煤化工概述20533.pptx

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1、煤化工概述煤化工概述 内容提纲内容提纲煤化工基本概念及其特点煤化工基本概念及其特点1煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程2煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备3国内外煤化工发展现状国内外煤化工发展现状4煤化工政策及未来发展方向煤化工政策及未来发展方向51 1 煤化工基本概念煤化工基本概念 简单的说简单的说煤化工煤化工就是就是以煤为原料生产化以煤为原料生产化学产品、能源产品的工业。学产品、能源产品的工业。换句话说煤化工换句话说煤化工是是以煤为原料，经过化学加工使煤转化成气以煤为原料，经过化学加工使煤转化成气体、液体、固体以及其它化学产品体、液体、固体以及其它化学产品的过程。的过程。煤化工

2、基本概念煤化工基本概念 按照产业发展成熟度和发展历程，煤化工按照产业发展成熟度和发展历程，煤化工可分为传统煤化工和现代新型煤化工两大类。可分为传统煤化工和现代新型煤化工两大类。传统煤化工主要包括传统煤化工主要包括煤焦化、合成氨等。现代煤焦化、合成氨等。现代新型煤化工主要包括新型煤化工主要包括煤制油、煤制甲醇、煤制煤制油、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制天然气、煤制乙二醇、烯烃、煤制二甲醚、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制芳烃及煤制芳烃及IGCC（整体煤气化联合循环发电（整体煤气化联合循环发电系统系统）发电等。）发电等。煤化工特点煤化工特点u传统煤化工具有高能耗、高排放、高污染，产品技术含高能耗

3、、高排放、高污染，产品技术含量低，附加值较低量低，附加值较低等特点。u相对于传统煤化工，新型煤化工具有清洁高效、投资大、技术密集、经济效益好等特点，是今后煤化工发展的主要方向。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，它与能源化工技术结合，可以形成煤炭能源化工一体化的新兴产业，煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要发展方向，所以说煤化工行业的前景一片大好。2 2 煤化工产品及其流程煤化工产品及其流程煤化工产品概况图煤化工产品概况图煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程 煤化工根据生产工艺及产品的不同，主要分为煤焦化、煤气化、煤液化以及煤电化四

4、条产业链。我们的教材主要讲了煤焦化、煤气化和煤液化，下面按照这三条产业链来介绍一下各自对应的煤化工产品及其工艺流程。煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程煤气化产品链煤气化粗煤气煤气净化合成气甲醇烯烃醋酸二甲醚甲醛汽油芳烃费托合成液体燃料乙二醇天然气煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程v煤气化流程示意图（煤气化流程示意图（以德士古为例以德士古为例）煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程v煤液化工艺流程煤液化工艺流程 煤的液化可以分为煤直接液化和煤间接液化煤的液化可以分为煤直接液化和煤间接液化两种。所谓煤直接液化就是煤与氢气在催化剂

5、的两种。所谓煤直接液化就是煤与氢气在催化剂的作用下，通过加氢裂解而转化成液体燃料的过程。作用下，通过加氢裂解而转化成液体燃料的过程。煤间接液化是煤经过气化制成合成气，然后通过煤间接液化是煤经过气化制成合成气，然后通过催化剂作用而合成烃类燃料、醇类燃料和其它化催化剂作用而合成烃类燃料、醇类燃料和其它化学产品的工艺过程。学产品的工艺过程。煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程煤直接液化流程示意及产品煤直接液化流程示意及产品煤化工产品及其工艺流程煤化工产品及其工艺流程煤间接液化流程示意及产品原料煤煤气化粗煤气煤气净化合成气费托合成副产燃料气汽油合成石蜡煤气化3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术

6、及其设备新型煤化工技术新型煤化工技术煤制甲醇技术煤制烯烃技术 煤制油技术煤制二甲醚技术煤制芳烃技术煤制天然气技术煤提质技术煤制乙二醇技术传统煤化工技术传统煤化工技术煤焦化技术合成氨技术 煤制电石技术3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工的重头戏煤化工的重头戏煤气化技术煤气化技术 煤煤气气化化是是指指在在一一定定的的温温度度和和压压力力下下，用用气气化化剂剂对对煤煤进进行行热化学加工，将煤转化成煤气的过程。热化学加工，将煤转化成煤气的过程。煤煤气气化化技技术术是是煤煤化化工工的的核核心心，我我国国煤煤化化工工涉涉及及的的煤煤气气化化技技术术多多达达2020余余种种，主主流流煤煤气气

7、化化技技术术是是第第三三代代气气流流床床煤煤气气化化技技术术，其其中中水水煤煤浆浆加加压压煤煤气气化化技技术术以以美美国国通通用用电电气气的的GEGE气气化化炉炉（原原美美国国德德士士古古气气化化炉炉）为为代代表表，干干煤煤粉粉煤煤气气化化技技术术以以荷荷兰兰SHELLSHELL气气化化炉炉和和德德国国西西门门子子GSPGSP气气化化技技术术为为代代表表。国国产产煤煤气气化化技技术术像像四四喷喷嘴嘴、HT-LHT-L、清清华华炉炉、两两段段炉炉均均已已实实现现工业化，并且都有不同数量的工业化业绩。工业化，并且都有不同数量的工业化业绩。v煤化工的重头戏煤化工的重头戏煤气化技术煤气化技术 煤气化的

8、分类煤气化的分类:煤煤气气化化的的分分类类方方式式有有多多种种，如如按按照照反反应应器器形形式式分分类类，分分为为固固定定床床气气化化技技术术、流流化化床床气气化化技技术术以以及及气气流流床床煤煤气气化化技技术术三三大大类类；如如按按照照进进料料方方式式分分类类分分为为水水煤煤浆浆煤煤气气化化和和干干粉煤气化两大类。粉煤气化两大类。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工的重头戏煤化工的重头戏煤气化技术煤气化技术 固固定定床床煤煤气气化化技技术术：在在气气化化过过程程中中，煤煤由由气气化化炉炉顶顶部部加加入入，气气化化剂剂由由气气化化炉炉底底部部加加入入，煤煤料料与与气气化化剂剂逆

9、逆流流接接触触，相相对对于于气气体体的的上上升升速速度度而而言言，煤煤料料下下降降速速度度很很慢慢，甚甚至至可可视视为为固固定定不不动动，因因此此称称之之为为固固定定床床气气化化；而而实实际际上上，煤煤料料在在气气化化过过程程中中是是以以很很慢慢的的速速度度向向下下移移动动的的，比比较较准准确确的的称称其其为为移移动动床床气气化化。常常见见的的固固定定床床煤煤气气化化技技术术有有：鲁鲁奇奇加加压压气化技术以及碎煤气化技术以及碎煤/块煤气化等。块煤气化等。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工的重头戏煤化工的重头戏煤气化技术煤气化技术 流流化化床床煤煤气气化化技技术术：它它是是以以

10、粒粒度度为为0-10mm0-10mm的的小小颗颗粒粒煤煤为为气气化化原原料料，在在气气化化炉炉内内使使其其悬悬浮浮分分散散在在垂垂直直上上升升的的气气流流中中，煤煤粒粒在在沸沸腾腾状状态态进进行行气气化化反反应应，从从而而使使得得煤煤料料层层内内温温度度均均一一，易易于于控控制制，提高了气化效率。提高了气化效率。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工的重头戏煤化工的重头戏煤气化技术煤气化技术 气气流流床床煤煤气气化化技技术术：它它是是一一种种并并流流气气化化，用用气气化化剂剂将将粒粒度度为为100um100um以以下下的的煤煤粉粉带带入入气气化化炉炉内内，也也可可将将煤煤粉粉先先

11、制制成成水水煤煤浆浆，然然后后用用泵泵打打入入气气化化炉炉内内。煤煤料料在在高高于于其其灰灰熔熔点点的的温温度度下下与与气气化化剂剂发发生生燃燃烧烧反反应应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工的重头戏煤化工的重头戏煤气化技术煤气化技术 气气流流床床煤煤气气化化技技术术是是目目前前煤煤气气化化技技术术的的主主流流方方向向，也也是是目目前前煤煤化化工工领领域域使使用用最最为为广广泛泛、炉炉型型最最多多、技技术术最最先先进进的的煤煤气气化化技技术术。其其代代表表有有

12、美美国国德德士士古古煤煤气气化化、荷荷兰兰壳壳牌牌煤煤气气化化、德德国国西西门门子子煤煤气气化化技技术术，以以及及国国内内华华东东理理工工大大学学多多喷喷嘴嘴煤煤气气化化技技术术、西西安安热热工工院院的的两两段段炉炉、航航天天十十一一所所的的航航天天炉炉、清清华华大大学学开开发发的的清清华华炉炉以以及及五五环环科科技技开开发发的的五五环环炉等，炉型较多。炉等，炉型较多。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工技术煤化工技术一氧化碳变换一氧化碳变换 一一氧氧化化碳碳变变换换原原理理是是：一一氧氧化化碳碳和和水水蒸蒸气气在在一一定定的的温温度度、压压力力和和催催化化剂剂的的作作用用下下

13、生生成成二二氧氧化化碳碳和和氢氢气气，并并放放出出反反应应热热的的过过程程。其其目目的的有有两两点点：调调整整煤煤气气中中氢氢气气与与一一氧氧化化碳碳的的比比例例；将将有有机机硫硫转转化化成成无无机机硫硫。按按照照其其反反应应温温度度变变换换技技术术可可分分为为中中温温变变换换、低低温温变变换换和和宽宽温温耐耐硫硫变变换换，目目前前使使用较多的是宽温耐硫变换工艺技术。用较多的是宽温耐硫变换工艺技术。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工技术煤化工技术低温甲醇洗技术低温甲醇洗技术 低温甲醇洗的原理就是利用低温下气体在甲低温甲醇洗的原理就是利用低温下气体在甲醇中的溶解度不同而达到分离

14、的目的。低温甲醇醇中的溶解度不同而达到分离的目的。低温甲醇技术已经普遍使用在各煤化工装置上。目前，低技术已经普遍使用在各煤化工装置上。目前，低温甲醇洗工艺主要有：林德低温甲醇洗工艺、鲁温甲醇洗工艺主要有：林德低温甲醇洗工艺、鲁奇低温甲醇洗工艺以及大连理工大学低温甲醇洗奇低温甲醇洗工艺以及大连理工大学低温甲醇洗工艺三种，而且这三种工艺都有非凡的业绩，在工艺三种，而且这三种工艺都有非凡的业绩，在投资和能耗上各有千秋。投资和能耗上各有千秋。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工技术煤化工技术甲醇合成技术甲醇合成技术 净化后的净化后的COCO、COCO2 2和和H H2 2在一定的压力、

15、温度、催化剂作在一定的压力、温度、催化剂作用下产生甲醇，同时伴有副反应发生，并放出大量热。用下产生甲醇，同时伴有副反应发生，并放出大量热。目前广泛使用的甲醇合成技术有：华东理工大学甲醇目前广泛使用的甲醇合成技术有：华东理工大学甲醇合成技术、德国鲁奇甲醇合技成术、丹麦托普索甲醇合成合成技术、德国鲁奇甲醇合技成术、丹麦托普索甲醇合成技术、英国戴维甲醇合成技术等。其核心是甲醇合成塔的技术、英国戴维甲醇合成技术等。其核心是甲醇合成塔的结构以及反应热的移取方式。使用较多的是列管式合成塔，结构以及反应热的移取方式。使用较多的是列管式合成塔，管内催化剂，管外走水，依靠水的流动来移取反应热。管内催化剂，管外走

16、水，依靠水的流动来移取反应热。甲甲醇合成从合成压力上分为高压、中压、低压法三种。醇合成从合成压力上分为高压、中压、低压法三种。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工技术煤化工技术甲醇精馏技术甲醇精馏技术 它是利用粗甲醇中各组分的沸点不同而将甲它是利用粗甲醇中各组分的沸点不同而将甲醇与其他组份分离开来。醇与其他组份分离开来。目前常见的为三塔精馏技术，三塔分别为：目前常见的为三塔精馏技术，三塔分别为：预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔。其中预精预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔。其中预精馏塔也叫脱醚塔，采用萃取精馏；加压塔和常压馏塔也叫脱醚塔，采用萃取精馏；加压塔和常压塔主要是分离重组分

17、和甲醇。塔主要是分离重组分和甲醇。3 3 煤化工技术及其设备煤化工技术及其设备v煤化工设备煤化工设备 从上面可以看出，煤化工的技术很多，每一个项目都是从上面可以看出，煤化工的技术很多，每一个项目都是由许多工艺技术的集成，涉及到的设备多达百台以上。由许多工艺技术的集成，涉及到的设备多达百台以上。煤化工生产中涉及的设备类型比较多，如反应器、气化煤化工生产中涉及的设备类型比较多，如反应器、气化炉、容器、塔器、换热器、破碎研磨设备、空分设备、真空炉、容器、塔器、换热器、破碎研磨设备、空分设备、真空设备、流体输送设备（泵、压缩机、鼓风机等）、冷冻设备、设备、流体输送设备（泵、压缩机、鼓风机等）、冷冻设备

18、、阀门、环保设备、电气设备等。所以就不在这里进行一一列阀门、环保设备、电气设备等。所以就不在这里进行一一列举了。举了。4 4 国内外煤化工发展现状国内外煤化工发展现状 传统煤化工传统煤化工是国民经济的重要支柱产业，对拉是国民经济的重要支柱产业，对拉动国民经济增长和保障人民生活具有十分重要的动国民经济增长和保障人民生活具有十分重要的意义。目前，我国传统煤化工产品的生产规模占意义。目前，我国传统煤化工产品的生产规模占据世界第一，其中合成氨、电石、焦炭分别占据据世界第一，其中合成氨、电石、焦炭分别占据全球产量的全球产量的32%32%、93%93%、58%58%。但因其产业结构落后，。但因其产业结构落

19、后，供大于求，逐渐出现产能过剩，竞争力差等问题。供大于求，逐渐出现产能过剩，竞争力差等问题。随着国家对落后产能的置换和向西部原料生产地随着国家对落后产能的置换和向西部原料生产地转移政策的落实，煤化工总量将持续增长，企业转移政策的落实，煤化工总量将持续增长，企业竞争力也将逐步增强。竞争力也将逐步增强。新型煤化工新型煤化工其中大部分是处于工业示范发展其中大部分是处于工业示范发展阶段。我国有部分新型煤化工技术处在世界前列，阶段。我国有部分新型煤化工技术处在世界前列，引领了国际煤化工的发展。新型煤化工主要是替引领了国际煤化工的发展。新型煤化工主要是替代石油产品，市场容量比较大，产品链相对比较代石油产品

20、，市场容量比较大，产品链相对比较完善。但是新型煤化工单位产品的投资大、技术完善。但是新型煤化工单位产品的投资大、技术含量高、消耗水量大。大部分企业都是在前期或含量高、消耗水量大。大部分企业都是在前期或者刚刚开始。者刚刚开始。4 4 国内外煤化工发展现状国内外煤化工发展现状 国外煤化工的发展依然是在关注提高能效的国外煤化工的发展依然是在关注提高能效的同时如何降低环境污染。如开发高温甲烷化催化同时如何降低环境污染。如开发高温甲烷化催化剂，煤气化技术的更新换代、发展模式等。剂，煤气化技术的更新换代、发展模式等。总而言之，煤化工的发展与每一个国家和地总而言之，煤化工的发展与每一个国家和地区的实际情况以

21、及能源结构有着很大的关系，有区的实际情况以及能源结构有着很大的关系，有些是经济发展的需要，有些是战略储备的需要。些是经济发展的需要，有些是战略储备的需要。因而煤化工的发展是以国家能源战略和国内市场因而煤化工的发展是以国家能源战略和国内市场的需求为推动力的。的需求为推动力的。4 4 国内外煤化工发展现状国内外煤化工发展现状5 5 煤化工政策及未来发展方向煤化工政策及未来发展方向 国家发改委多年以来不断在制定和更新关于国家发改委多年以来不断在制定和更新关于煤化工发展的各项政策法规文件，目的是规范煤煤化工发展的各项政策法规文件，目的是规范煤化工，使其健康发展，避免简单的重复和无节制化工，使其健康发展

22、，避免简单的重复和无节制的产能扩张。其总体思路和方向主要是：的产能扩张。其总体思路和方向主要是：传统煤化工（如焦化、合成氨、电石）总体传统煤化工（如焦化、合成氨、电石）总体思路有两点：思路有两点：总量控制：总量控制：实施上大压小、落后产能置换、提升技术水平实施上大压小、落后产能置换、提升技术水平和产业集中度、节能减排、提高竞争力。和产业集中度、节能减排、提高竞争力。调整结构：调整结构：产业布局向着中西部资源地转移；实施上下产业布局向着中西部资源地转移；实施上下游一体化发展；严格执行行业准入条件或者说是游一体化发展；严格执行行业准入条件或者说是“门槛门槛”（规模、能耗、污染物排放）；装备技术的（

23、规模、能耗、污染物排放）；装备技术的升级改造。升级改造。5 5 煤化工政策及未来发展方向煤化工政策及未来发展方向 新型煤化工：新型煤化工：做好示范工作：做好示范工作：重点抓好煤制油、煤制烯重点抓好煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇等新型煤化工的示烃、煤制天然气、煤制乙二醇等新型煤化工的示范化工作，科学评估其技术路线、经济性、环保范化工作，科学评估其技术路线、经济性、环保性以及存在的风险，为后面大规模工业化奠定基性以及存在的风险，为后面大规模工业化奠定基础。础。技术装备国产化：技术装备国产化：在做好项目示范化的同在做好项目示范化的同时，要求技术、装备要立足于国内，必须承担技时，要求技术、装

24、备要立足于国内，必须承担技术装备自主化示范任务，做好国外引进技术的消术装备自主化示范任务，做好国外引进技术的消化、吸收和再创新工作，鼓励自主研发，增强自化、吸收和再创新工作，鼓励自主研发，增强自主开发、设计和制造能力。主开发、设计和制造能力。5 5 煤化工政策及未来发展方向煤化工政策及未来发展方向 稳定健康发展：稳定健康发展：根据产品市场情况、技术根据产品市场情况、技术装备的成熟度以及资源环境的承载能力，适时、装备的成熟度以及资源环境的承载能力，适时、择机、稳步、健康推进煤化工发展。择机、稳步、健康推进煤化工发展。煤化工的政策在不同的阶段有不同的要求。但煤化工的政策在不同的阶段有不同的要求。但

25、其万变不离其宗：其万变不离其宗：符合区域发展规划；满足符合区域发展规划；满足节能减排要求；充沛的环境容量。节能减排要求；充沛的环境容量。5 5 煤化工政策及未来发展方向煤化工政策及未来发展方向 今天我们从煤化工的概念及特点、煤化工产今天我们从煤化工的概念及特点、煤化工产品及流程、煤化工技术及设备、煤化工的发展现品及流程、煤化工技术及设备、煤化工的发展现状和未来发展趋势等五个方面进行了简单的阐述。状和未来发展趋势等五个方面进行了简单的阐述。煤化工包含的内容非常多，今天只是概括性的简煤化工包含的内容非常多，今天只是概括性的简要介绍，大家在今后学习中将会有更加深刻的理要介绍，大家在今后学习中将会有更加深刻的理解和体会。希望今天介绍的内容能对大家以后的解和体会。希望今天介绍的内容能对大家以后的学习带来帮助！学习带来帮助！谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH