煤化工工艺路线图

煤化工工艺路线图

氨合成 气 化 煤 气 净 气 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 液化反应器 油品加工 煤气 焦炉煤气 炼 焦 煤焦油 分离 加工 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 煤 沥青、炭素制品 焦 炭 冶 金 焦 石灰石 电石炉 电石 乙 炔 化 学 品 低 煤 气 燃 料 气 温 干 低温煤焦油 加工 液 体 燃 料、酚 馏 无烟燃料、还原剂、气化原料 半 焦 其它加工 褐煤蜡、 活性炭分子筛 常压固定床（U.G.I炉、恩德炉） 固定床（块煤） 碳转化率低、能耗高、污染严重 加压固定床（鲁奇炉） 碳转化率低、能耗高、操作困难 流化床（碎煤） 温克勒炉、U-Gas炉、灰熔聚 碳转化率高、气化强度大、环保干粉煤：谢尔炉、GSP炉 好，但投资较高，适合于大型的气流床（粉煤） 煤化工基地应用 水煤浆：德士古炉 产品投资参考：①焦炭（含甲醇配套项目）：约1200万元/万吨；②煤制甲醇：约4000万元/万吨； ③煤制乙烯：约2亿元/万吨； ④煤炭液化：约1亿元/万吨（指设备投资）。 以上是指大、中型项目的概略投资。 关 转 化：2吨煤生产1吨甲醇，附加值可提高8倍；3吨甲醇生产1吨聚烯烃，附加值可提高1倍。4-5吨煤液相 化1吨油。 煤 气 化

循环机

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 渣 CO变换 CO2 H2S 热回收 甲 醇 合 成 合成气压缩 低温甲醇洗脱硫脱碳 硫回收 粗 甲 醇 精 馏 甲 醇 产 品 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+4H2=CH3OCH3+H2O+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 甲醇合成气

气体组分（%） H2 50.0 67.64 CO2 6.5 29.90 CH4 0.3 0.1 37.3 29.90

天然气制甲醇工艺流程图

天然气 空气 CH4+H2O(g)=CO+H2 （强吸热反应） 压缩 精脱硫 蒸汽转化 压缩 甲醇合成 粗甲醇 精馏 甲醇产品 空分 部 分 氧 化 1、合成甲醇的化学反应方程式： CH

4

+H

2

O=CH

3

OH+H2

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 CH

4

+H

2

O(g)=CO+H2（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 甲醇合成气

气体组分（%） H2 ------ 67.64 CO2 3.2 29.90 CH4 96.2 0.1 ----- 29.90

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 300万吨石脑油 石油裂解 100万吨乙烯 50万吨丙烯 聚烯烃 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

天然气 7亿立方

乙烯、丙烯 16.7万吨 丁烯 2.2万吨 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

煤 100万吨

聚丙烯16万吨 丙烯24万吨 汽油 4万吨 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