煤化工工艺路线图

1/13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；液化反应器工氢气制备工煤浆制备工煤化工工艺路线图2/13煤制甲醇典型工艺路线图b5E2RGbCb5E2RGbC1、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+200.2KJ/molCO+3H2=CH4+H2O+115.6KJ/mol4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62KJ/molCO2+H2=CO+H2O-42.9KJ/mol2、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。渣驰放气备煤（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CO2H2S循环气CO+H2O(g)=CO2+H2（放热反应）3/13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CH4+H2O(g)=CO+H2（强吸热反应）p1EanqFDp1EanqFD3、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气体组分（%）COH2CO2CH4水煤气37.350.06.50.3甲醇合成气29.9067.6429.900.1天然气制甲醇工艺流程图DXDiTa9EDXDiTa9E1、合成甲醇的化学反应方程式：CH4+H2O=CH3OH+H22、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。RTCrpUDGRTCrpUDG3、蒸汽转化反应4/131000万吨原油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C51.0万吨液化气1.2万吨CH4+H2O(g)=CO+H2（强吸热反应）4、纯氧部分氧化反应2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/molCH4+O2=CO2+2H2+109.45kJ/molCH4+O2=CO2+H2O+802.3kJ/mol5、天然气组分与甲醇合成气组分对比气体种类气体组分（%）COH2CO2CH4天然气-----------3.296.2甲醇合成气29.9067.6429.900.1石油化工、煤炭化工产品方案对比（生产烯烃）5PCzVD7H5PCzVD7H以天然气（或煤气）为原料的MTO技术流程jLBHrnAIjLBHrnAI5/13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16万吨以天然气（或煤炭）为原料的MTP技术流程煤炭直接液化工艺流程简图6/13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7/13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：430~465℃操作压力：17~19MPa冷却减压操作温度：320~400℃压力：10MPaNEDOL直接液化工艺流xHAQX74JxHAQX74J8/139/1310/1311/1312/1313/13