煤化工专业概论论文

煤化工专业概论论文班级：化工11级3班姓名：陈朋辉煤化工专业概论论文煤化工是指以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程，并生产出各种化工产品的工业，简称煤化工，主要包括煤的气化、液化、干馏以及煤焦油加工和乙炔化工等。煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成完整的煤化工体系，第二次世界大战后，由于石油化工发展迅速，石油和天然气成为很多化学品的生产原料，煤化工的在化学工业中的地位被削弱了。20世纪70年代末以来，由于中东石油危机,世界经济大国开始重视能源消费结构的调整,进入21世纪后，国际社会对控制温室气体排放呼声日渐高涨，使煤炭的高效和低碳化利用得到越来越多的关注，煤化工再度成为化工产业的发展重点。现代煤化工也称新型煤化工是指以煤气化为龙头以一碳化工技术为基础，合成、制取各种化工产品和燃料油等，包括煤制油，煤制烯烃，煤制二甲醚，煤制甲烷气，煤制乙二醇等，大多属于现有石化产品的替代品，目前尚处于发展初期。经过几十年的努力，我国煤化工产业取得了长足发展，正逐渐从以焦炭、电石、合成氨为主的传统煤化工向石油替代品为主的现代煤化工转变。这有利于推动石油替代战略的实施，保证我国的能源安全，实现能源多样化，促进后石油时代化学工业可持续发展。煤化工行业的发展对于缓解我国石油、天然气等优质能源供求矛盾，促进钢铁等相关产业的发展发挥了重要的作用。但是，以煤为原料的煤化工行业在短短几年内迅速升温，全国各地拟上和新上的煤化工项目不断增多，项目规模大小不一。我国煤化工过热的突出表现就是“逢煤必化”。为谋求把资源优势转化为经济优势，几乎所有煤产地甚至煤炭调入地区都要大力发展煤化工，煤化工“大干快上”的势头正在不断谋划。其中，晋蒙宁陕疆等资源型省区甚至纷纷出台了煤化工扶持政策，以期成为当地经济转型升级的重要依托。我国是一个“缺油少气富煤”的国家，能源结构以煤为主，在国际原油价格持续走高，原油和煤炭之间的比价逐步被拉大的情形下，利用国内相对丰富的煤炭资源，适度发展现代煤化工产业，部分替代石化产品有其合理性和必然性。煤化工产业的发展不仅关系我国化学工业发展道路，也涉及国家能源安全。要从国家整体利益出发，站在全局的高度，以战略的眼光来审视世界化学工业的发展潮流和我国的现实，必须要以科学发展观为指导，按可持续发展战略的要求，探索符合中国国情的煤化工发展道路。对传统煤化工产业，大力推进产业结构调整，淘汰落后生产工艺，优化原料路线，以节能、降耗、减排为目标，提高工艺技术水平；同时，大力促进企业组织结构调整，通过上大压小、产能置换等方式，优化产业布局，利用技术进步逐步解决产能过剩问题，实现传统产业升级和发展模式转变，提高行业整体竞争力。在国际油价高位震荡的背景下，世界已进入能源和化工原料多元化的时代不同国家或者地区应根据资源和经济发展的需求选择现实、优质的原料和技术。煤炭资源已成为我国能源的重要保障和支撑；煤化工的发展更是受到了煤资源国和有关科研机构的高度关注。煤炭煤炭是世界上储量最丰富的化石能源。在当前世界石油价格居高不下和倡导保护环境的情况下,发展煤化工特别是新型煤化工,调整我国的能源化工结构,就显得日益重要。新型煤化工是以煤炭为基本原料(燃料),C1化工技术为基础,以国家经济发展和市场急需的产品为方向,采用高技术,优化工艺路线,充分注重环境友好,有良好经济效益的新型产业。新型煤化工主要包括煤焦化、煤气化、煤液化、煤的直接液化、.煤的间接液化等几个方面。1.煤焦化将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,也称做煤的干馏。煤焦化产品主要有焦炭、煤焦油(苯、甲苯等)、焦炉气(氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等)精氨水等。这些产品已广泛应用于化工、医药、染料、农药和炭素等行业。有些甚至是石油化学工业无法替代的,如吡啶喹啉类化合物和许多稠环化合物等。2.煤气化煤在高温条件下借助气化剂的化学作用将固体碳转化为可燃气体(气体混合物)的热化过程。用空气、水蒸气、二氧化碳作为气化剂。它们与煤中的碳发生非均相反应。此外,煤热分解出的气态产物如CO2、H2O及烃类等也能与赤热的碳发生均相反应。依气化法、气化条件及煤的性质不同,气化气的组成也不同。根据煤气发生炉内所进行的气体过程特点,可以将煤层自上而下地分为干燥带、干馏带、还原带、氢化带和灰层,在干燥带和干馏带中,煤受到高温炉气的加热而放出水分并挥发。剩下的焦炭在还原带和氧化带中进行氧化反应。煤经过气化后得到的是粗煤气,再经过净化和加工后,可以得到各种化学品。常用于煤气化的方式有:固定床常压气化气,鲁奇加压气化气、考伯斯一托茨气流床气化气(K-T)、德士古流床气化气(Texaco)、改良型温克勒流化床气化气等。3.煤液化所谓煤液化,是将煤中有机质转化为流质产物,其目的就是获得和利用液态的碳氢化合物来替代石油及其制品,包括直接液化技术和间接液化技术两部分,产品市场潜力巨大,工艺、工程技术集中度高,是中国新型煤化工技术和产业发展的重要方向。4.煤的直接液化煤的直接液化首先是德国科学家F.Bergius于1913年发明的。其原理是煤炭在溶剂作用和高温高压条件下,直接与气态氢发生反应,使煤的氢含量增加,最后转变为液体的过程。1927年德国燃料公司Pier等人开发了硫化钨和硫化铜催化剂,将液化过程分为糊相加氢和气相加氢两阶段进行,解决了工程化问题,建成了世界第一座工业化规模生产的煤直接液化企业,并陆续建设了20套煤直接液化装置。5.煤的间接液化煤的间接液化是德国皇家煤炭研究所的F.Ficher和H.Tropsch两个化学家于1923年首先提出的,所以又称为F.Ficher-H.Tropsch(简称为F-T)合成或者费托合成。其原理是以煤为原料先经气化制合成气(CO+H2),再以合成气为原料,在催化剂的作用下合成(F-T合成)液态烃类产品。受两次世界石油危机的影响,美国、德国、英国、日本和前苏联等国家重新重视煤炭直接液化的新技术开发工作,纷纷组织了一批科研开发机构及企业开展了大量的研究开发工作,相继开发了多种工艺。当前新型煤化工技术开发有以下几个热点：(1)煤气化制甲基叔丁基醚:采用多组分催化剂,可从合成气制含60%异丁醇和40%甲醇的混合物,异丁醇脱水成异丁烯,从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚,这是一条很值得重视的由天然气和煤为原料制取高辛烷值添加剂的技术路线。(2)以煤为原料生产甲醇及多种化工产品。甲醇作为一种重要的基础化工原料,通过羰基化可进一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工产品。另外还可以用于甲醇汽油(掺烧或者全烧),甲醇转化为甲醚替代液化石油气和柴油或制造燃料电池等等。因此,作为可替代石油化工产品的甲醇下游产品是未来大规模发展甲醇生产提高市场竞争力的重要方向。(3)煤炭气化多联产技术。多联产是新型煤化工的一种发展趋势。所谓多联产系统就是指多种煤炭转化技术通过优化耦合集成在一起,以同时获得多种高附加值的化工产品(包括脂肪烃和芳香烃)和多种洁净的二次能源(气体燃料、液体燃料、电等)为目的的生产系统。多联产与单产相比,实现了煤炭资源价值的梯级利用,达到了煤炭资源价值利用效率和经济效益的最大化,满足了煤炭资源利用的环境最友好。综上所述,大力发展新型煤化工能源技术,是在我国技术经济高度发展进程中必须采取的符合全球经济一体化和可持续发展总体战略部署的重要措施,它既符合我国的资源条件,又能保证我国的安全和环境保护,从而促进社会的发展和进步。因此,未来煤化工的发展方向是在传统煤化工稳定发展的同时,加大力度发展可替代石油的洁净能源与化工品的新型煤化工技术,并建成技术先进、大规模、多种工艺集成的新型煤化工企业或产业基地。现代煤化工产业在人类历史上发挥过重要作用，虽然当前现代煤化工产业出现了一些无序发展、盲目发展的现象，但是只要有关方面在国家对煤化工产业发展一系列政策的正确引导下，能够统一认识，稳妥推进，有序发展，科学发展，并且随着石油巅峰的到来，煤化工产业在我国仍有广阔的发展前景和空间。姓名：陈朋辉2011年11月18日