煤化工工艺路线图.doc
煤化工工艺路线图 气 化 煤 气 净 气 合成气 氨合成 合 成 氨 甲醇合成 甲醇 甲醇(产品) 毛比尔法(间接液化) 汽 油 费托合成(间接液化) 醋酐合成 液体燃料、化学品 醋酐、醋酸甲酯 直接液化 油品加工 工 液体燃料、化学品 炼 焦 焦炉煤气 煤焦油 焦 炭 分离 粗苯 煤气 城 市 煤 气 苯、甲苯、二甲苯 加工 萘、蒽、吡啶、酚 冶 金 焦 沥青、炭素制品 低 温 干 馏 石灰石 电石炉 电石 乙 炔 化 学 品 煤 气 燃 料 气 低温煤焦油 加工 液 体 燃 料、酚 半 焦 无烟燃料、还原剂、气化原料 其它加工 褐煤蜡、 活性炭分子筛 煤 煤 气 化 固定床(块煤) 常压固定床(U.G.I炉、恩德炉) 加压固定床(鲁奇炉) 温克勒炉、U-Gas炉、灰熔聚炉 干粉煤谢尔炉、GSP炉 水煤浆德士古炉 流化床(碎煤) 气流床(粉煤) 碳转化率低、能耗高、污染严重 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 烯烃、醋酸、甲醛 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。 相 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吨煤液化1吨油。 液化反应器 工 氢气制备 工 煤浆制备 工 煤制甲醇典型工艺路线图 备煤(制浆或磨粉) 煤气化 CO变换 热回收 空 分 循环机 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 空分 氧气 煤 CO2 H2S 循环气 COH2OgCO2H2 (放热反应) 渣 驰放气 1、合成甲醇的化学反应方程式 (1)、主反应 CO2H2CH3OH102.5KJ/mol (2)、副反应 2CO4H2CH3OCH3H2O200.2 KJ/mol CO3H2CH4H2O115.6 KJ/mol 4CO8H2C4H9OH3H2O49.62 KJ/mol CO2H2COH2O-42.9 KJ/mol 2、甲醇合成气要求氢碳比fH2-CO2/COCO2≈2.052.10,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 COH2OgCO2H2 (放热反应) 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类 气体组分() CO H2 CO2 CH4 水煤气 37.3 50.0 6.5 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 天然气 压缩 精脱硫 蒸汽转化 压缩 粗甲醇 精馏 甲醇产品 部 分 氧 化 空分 空气 甲醇合成 CH4H2OgCOH2 (强吸热反应) 1、合成甲醇的化学反应方程式 CH4H2OCH3OHH2 2、甲醇合成气要求氢碳比fH2-CO2/COCO2≈2.052.10,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为主要成分的转化气。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 CH4H2OgCOH2(强吸热反应) 4、纯氧部分氧化反应 2CH4O22CO4H235.6kJ/mol CH4O2CO22H2109.45 kJ/mol CH4O2CO2H2O802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类 气体组分() CO H2 CO2 CH4 天然气 ----- ------ 3.2 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 300万吨石脑油 100万吨乙烯 50万吨丙烯 石油裂解 蒸馏分离 1000万吨 煤炭 600万吨甲醇 100万吨乙烯 100万吨丙烯 MTP、MTO 气化合成 聚烯烃 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 MTO 甲醇 50万吨/年 乙烯、丙烯 16.7万吨 丁烯 2.2万吨 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 丙烯24万吨 汽油 4万吨 液化气 2万吨 水 28万吨 煤 100万吨 MTP 甲醇 50万吨 聚丙烯16万吨 煤炭直接液化工艺流程简图 煤浆制备单 元 液化单元 分离单元 氢气 循环氢气 尾气 水 液化油 残渣 循环溶剂 煤 催化剂 NEDOL直接液化工艺流程 液化反应器 分离器 常压蒸馏塔 减压蒸馏塔 溶剂加氢反应器 分离罐 氢气 燃料气 煤浆罐 煤 催化剂 轻质油 中质油 加氢石脑油 预热器 残渣 氢气 加氢循环溶剂 循环氢气 操作温度430465℃ 操作压力1719MPa 冷却减压 操作温度320400℃ 压力10MPa