煤制油与煤化工生产工艺课件
化工工艺学煤化学加工PPT教案
挥发组分：容易挥发组分首先反应或者混入产生 的煤气中，影响煤气化过程和气化结果。总的来 说，挥发组分350~450ºC时就形成 胶质体，发生软化、熔融，有液相产物与煤粘在 一起，析出挥发物固化后形成块状焦炭。这种煤 气化时需要破粘措施。由于有粘结性，所以用它 作焦化气热值高。 过程：粒度5~30mm的煤间歇加入炉内，但炉
内布料器上存煤多，煤进入炉膛燃烧区是连续 的。炉内设有破粘装置。 煤气化压力约3MPa,水蒸气和氧气由转动炉箅 进入气化炉，生成的煤气由上部引出，灰渣经 下部灰箱排出。煤粒在炉内从上到下移动经过 干燥层、热解层、气化层、燃烧层。 鲁奇加压气化炉如图9.4. 鲁奇加压气化流程如图9.5.牛牛文档分享图 9.6 图 9.7
牛牛文档分享煤反应能力一个典型煤反应速率常数与温度关系如9.8.
通常情况下随温度升高反应速率是上升的。但是 在600~700ºC 之间有异常。其加热反应速率大约 为恒温600ºC的3倍，为700ºC的2倍。原因是反应 温度较高时热解反应剧烈有中间产物和ification of coal
概述
煤气化是煤与气化剂作用生成气体混合物的反应 过程。目的是将煤转化成可燃气体。煤气化过程 包含煤的热解、半焦的气化等过程。煤气的主要 组成为CO,CO2,H2,CH4,H2O.
1. 煤气分类及用途
还原气是指炼铁过程中产生的可燃性气体，要求其 中水蒸气和二氧化碳含量较少，较多时应将其除去。
(3)城市煤气
城市煤气要求含氢气和甲烷较多，硫含量少，以提对气化的影响
水分：水分较高时只适宜用固定床气化法，因为 这种方法床内温度高。
现代煤化工生产技术幻灯片(一)
第三节 发展现代煤化工的重要意义
资源禀赋状况决定我国能源战略以煤为基础 替代石油维护能源安全 清洁利用能源降低环境污染 节约资源充分利用低成本劣质煤
第四节 现代煤化工的主要特点
01 以清洁能源为主要产品 02 煤炭---能源---化工一体化
03 高新技术及优化集成
04 建设大型企业和产业基地 05 有效利用煤炭资源
06 经济效益最大化
07 环境友好 08 人力资源得到发挥
特点一：以清洁能源为主要产品
现代煤化工以生产洁净能源和可替代石油 化产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液 化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃 料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等，以及煤 化工独具优势的特有化工产品，如芳香烃类 产品。
特点二：煤炭--能源--化工一体化
（1）流化床气化技术现有： 温克勒（Winkler） 灰熔聚（U-Gas和ICC） 循环流化床（CFB） 加压流化床（PFB） 特点：生产强度大；煤种适应性强；生产能力大。
第二节
流化床气化（二）
1）循环流化床气化 组成：上升管（即反应器）、气固分离器、回料立管和返料机构等几 部份组成。 特点：循环流化床气化炉操作气速范围在鼓泡流化床和气流床反应器 之间，具有较大的滑移速度使其气固之间的传热和传质速率提高。 它综合了并流输送反应器和全混釜式鼓泡流化床反应器的优点， 整个反应器系统的温度均匀，可使煤气化操作温度达到最大临界 温度即灰熔点温度，从而有利于煤气化反应的快速进行。 发展状态：循环流化床气化气化炉基本是常压操作，若以煤为原料生 产合成气，每公斤煤消耗水蒸汽1.3kg，氧气0.4kg，可生产煤 气1.9~2.0m3，煤气成份CO+H2含量＞75%，CH4含量 2.5%左右，CO2含量15%，低于德士古炉和鲁奇炉中CO2含 量，有利于合成氨生产。 加压流化床是对常压流化床的改进，压力提高，提高反应速率，缩小 气化炉的体积，大大降低了炉内的表观流速，减轻炉内磨损，同 时可用的床层压降较高，允许深床运行。
7化学工艺学课件第六章2
●工艺改进后油收率增加，产品质量提高，氢耗量 降低，设备投资节约20%，能量效率有较大提高， 热效率超过60%。
⑵ 氢煤法（H-Coal） ●美国碳氢化合物公司（HRI）研究开发的煤 加氢液化法工艺；工艺的基础是对重油进行催 化加氢裂化的氢油法（H-Oil）法的改进。
●氢化法工艺特点： ①使用沸腾床三相反应器和钴-钼加氢催化剂， 反应系统具有等温、物料分布均衡、高效传质和 高活性的特性，有利于加氢反应进行，所得产品 质量好； ②反应器内温度保持450~460℃，压力为20MPa； ③处理能力大（以完成200~600t/d）。
⑶气氛： ●高压氢气有利于煤的溶解和加氢液化转化率的提高。但氢 气消耗直接影响煤液化产品的成本（占总成本的1/3），对于 低煤化程度的煤液化可采用（CO+H2）合成气代替纯氢气。 ⑷催化剂： ●催化剂作用：①活性反应物，加速加氢反应速率，提高煤液 化的转化率和油收率；②促进溶剂的再加氢和氢源与煤之间的 氢传递；③选择性； ●催化剂类型：①金属催化剂（钴、钼、镍、钨等，多用重油 加氢催化剂），以Al2O3为载体，活性高但价格高；②铁系催化 剂（含铁的矿物或铁盐），主要用于煤的糊相加氢；③金属卤 化物（SnCl2，ZnCl2等）
●煤加氢液化产物分离流程：
液化产物Βιβλιοθήκη 液固体正己烷气体正己烷可溶物 （油）
计量放空
GC分析
正己烷不溶物
苯
苯可溶物 （沥青烯）
苯不溶物 四氢呋喃或吡 啶 可溶物（前沥青烯）
不溶物（残渣）
测灰
●液体产物的产率定义如下 （常以百分数表示）：
正己烷可溶物质量 油产率 100% 原料煤质量daf 沥青烯产率 苯可溶物而正己烷不溶 物的质量 100% 原料煤质量daf
煤化工工艺学课件ppt
§ 1.4本书简介
1、绪论： 介绍煤炭资源、煤化工发展简史和煤化工范畴。
2、煤的低温干馏： 低温干馏主要原理、主要炉型、立式炉生产城市煤气以及固体 热载体干馏新工艺。
3、炼焦： 煤的成焦过程、配煤和焦炭、现代焦炉、炼焦新技术、燃烧和 传热以及流体力学。
4、炼焦化学产品的回收与精制：
粗煤气的分离、氨和粗苯的回收、粗苯精制、焦油蒸馏和沥青 加工、粗苯精制生产生产苯类产品、焦油分离精制生产酚类、 萘、蒽等。
只能处理块状煤料，干馏气态产物混入气态惰性气体热值低
2.托斯考（Toscoal）工艺
⑴原料：
非黏结性煤和弱黏结性煤（预先破黏）
⑵产品：
煤气：热值高（符合中热值城市煤气需求）
焦油：
（加氢可转化为合成原油）
半焦：有一定挥发分（可作发电厂燃料或制成无烟燃料）
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⑶托斯考干馏非黏洁性煤的流程（图2-7）
气体冷却系统
煤气
粉尘
焦油、中油
⑵ 鲁奇三段炉（固定床）： ①原料：褐煤块、型煤，20~80mm，非粘结性煤
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②流程（图2—3）： 三段：干燥段、干馏段和冷却段
煤
煤 槽
水
干馏炉 烟气
初冷器
电捕焦油器
冷却器
余
干
煤
燥 段
气
燃 空气
低
烧
温
室
干
气体燃料
馏
段
分离器
冷
焦油
水
却
段
焦
图2--3 气流内热式炉干馏流程
§ 1、绪论
§ 1.1煤炭资源 § 1.2煤化工发展史 § 1.3煤化工的范畴 § 1.4本书简介
煤制油煤化工知识
煤制油煤化工知识煤制油煤化工知识现代新型煤制油化工技术是以煤炭为基本原料，经过气化、合成、液化、热解等煤炭利用的技术途径，生产洁净能源和大宗化工产品，如合成气、天然气、柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、聚乙烯、聚丙烯、甲醇、二甲醚等。
改变传统的煤炭燃烧、电石、炼焦等以高污染、低效率为特点的传统利用方式。
1、煤炭液化技术之——煤炭直接液化（煤加氢液化, Direct Coal Liquefaction）煤直接液化，将煤在氢气和催化剂作用下通过液化生成粗油，再经加氢精制转变为汽油、柴油等石油燃料制品的过程，因液化过程主要采用加氢手段，故又称煤加氢液化法。
煤直接液化典型的工艺过程主要包括煤的破碎与干燥、煤浆制备、催化剂制备、氢制取、加氢液化、固液分离、液体产品分馏和精制，液化大规模制备氢气通常采用煤气化或者天然气转化。
煤加氢液化的过程基本分为三大步骤。
（1）当温度升至300℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，产生大量以结构单元为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围；（2）在具有供氢能力的溶剂环境和较高氢气压力的条件下、自由基加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油分子。
能与自由基结合的氢并非是分子氢（H2），而应是氢自由基，即氢原子，或者是活化氢分子，氢原子或活化氢分子的来源有：①煤分子中碳氢键断裂产生的氢自由基；②供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基；③氢气中的氢分子被催化剂活化；④化学反应放出的氢。
当外界提供的活性氢不足时，自由基碎片可发生缩聚反应和高温下的脱氢反应，最后生成固体半焦或焦炭；（3）沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子。
一般来讲，煤炭直接液化的用煤要求如下：(1)煤中的灰分要低，一般小于5%，因此原煤要进行洗选,生产出精煤进行液化；(2)煤的可磨性要好；(3)煤中的氢含量越高越好，氧的含量越低越好；(4)煤中的硫分和氮等杂原子含量越低越好，以降低油品加工提质的费用；煤直接液化技术早在19世纪即已开始研究。
《煤化学与工艺》PPT课件
煤 的 结 构
第 一 节
一、煤煤的的组物成理结构
煤的组成
– 有机质
– 矿物质
煤的结构
– 网络结构模型－整体
– 平均结构单元模型－有机质
Fig.1 Diagram of the major constituents in coal: organic material, fragments of plant debris (macerals), inorganic inclusions, and an extensive pore net work.
1H NMR和FTIR联合解析
1H NMR FTIR
平
朔பைடு நூலகம்
烟
煤
小
分
和
子 馏
分
的
联平
合均
解分
析子
结
构
的
三、统计结构解析方法—— D W Krevelen（荷兰）首先
将统计结构解析法引入煤的结构研究，创立煤化学结构的统计解析法
• 应用结构解析法的原理，根据煤的加和性 质与结构的内在联系，在不使煤质发生破 坏的前提下，通过统计计算和图解，求取 平均结构单元的结构参数，并根据煤的结 构性质对计算结果进行校正，来定量地描 述煤的结构特征
化学结构一般以镜质组作 为研究对象
– 含量多 – 组成均匀，变化平稳
煤的大分子结构
第一煤节的煤大的分大子分结子构结构
煤大分子结构的基本概念 煤的结构参数 基本结构单元的核 基本结构单元周围的烷基侧链和官能团 煤中的杂原子 连接基本结构单元的桥键 煤中的低分子化合物
煤大分子结构的现代概念示意图
煤大分子结构的现代概念
煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物 结构单元的核心是缩合芳香核 结构单元的周边有不规则部分 结构单元之间由桥键连接 氧、氮、硫的存在形式 低分子化合物 煤化程度对煤结构的影响
煤制油技术
谢谢指导
风险挑战
技术风险 资源问题 投资风险
煤制油有直接液化和 间接液化两种技术路 线，在全球范围内， 大规模工业化生产的 只有南非萨索尔公司 的间接液化技术，美 国、德国、日本均号 称拥有成熟的直接液 化技术，但均未有大 批量工业化生产的例 子。
资源要素主要包括煤 炭资源和水资源。煤 直接液化法生产一吨 油品需要煤炭3～4吨， 煤间接液化法生产一 吨油品需要煤炭5～7 吨。煤制油工艺需要 消耗大量的水，煤直 接液化法生产一吨油 品需要消耗8吨至9吨 水，Sasol公司所采 用的间接液化方式， 耗水量更是直接液化 法的1.5倍。
资源储备
中国2003-2012能源消费结构
中国各种一次能源消费的百分率 （%）
中国总的能源特征是“富煤、少油、有气”，与之对应的是煤炭在能源消费结 构中占主导，然而煤炭的燃烧引起了严重的环境污染，对煤炭的进一步加工处理使 用已迫在眉睫。
中国能源 元化消费的最佳选择。2
神华鄂尔多斯百万吨煤制油项目工艺流程
技术发展
国内发展
中国中科院山西煤化所从20世纪80年代开始进行铁基、 钴基两大类催化剂费-托合成油煤炭间接液化技术研究及 工程开发，完成了2000吨/年规模的煤基合成油工业实验， 5吨煤炭可合成1吨成品油。目前世界上可以通过”煤制 油”技术合成高品质柴油的只有南非等少数国家。山西 煤化所优质清洁柴油的问世，标志着我国已具备了开发 和提供先进成套产业化自主技术的能力，并成为世界上 少数几个拥有可将煤变为高清洁柴油全套技术的国家之 一。
无论是Sasol公司或 者Shell公司技术， 最大优点是成熟可靠， 而缺点是引进费用高， 使项目总体造价可能 大幅度上升(估计 ﹥15%)；相反，采用 国内自主研发技术最 大缺点是，工程放大 存在一定风险，放大 倍数越大，风险也越 大，好处是项目总体 造价可以大幅降低。
煤制油与煤化工生产工艺课件
氢能
化工产品 电力产品
化工产品
液体燃料
实现煤洁净利用
中国发展煤炭煤清制油洁与煤转化工化生产的工艺路课件径和目标
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煤制油与煤化工生产工艺课件
10Biblioteka 6.现代煤化工特点以产品型为主 传统煤化工： 焦化、合成氨
现代煤化工： 能源及产品型结合
现代煤化工实际上是先进煤气化技术与先进化工合成技术的结合。
2010/2013年煤炭生产与消费 ➢ 原煤产量：32.4/36.8亿t ➢ 煤炭消费量：31.3/36.1亿t
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2010年,中国消费石油4.39亿吨，进口原油达2.4亿吨； 2013年,中国消费石油5.14 亿吨，进口原油达2.82亿吨； 4.8%
石油剩余可采储量约20亿吨，占世界1.1%，储采比约9.9年。
石油资源匮乏和国内石油供需矛盾，已经成为制约中国经济和社会发展的重要因素。
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3.我国能源生产及消费特点
➢ 能源结构以煤为主 ； ➢ 石油、天然气短缺 ； ➢ 能源消费中的环境问题严重 ； ➢ 能源消费需求增长迅速 ； ➢ 温室气体减排压力增大。
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7.煤直接液化技术
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8.煤制油技术发展概况
通过溶剂抽提或在高温高压有催化剂的 作用下，给煤浆加氢使煤中复杂的有机 物分子结构发生变化，提高H/C比，直接 转化为液体油品。
直接液化 间接液化
煤炭加氧和水蒸气进行气化，制成合成气 （CO＋H2），在一定的温度、压力和催化 剂作用下，合成为液体燃料（合成油品）。
煤化工、煤制油
近日有部分媒体评论说国家将限制煤化工发展，有失偏颇：———这首先是概念上的错误：煤化工有广义和狭义的区别，广义的煤化工主要包括煤焦化、煤液化、电石法乙炔化工以及以煤气化为基础的化工产品的生产。
而以煤气化技术为基础的化工产品的生产就是所谓的狭义煤化工，其主要产品有：合成氨、甲醇、醋酸、甲醛等众多化工产品，加上其衍生产品则有成百上千种，在化学工业中占据重要地位。
因此，不分青红皂白，盲目的说限制煤化工，显然有所偏颇。
———煤化工目前出现过热的子行业主要是煤制甲醇和二甲醚领域。
如果目前国内规划的煤制甲醇（二甲醚）项目全部投产，将会出现明显的供过于求。
但在前期的调研中也注意到，多数煤制甲醇（二甲醚）规划的目的只是地方企业控制煤炭资源的借口，真正开始实施的没那么多。
因此，煤制甲醇（二甲醚）有可能过剩，但没有统计数字显示的那么严重。
———在煤制油和煤制烯烃领域，由于国内工业化技术尚不成熟，目前还主要是一个愿景。
这是煤化工发展的最终方向之一，但由于目前工业化技术的不成熟，风险较大，也不适宜以此作为投资的理由。
● 已开工煤制油项目应不在限制之列中金近日新京报报道了我国将停止在建煤化工和粮食乙醇燃料项目，对于关于停止在建煤化工的报道：———记者有曲解放大政府官员评论的意思，根据判断政府官员的意思可能是在神华等示范工厂没有顺利投产前，不会再批准新建煤制油项目。
———根据国家发改委工业司于去年10月发布的《煤化工产业中长期发展规划》（征求意见稿，由于部分细节仍有一定争议，正式稿至今尚未发布）的指导思想，煤制油是保障国家石油安全的重要措施，“十一五”期间要抓好技术研发、工程放大和产业化示范工作，重点建设神华集团鄂尔多斯100万吨直接液化示范工程；兖矿集团100万吨间接液化示范工程；山西潞安集团（潞安环能集团）和内蒙古伊泰（伊泰B控股）各产16万吨的间接液化制油项目。
该四个项目当时获得国家立项并已经开工建设，国家不可能要求停止。
第六篇 煤制油和煤化工(提纲)new
第六篇煤制油和煤化工第一章概况第一节煤制油项目一、鄂尔多斯煤直接液化示范项目二、鄂尔多斯煤间接液化示范项目第二节煤制烯烃项目一、包头煤制烯烃项目二、宁煤煤基烯烃项目第三节其它煤化工项目一、宁煤煤制甲醇、聚甲醛项目（一）宁煤25万吨/年煤制甲醇项目（二）宁煤60万吨/年煤制甲醇项目（三）宁煤6万吨/年聚甲醛项目二、乌海焦炉煤气制甲醇、煤焦油深加工项目（一）乌海焦炉煤气制甲醇项目包括乌海西来峰30 万吨/年焦炉煤气制甲醇项目和乌海蒙西10 万吨/年焦炉煤气制甲醇项目。
（二）乌海煤焦油深加工项目包括西来峰15 万吨/年煤焦油深加工一期工程和西来峰15 万吨/年煤焦油深加工二期工程。
此外，乌海能源公司还有焦化厂5座，总生产能力295万吨/年。
三、前期规划项目（一）鄂尔多斯煤制天然气项目（二）神华宁夏－萨索煤间接液化项目（三）神华－陶氏榆林循环经济煤炭综合利用项目第二章工艺技术开发第一节煤制油工艺技术开发一、鄂尔多斯煤直接液化示范项目（一）思路与方案（二）主要开发阶段与工业化实践1．主要开发阶段（1）小试装置试验（2）中试装置试验（3）反应器冷模试验（4）工艺包开发2．工业化实践（含产品标准）（三）关键技术设备1. 反应器2. 煤浆加热炉（四）知识产权（含获奖情况）二、鄂尔多斯煤间接液化示范项目（一）思路与方案（二）主要开发阶段与工业化实践1．主要开发阶段（1）实验室研究开发（2）催化剂中试装置及制备技术开发（3）催化剂吨级工业放大试验及生产技术开发（4）催化剂中试评价装置建设及运行2．工业化实践（含产品标准）（三）关键技术及评价意见（四）知识产权第二节煤制烯烃工艺技术开发一、包头煤制烯烃项目（一）主要开发阶段与工业化实践1．主要开发阶段2．工业化实践（含产品标准）（二）关键技术及评价意见（三）知识产权二、宁煤煤基烯烃项目（一）主要开发阶段与工业化实践1．主要开发阶段2．工业化实践（含产品标准）（二）关键技术及评价意见（三）知识产权第三章工程建设第一节煤制油项目建设一、鄂尔多斯煤直接液化示范项目（一）项目决策阶段包含内容：发展战略规划、立项、前期可研、政府核准、集团批准。
煤制油化工知识
煤制油煤化工知识煤制油煤化工知识现代新型煤制油化工技术是以煤炭为基本原料，经过气化、合成、液化、热解等煤炭利用的技术途径，生产洁净能源和大宗化工产品，如合成气、天然气、柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、聚乙烯、聚丙烯、甲醇、二甲醚等。
改变传统的煤炭燃烧、电石、炼焦等以高污染、低效率为特点的传统利用方式。
1、煤炭液化技术之——煤炭直接液化（煤加氢液化, Direct Coal Liquefaction）煤直接液化，将煤在氢气和催化剂作用下通过液化生成粗油，再经加氢精制转变为汽油、柴油等石油燃料制品的过程，因液化过程主要采用加氢手段，故又称煤加氢液化法。
煤直接液化典型的工艺过程主要包括煤的破碎与干燥、煤浆制备、催化剂制备、氢制取、加氢液化、固液分离、液体产品分馏和精制，液化大规模制备氢气通常采用煤气化或者天然气转化。
煤加氢液化的过程基本分为三大步骤。
（1）当温度升至300℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，产生大量以结构单元为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围；（2）在具有供氢能力的溶剂环境和较高氢气压力的条件下、自由基加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油分子。
能与自由基结合的氢并非是分子氢（H2），而应是氢自由基，即氢原子，或者是活化氢分子，氢原子或活化氢分子的来源有：①煤分子中碳氢键断裂产生的氢自由基；②供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基；③氢气中的氢分子被催化剂活化；④化学反应放出的氢。
当外界提供的活性氢不足时，自由基碎片可发生缩聚反应和高温下的脱氢反应，最后生成固体半焦或焦炭；（3）沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子。
一般来讲，煤炭直接液化的用煤要求如下：(1)煤中的灰分要低，一般小于5%，因此原煤要进行洗选,生产出精煤进行液化；(2)煤的可磨性要好；(3)煤中的氢含量越高越好，氧的含量越低越好；(4)煤中的硫分和氮等杂原子含量越低越好，以降低油品加工提质的费用；煤直接液化技术早在19世纪即已开始研究。
煤制油工艺
煤制油的化学原理及其应用前景煤制油属于新型煤化工的一部分。
在人类面临能源短缺、国际石油价格剧烈波动的情况下,煤制油逐渐进入了公众的视野。
介绍煤制油的化学原理及其应用过程中面临的挑战。
新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等,它与能源、化工技术结合,可形成煤炭—能源化工一体化的新兴产业。
煤炭能源化工产业将在我国能源的可持续利用中扮演重要的角色,对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。
1 煤制油与煤化工该工艺是把先煤磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃）和高压（20～30MPa）下直接加氢，将煤转化成汽油、柴油等石油产品，1t无水无灰煤可产500～600kg油，加上制氢用煤，约3～4t原煤产1t成品油。
煤间接液化工艺先把煤全部气化成合成气（氢气和一氧化碳），然后再在催化剂存在下合成为汽油。
约5～7t煤产1t油。
煤炭间接液化一直未得到普遍发展的主要原因是原料气成本太高，其煤气化装置投资约占总投资的40%，且运营费用高，而原料气合成油装置的投资仅占投资的20%～30%。
现在可以采用地下气化煤气作为原料气，中国矿大煤炭地下气化工程研究中心的试验结果表明，地下气化与地面气化相比，基建投资减少53%～66%；生产成本也大大降低。
从化学上说,煤制油是煤炭化学工业的一部分,简称煤化工。
它与石油化工是不同的化学过程。
煤化工是碳一化学工业的一部分,是以煤为原料,且以含一个碳的煤气为原料合成相应的多碳化合物,甚至是高分子化合物的工艺过程。
石油化工则是直接将多碳化合物经过重整、裂化或者合成等工艺手段获得新的多碳组分的化合物的过程。
理论意义上讲,以石油和天然气为原料通过石油化工工艺生产出来的产品也都可以以煤为原料通过煤化工工艺生产出来。
从化学工业发展的历史来看,化学工业经历了农产品化工时代——煤化工时代——石油化工时代几个阶段。
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气化 液化
煤基 多联产
IGCC 发电
氢能
化工产品 电力产品
化工产品
液
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6.现代煤化工特点
以产品型为主 传统煤化工： 焦化、合成氨
现代煤化工： 能源及产品型结合
现代煤化工实际上是先进煤气化技术与先进化工合成技术的结合。
汽油 柴油 航煤
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无论是间接液化还是直接液化，早在二战前德国就已实现 工业化生产。
有12家煤直接液化工厂，油品规模达到423万吨/年 有9套煤炭间接液化的生产装置，年生产能力达67万吨
油品
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国外煤直接液化新工艺
•德国IGOR技术 •美国SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ、EDS、H-coal、HTI 技术 •日本NEDOL技术、TSP两段液化技术、煤油共炼技术 •英国SCE技术 •俄罗斯低压加氢技术
现代煤制油和煤化工 生产工艺及技术路线介绍
2014年12月
内容
一、发展现代煤制油和煤化工产业的必要性 二、现代煤制油和煤化工生产工艺简介 三、中国煤制油和煤化工技术发展现状 四、现代煤制油和煤化工发展前景
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一、发展现代煤制油及煤化工产业的必要性
1.中国能源现状
中国是一个是“多煤、少油、缺气”的 国家，煤炭资源是我国主 要的能源。根据2009年的统计数据，中国煤炭探明可采储量达到 1145亿吨，居世界第三位；探明资源储量1.02万亿吨，预测资源总 量将达到5.57万亿吨。 根据国家统计局公布的《2009年国民经济和社会发展统计公报》， 2009年我国煤炭产量达到30.5亿吨，约占世界煤炭总产量的40%。截 止2009年，我国探明的化石能源资源总量构成中，煤炭资源占化石 能源资源总量的96.42%，远大于石油（1.71%）和天然气（1.87%） 的资源量。
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9.中国神华煤液化工艺的开发历程
PDU 神华与
企业
完成了2次 工程放大、优化工艺
试验
运行支持
开
发 试
863 神华与 2次长周
催化剂 科研院所 期试验
工艺简单，操作稳定 成本低
验 验
设备
神华与 大学
1米直径 冷模实验
设备结构合理
证
BSU
神华与 科研院所
10次 油品收率高 249天 产品结构良好
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7.煤直接液化技术
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8.煤制油技术发展概况
通过溶剂抽提或在高温高压有催化剂的 作用下，给煤浆加氢使煤中复杂的有机 物分子结构发生变化，提高H/C比，直接 转化为液体油品。
直接液化 间接液化
煤炭加氧和水蒸气进行气化，制成合成气 （CO＋H2），在一定的温度、压力和催化 剂作用下，合成为液体燃料（合成油品）。
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2010/2013年能源生产与消费 能源生产：29.9/34亿tce 能源消费：32.5/37.5亿tce
2010/2013年煤炭生产与消费 原煤产量：32.4/36.8亿t 煤炭消费量：31.3/36.1亿t
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2010年,中国消费石油4.39亿吨，进口原油达2.4亿吨； 2013年,中国消费石油5.14 亿吨，进口原油达2.82亿吨； 4.8% 石油剩余可采储量约20亿吨，占世界1.1%，储采比约9.9年。 石油资源匮乏和国内石油供需矛盾，已经成为制约中国经济和社会发展的重要因素。
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煤直接液化项目总平面布置分为生产厂区和铁路装卸区两部分，厂外 工程有厂外供水、厂外天然气、厂外铁路和厂外渣场等工程。 本项目于 2004年8月正式开工建设，共包括61个主项。其中主要生产装置有备煤装置 、催化剂制备装置、煤液化装置、加氢稳定装置、加氢改质装置、轻烃回收 装置、第一和第二煤制氢装置、空分制氧装置、油渣成型等；辅助生产装置 和公用工程主要包括污水处理场、含硫污水汽提、酚回收、硫磺回收、凝结 水站、渣场、应急事故水池、蒸发塘、循环水场、油品储运罐区、铁路装卸 系统、消防/气防站、管网系统等。2006年2月至2008年11月，各主项陆续 完成机械竣工并实现中交。2008年12月30日，本项目进行了第一次投料试 车，生产出了合格的汽、柴、石脑油等产品，标志着世界上首套煤直接液化
转，就要消耗能源，通过保险处理或加工成干物质，增加了生产成
本，使得我国生物质燃料的发展受到了很大限制，难以规模化生产。
我国煤炭资源储量丰富，富煤地区相对集中，煤种丰富，为煤化
工产业提供了坚强的原料保障。
传统的煤炭利用方式效率低、浪费大、污染严重，现代煤制油化
工产业发展，有效地延伸了传统煤炭产业链。
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3.我国能源生产及消费特点
能源结构以煤为主 ； 石油、天然气短缺 ； 能源消费中的环境问题严重 ； 能源消费需求增长迅速 ； 温室气体减排压力增大。
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4.中国发展清洁煤转化的动力
国内能源消费的日益增长和严峻的石油供应形势。 解决石油供应的安全问题，降低对石油的依赖，实现石油替代； 实现煤炭资源的低碳化、清洁化利用，解决煤炭利用中的环境
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我国的油气对外依存度日益提高对能源安全形成严峻挑战。
2.现代煤制油化工是中国石油替代战略的核心
石油替代的途径包括用非常规石油作为补充资源；用生物质燃料
替代石油；用煤基能源替代石油或化学品等。
我国的非常规石油资源十分丰富，但由于技术复杂、开采难度大、
资金投入大，近期难以实现大规模开发。
生物燃料的原料过于分散，不易获取，而为了保证加工厂周期运
分离单元：分离出液化反应生成的气体、水、液化油和固体残 渣；
提质加工单元：将液化油加工成汽柴油等产品。
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（1）神华直接液化项目概况
建设工程项目名称、内容与规模： 神华煤直接液化项目，是以神华集团所属的神东矿区上湾煤为原料， 利用拥有我国自主知识产权的神华煤直接液化工艺技术，将煤直接加 工成市场需求的油品，该项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍勒 旗乌兰木伦镇马家塔。 项目规划建设总规模为年产油品500万吨，分两期建设，其中：一 期320万吨，由三条生产线组成。按照2004年国家发改委批示，同意 先建设一条生产线，称为先期工程。此次竣工项目即为生产能力为 108万吨/年的第一条生产线（先期工程）。先期工程包括15套工艺装 置以及配套的储运和公用工程系统。
二、现代煤制油和煤化工生产工艺简介
1.煤制油工艺简介
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1）直接液化
将煤干燥磨成煤粉，再和煤液化自身产生的液化重油（循环溶剂） 配成煤浆，在高温和高压下直接加氢，生产出液体油品。
整个过程可由4个主要工艺单元组成：
煤浆制备：将煤破碎至小于0.2mm以下与溶剂、催化剂一起制成 煤浆；
反应单元：在反应器内高温、高压下进行加氢反应，生成液体 产物；