤化化工世界界上生产产的煤，主主要用作作电站和和工业锅锅炉燃料料；用于于煤化工工的占一一定比例例，其中中主要是是煤的焦焦化和气气化。880年代代世界焦焦炭年产产量约3340MMt,煤煤焦油年年产量约约 166Mt（从从中提炼炼的萘约约1Mtt）。煤煤焦油加加工的产产品广泛泛用于制制取塑料料、染料料、香料料、农药药

6、、医药药、溶剂剂、防腐腐剂、胶胶粘剂、橡橡胶、碳碳素制品品等。119811年，世世界合成成氨总产产量955.3MMt，主主要来源源于石油油和天然然气。以以煤为原原料生产产的氨只只约占110；自煤制制合成甲甲醇的比比例也很很小，仅仅占甲醇醇总产量量约1。美国煤化化工19984年年美国用用煤7117.77Mt,其中用用于炼焦焦的占55.5,达39.5Mtt。炼焦焦副产的的苯占苯苯总产量量的9，以以电石乙乙炔为原原料生产产的醋酸酸乙烯在在其总产产量中占占 8。19984年年美国建建成由褐褐煤气化化再甲烷烷化生产产高热值值城市煤煤气的工工厂，日日加工褐褐煤222kt，产产气3.89MMm。近近年,又在

7、煤煤气化和和液化方方面，进进行了不不少新工工艺试验验。联邦德国国煤化工工19884年联联邦德国国用煤884.88Mt（不不包括褐褐煤），炼炼焦用煤煤占322.6，为227.66Mt，煤煤焦油年年产量约约 1.4Mtt。全国国钢铁等等企业的的焦炉生生产的煤煤焦油集集中到五五个焦油油加工厂厂进行加加工,生产的的化学品品达5000多种种。电石石乙炔化化工方面面曾有很很大发展展，当前前在技术术上仍有有改进。在在煤的加加压气化化和直接接液化研研究方面面也有一一些新的的进展。日本煤化化工19984年年日本共共用煤1106.9Mtt,由于于其钢铁铁工业很很发达，炼炼铁等冶冶金用焦焦炭需要要量很大大，因此此炼

8、焦用用煤占666，为为70.5Mtt。每年年的煤焦焦油产量量达2.4Mtt，提供供了全部部萘的工工业来源源。以电电石乙炔炔为原料料生产的的醋酸乙乙烯在其其总产量量中占223。南非煤化化工南南非是当当前世界界上仍拥拥有煤间间接液化化工厂的的地区，有有SASSOL-、SASSOL-、SASSOL-三座合合成液体体燃料工工厂，年年加工煤煤共约333Mtt，生产产汽油、柴油、喷气燃燃料等油油品数百百万吨，副副产气态态烃、乙乙醇、氨、硫等等化学品品数十万万吨。中国煤化化工从总总量上来来看，220066年在建建煤化工工项目有有30项，总总投资达达8000多亿元元，新增增产能为为甲醇8850万万吨，二二甲醚

9、990万吨吨，烯烃烃1000万吨，煤煤制油1124万万吨。而而已备案案的甲醇醇项目产产能34400万万吨，烯烯烃3000万吨吨，煤制制油3000万吨吨。20006年年，国家家发改委委出台了了政策并并利用各各种渠道道广泛征征求意见见，以期期规范和和扶持煤煤化工产产业的发发展。220066年中国国自主知知识产权权的煤化化工技术术也取得得了很大大的进展展，开始始从实验验室走向向生产。20077年是中中国煤化化工产业业稳步推推进的一一年，在在国际油油价一度度冲击百百元大关关、全球球对替代代化工原原料和替替代能源源的需求求越发迫迫切的背背景下，中中国的煤煤化工行行业以其其领先的的产业化化进度成成为中国国

10、能源结结构的重重要组成成部分。煤煤化工行行业的投投资机遇遇仍然受受到国际际国内投投资者的的高度关关注，煤煤化工技技术的工工业放大大不断取取得突破破、大型型煤制油油和煤制制烯烃装装置的建建设进展展顺利、二二甲醚等等相关的的产品标标准相继继出台。新型型煤化工工以生产产洁净能能源和可可替代石石油化工工的产品品为主，如如柴油、汽汽油、航航空煤油油、液化化石油气气、乙烯烯原料、聚聚丙烯原原料、替替代燃料料（甲醇醇、二甲甲醚）等等，它与与能源、化化工技术术结合，可可形成煤煤炭能源化化工一体体化的新新兴产业业。煤炭炭能源化化工产业业将在中中国能源源的可持持续利用用中扮演演重要的的角色，是是今后220年的的重

11、要发发展方向向，这对对于中国国减轻燃燃煤造成成的环境境污染、降降低中国国对进口口石油的的依赖均均有着重重大意义义。可以以说，煤煤化工行行业在中中国面临临着新的的市场需需求和发发展机遇遇。煤化工前前景纵观观近百年年化学工工业的发发展历史史，其间间每次原原料结构构的变化化总伴随随着化学学工业的的巨大变变革。119844年世界界化石燃燃料探明明的可采采储量，煤煤约占774，而而石油约约12、天天然气约约10，从从资源角角度看，煤煤将是潜潜在的化化工主要要原料。未未来煤化化工将在在哪些领领域，以以什么速速度发展展，将取取决于煤煤化工本本身技术术的进展展以及石石油供求求状况和和价格的的变化。从从近期来来

12、看，钢钢铁等冶冶金工业业所用的的焦炭仍仍将依赖赖于煤的的焦化，而而炼焦化化学品如如萘、蒽蒽等多环环化合物物仍是石石油化工工所较难难替代的的有机化化工原料料；煤的的气化随随着气化化新技术术的开发发应用，仍仍将是煤煤化工的的一个主主要方面面；将煤煤气化制制成合成成气，然然后通过过碳一化化学合成成一系列列有机化化工产品品的开发发研究，是是近年来来进展较较快，且且引起关关注的领领域；从从煤制取取液体燃燃料，无无论是采采用低温温干馏、直直接液化化或间接接液化，都都不得不不取决于于技术经经济的评评价。发展条件件 丰丰富、廉廉价的煤煤炭资源源一是是煤炭资资源丰富富；二是是煤炭廉廉价。有有很多地地方，煤煤炭资

13、源源丰而不不富，如如资源分分布广而而散，小小矿多，大大矿少，鸡鸡窝矿多多。这会会导致煤煤炭供应应数量的的不稳定定；成分分上不稳稳定。化化工生产产是要长长周期稳稳定运行行的，原原料数量量和质量量不稳定定，化工工生产就就无法正正常操作作。一般般地讲，一一个像样样的煤化化工项目目，一年年要消耗耗几百万万吨煤炭炭，要保保持煤化化工企业业运行几几十年，考考虑到开开采率等等问题，没没有几十十亿吨的的储量是是难以满满足煤化化工企业业的要求求的。如如果当地地煤炭资资源储量量不大，成成分不稳稳定，或或者灰粉粉太高，热热值不高高，那么么，就不不必要硬硬去搞煤煤化工，还还是把这这些煤用用作燃料料为好。煤炭炭价格是是

14、发展煤煤化工的的另一个个重要因因素。煤煤价过高高，就使使得煤化化工企业业没有竞竞争力。相相对于石石油化工工和天然然气化工工而言，煤煤化工单单位产品品投资大大，财务务费用高高。煤价价过高，单单位产品品成本就就必然高高，体现现不出煤煤化工的的优势。2004 年美国一家煤化工公司的到厂煤价为20 美元bbl。在工作中遇到很多煤化工项目，有的原料煤价格很便宜，在100 元t 以下，项目效益很好，如陕北、内蒙古等地；而有的地方虽然有煤炭资源，但煤价很高，有的烟煤甚至达到400 元t 以上，有些山西无烟块煤到厂价达到 700 多元t 甚至还要高，项目竞争力很弱。 充充足的水水源耗水水量大是是煤化工工的一大

15、大特点。很很多地方方煤资源源丰富，水水资源却却短缺。中中国北方方和沿海海大部分分地区都都属于这这种情况况。有许许多煤化化工企业业受缺水水的困扰扰，常常常出现煤煤化工企企业与农农业或其其他工业业争水现现象。要要保持煤煤化工企企业正常常运行，起起码要保保证每小小时上千千吨新鲜鲜水的供供应。真真正上规规模的煤煤化工企企业，220000-30000tth 的用用水量也也是必要要的。同时时，煤化化工企业业对水价价也比较较敏感。全全国各地地水价相相差很大大，一般般南方靠靠近江河河的地方方水价便便宜，新新鲜水价价格 00.2-0.33 元t，水资资源费 0.002-00.033 元t，大部部分地区区水价格格

16、在 00.4-0.55 元t。然而而，有的的地方要要从很远远地方调调水，有有些工业业园区水水价很高高，达到到 1.5 元元t，企业业难以承承受。个个别沿海海缺水地地区，选选用海水水淡化，水水价至少少达到 5 元元t，若煤煤化工企企业用就就承受不不起。 交交通便利利煤化化工企业业产品和和原料运运输量大大，交通通运输显显得十分分重要，最最好是靠靠近铁路路或水运运方便的的地方。铁铁路、水水运和汽汽运比较较起来，一一是铁路路和水运运在数量量上可以以很方便便地满足足要求，数数量大了了，汽运运组织起起来很麻麻烦；二二是铁路路和水运运价格大大大低于于汽车运运输价格格。目前前铁路运运价一般般为 00.155

17、元（tkm）（指指国铁），水水运价格格为 00.100 元（tkm），而汽汽运价格格为 00.322 元（tkm），相相差甚大大。三是是汽车运运输损耗耗大。当当然，煤煤化工企企业坐在在煤田上上，靠皮皮带运输输，可以以大大减减少原料料煤的运运输量。但但产品还还要运出出去，还还是有铁铁路好。国国外的经经验也是是这样的的。目前前国内也也有很多多小型煤煤化工企企业不靠靠铁路运运输，发发展受到到限制。 有有一定的的环境容容量中国国煤炭资资源丰富富，但总总体上说说，煤含含硫高，开开发利用用的环保保要求高高。20003 年中国国 SOO2 排放放和 COO2 排放放分别占占世界第第一和第第二，其其中 990

18、的的SO2的排放放来自煤煤的使用用。煤化化工企业业排污是是不可避避免的，即即使经处处理达到到排放标标准，总总还是有有三废要要排放的的。这是是不可回回避的问问题。中中国南方方煤质含含硫量高高，很多多地方环环境容量量已经饱饱和或已已超标，尤尤其是山山区较多多的地区区，废气气扩散困困难，很很多地方方酸雨严严重，再再发展煤煤化工已已没有余余量，项项目很难难通过环环保部门门的审批批。煤化化工替代代燃料产产品可分分为三类类：含氧氧燃料（醇醇/醚/酯）、合合成油（煤煤制油）、气气体燃料料（甲烷烷气/合成气气/氢气）。其其中含氧氧燃料技技术成熟熟，是近近期应予予推广应应用的重重点；合合成油与与现有车车辆技术术体系和和基础设设施完全全兼容，但但其技术术尚待完完善，将将在20020年年发挥重重要作用用；气体体燃料车车优点很很多，我我国将从从基础科科学研究究、前沿沿技术创创新、工工程应用用开发等等方面逐逐一突破破