以煤炭为原料的相关化工产业被统称为煤化工。按不同的工艺路线可以分为煤焦化(热解)、煤气化和煤液化。按不同的产品路线可以分为煤制油、煤制烯烃、煤制醇醚、煤经焦碳制电石、煤制合成氨等。目前在业内引起关注的煤化工,主要是指煤制油、煤制烯烃和煤制醇醚类的新型现代煤化工,像煤焦化、氯碱和合成氨制尿素等都属于传统煤化工。由此可以看出,煤化工产业主要包括焦炭、电石、煤制化肥等传统煤化工产品,以及煤制甲醇、二甲醚、烯烃、油品等现代煤化工产品。
今天小编为大家介绍2种工业应用广泛、前景较为看好的主流工艺路线及其企业应用情况。
原料煤经过粉碎预处理后,进入煤气化炉内与氧气进行不完全氧化反应,得到半水煤气水煤气,通过氧化锌脱硫剂进行湿法脱硫后,通过一氧化碳与水反应调整碳氢比例,使变换气碳氢比例为2.05~2.15送入甲醇合成回路。置换气经过成气压缩机加压至5.3~5.5MPa后进入合成塔,在温度220~260℃及铜基催化剂的作用下反应,产物经过双塔精馏,得到甲醇。甲醇通过MTO、MTP工艺制取乙烯或丙烯。进一步送聚酯工段,得到聚乙烯等高分子材料。
1.3 工业应用
煤制烯烃是目前煤化工发展的主流方向,其中神华集团拥有SMTO专利技术,中科院大连物化所拥有DMTO专利技术。目前神华包头60万吨/年MTO于2010年8月投产;中原石化60万吨/年MTO于2011年10月投产;神华宁煤50万吨/年MTP于 2010年10月投产;大唐多伦46万吨/年MTP于2011年6月投产。
煤制化肥工艺流程由备煤、气化、变换、低温醇洗、合成气压缩、氨合成、二氧化碳气体、尿素合成、尿素结晶造粒几个部分组成。原料煤经过粉碎或水磨处理后送入气化炉,(目前主要有鲁奇固定床气化炉、德士古水煤浆气化炉、shell分煤气化炉)制成合成气后,采用湿法脱硫工艺回收硫磺,将工艺气体补入氮气,使工艺气体氮氢比例为3,在铁作催化剂下,合成氨气。氨气液化后液相加气相物料总NH3/CO2(摩尔比)约为2.9,温度为165℃~170℃送入尿素合成塔,尿素进行精馏蒸发后制得商品尿素。
2.3 工业应用
目前我国氮肥产能在7000万吨-8000万吨之间,其中大部分采用煤制合成气为原料,采取这种工艺路线的企业有上百家。其中晋煤集团是全球最大的煤化工企业集团,在煤化工板块中下辖21个子公司,其中有15家公司采用这套工艺,尿素总产量在全国20%以上。中煤集团在内蒙古鄂尔多斯市图克工业园建设世界最大氮肥项目,设计年产200万吨合成氨、350万吨尿素,同时生产8亿m3天然气。项目共分两期建成,其中一期已经平稳运行。
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