煤制油与煤化工生产工艺课件讲课资料
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煤化工培训课件
煤液化技术
要点一
煤液化原理
煤液化是指将煤通过化学加工过程转 化为液体燃料的过程，主要包括直接 液化和间接液化两种技术路线。
要点二
煤直接液化技术
煤直接液化是在高温高压条件下，通 过催化剂作用将煤加氢裂解为小分子 化合物，再经过加氢精制得到液体燃 料的过程。该技术具有原料适应性强、 液体收率高等优点，但技术难度较大， 投资成本较高。
煤化工培训课件
xx年xx月xx日
• 煤化工概述 • 原料与产品 • 生产技术与工艺 • 设备与操作 • 安全与环保 • 经济分析与市场前景
目录
01
煤化工概述
煤化工定义与发展历程
煤化工定义
以煤为原料，通过化学加工方法 将煤转化为气体、液体和固体产 品的过程。
发展历程
从传统的炼焦、煤气化到现代的 煤制油、煤制天然气等多元化发展。
要点三
煤间接液化技术
煤间接液化是先将煤气化生成合成气 ( CO+H2)，再经过费托合成反应
将合成气转化为液体燃料的过程。该 技术具有技术成熟、原料适应性强等 优点，但合成气制备和液体产物精制 等环节较为复杂。
其他相关技术
01
煤化工废水处理技术
煤化工废水具有高浓度、高毒性、难生物降解等特点，需要采用物理、 化学和生物等多种方法进行综合处理，以达到环保排放要求。
02Biblioteka 煤气化产品合成气、氢气、一氧化碳等。
煤焦化产品
焦炭、煤焦油、粗苯等。
03
煤液化产品
汽油、柴油、煤油等。
04
煤制化肥产品
合成氨、尿素等。
产品应用领域及市场需求
能源领域
煤气化产品可用于发电、供热 等领域，市场需求稳定。
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。
煤制油与煤化工生产工艺课件
问题； 利用国内的优势能源，优化终端能源结构。
7
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
8
9
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
12
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
13
14
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
1
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。
7
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
8
9
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
12
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
13
14
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
1
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。
煤化工产业知识(PPT课件)
结合，形成煤炭—能源化工一体化的新兴产业。
➢高新技术及优化集成。根据煤种、煤质特点及目标产品不同，采用不同煤转化高
新技术，并在能源梯级利用、产品结构方面对不同工艺优化集成，提高整体经济效益 。同时， 新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用，推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化
建设。
➢建设大型企业和产业基地。以建设大型企业为主，在建设大型企业的基础上，
2
煤的转化形式
46%用于火力发电；17%用于炼焦； 13%建材工业；5%化学工业； 余为供热等其他用煤。
3
煤化工发展必要性
煤化工：是以煤为原料经过化学加工 ，使煤转化为气体、液体和固体燃料及 化学品的过程。
煤化工：包括煤的干馏、煤的气 化、煤的液化、煤制化学品及其它煤 加工制品。
4
煤化工发展必要性
7
煤焦化产品链
煤炭
焦炭
粗苯 精制
回收苯
煤焦化
煤焦油 加工
焦炉气
焦炉气
冶金工业 苯类产品
电石
乙炔
PVC
酚油、洗油 萘油、蒽油、沥青
ห้องสมุดไป่ตู้
燃料油
酚萘等 化学品
甲醇
民用燃料
8
焦炉煤气组成
焦炉煤气的主要组成：氢气、甲烷、一氧化碳。 焦炉煤气的特性：易燃、易爆、有毒气体。
焦炉煤气中毒机理： 是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红
传统煤化工：以焦化、焦油加工、焦炭造气、块 煤造气、型煤造气为主要方式。
新型煤化工：以高效煤气化、煤炭液化、煤制甲 醇等碳一化工；煤电化多联产、煤 制取石油化工产品为标志。
1、产品－以洁净能源和可替代石油化工产品为主 2、产业规模－建设大型联产企业和产业基地 3、技术系统－采用高新技术并优化集成 4、煤炭资源的有效、合理利用 5、清洁生产与环境友好 6、经济最优化
➢高新技术及优化集成。根据煤种、煤质特点及目标产品不同，采用不同煤转化高
新技术，并在能源梯级利用、产品结构方面对不同工艺优化集成，提高整体经济效益 。同时， 新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用，推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化
建设。
➢建设大型企业和产业基地。以建设大型企业为主，在建设大型企业的基础上，
2
煤的转化形式
46%用于火力发电；17%用于炼焦； 13%建材工业；5%化学工业； 余为供热等其他用煤。
3
煤化工发展必要性
煤化工：是以煤为原料经过化学加工 ，使煤转化为气体、液体和固体燃料及 化学品的过程。
煤化工：包括煤的干馏、煤的气 化、煤的液化、煤制化学品及其它煤 加工制品。
4
煤化工发展必要性
7
煤焦化产品链
煤炭
焦炭
粗苯 精制
回收苯
煤焦化
煤焦油 加工
焦炉气
焦炉气
冶金工业 苯类产品
电石
乙炔
PVC
酚油、洗油 萘油、蒽油、沥青
ห้องสมุดไป่ตู้
燃料油
酚萘等 化学品
甲醇
民用燃料
8
焦炉煤气组成
焦炉煤气的主要组成：氢气、甲烷、一氧化碳。 焦炉煤气的特性：易燃、易爆、有毒气体。
焦炉煤气中毒机理： 是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红
传统煤化工：以焦化、焦油加工、焦炭造气、块 煤造气、型煤造气为主要方式。
新型煤化工：以高效煤气化、煤炭液化、煤制甲 醇等碳一化工；煤电化多联产、煤 制取石油化工产品为标志。
1、产品－以洁净能源和可替代石油化工产品为主 2、产业规模－建设大型联产企业和产业基地 3、技术系统－采用高新技术并优化集成 4、煤炭资源的有效、合理利用 5、清洁生产与环境友好 6、经济最优化
《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
煤制油与煤化工生产工艺课件
IGCC 发电
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
9
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
煤制油与煤化工生产工艺课件
5
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。
煤制油与煤化工生产工艺课件
6
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。
煤制油与煤化工生产工艺课件
7
煤制油与煤化工生产工艺课件
11
7.煤直接液化技术
煤制油与煤化工生产工艺课件
12
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）。
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
9
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
煤制油与煤化工生产工艺课件
5
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。
煤制油与煤化工生产工艺课件
6
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。
煤制油与煤化工生产工艺课件
7
煤制油与煤化工生产工艺课件
11
7.煤直接液化技术
煤制油与煤化工生产工艺课件
12
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）。
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。
国内外煤制油技术40页PPT
80年代前，煤炭占80%以上。目前仍然以煤炭为主，约占65~70%。 2000年国家统计局统计表明：煤炭67%，石油23%，天然气2.5%，水电 6.9%。从1993年我国已成为石油进口国。石油的开发主要用于生产汽油、 柴油、化工产品和化工原材料（纤维、橡胶、塑料）。
同时，我国目前也正在积极开发其他能源：（1）水力资源(长江三峡 水利枢纽)。（2）核能(大亚湾核能发电站,94年1#机组和2#机组相继并网 发电；秦山核能发电厂)。 （3）天然气(陕西、新疆等地开发)。
12
煤转油的知识
• 煤炭是一种碳含量高、但氢含量只有5%的固体。 与液体燃料（从原油中提取的）相比，煤炭不便 于处理和运输。
• 通过脱碳和加氢，煤炭可以直接或间接转化成 适于运输的液体燃料，其中一种方法是焦化或热 解，另外一种方法是液化。由于将煤炭转化成液 体燃料的成本比提炼原油的成本高，但原煤本身 的价格比较低廉，这是煤炭液化技术能够付诸实 施的一个主要激励因素。
面已讲过
（2）人均消费水平低，单位产值能耗高。从下表中可见人均能耗是世界 平均水平的1/2，单位产值能耗是世界平均水平的近4倍（3.95倍）.
国别 中国 俄罗斯 德国 美国
人均能耗（kg煤当量） 单位产值能耗（10000J/美元）
600
60
6500
30
6000
15
45.7%（16000亿吨）。2000年煤炭消费量12.0亿吨，所占能源消费总量
的67.0%。1990年，我国原煤产量10.58亿吨，占世界煤炭总产量的35%
（35亿吨）是世界上第一产煤和用煤大国。预计2000年我国煤炭产量可
达1400亿吨。
10
我国煤炭资源的分布也是极不均衡的，64%分布在华北地区。山西省 的煤炭资源约占全国的1/3（5000亿吨）；石油主要分布在黑龙江、辽宁、 山东和沿海地区。
煤化工基础知识培训课件
第三节 非高炉用焦的特性（了解即可） 一、铸造用焦 1、冲天炉熔炼过程 铸造焦是冲天熔铁的主要燃料，用于熔化炉 料，并使铁水过热，还起支撑料柱保证良好 透气性和供碳等作用。 2、铸造焦的质量要求 （1）粒度大（2）硫分低（3）强度高（4） 灰分低和挥发分低（5）气孔率与反应性低
10 8
100 80 60 40 20 0 1100
6 4 2 0 500
600
700
800
900
1000
干馏温度/℃
含碳量Wdaf(C)/%
挥发分Vdaf/%
10 9 8 7
氢与氮含量/%
无烟煤
强粘结煤1
强粘结煤2
弱粘结煤
褐煤
100
碳
碳 碳
碳
碳
90
氢
碳/%
6 5 4 3 2 1 0
氮 氮 600 1200 600 1200 600 1200 600 1200 600 1200 氮 氢 氮 氮 氢 氢 氢
80
70
干馏温度/℃
上图为各种煤的C、H、N含量随干馏温度 升高而变化的规律 从图中可以看出，由不同煤化程度的煤制 取的焦炭，其含碳量基本相同。氢含量随 炼焦温度的变化比挥发分随炼焦温度的变 化明显，且测量误差也小，因此以焦炭的 氢含量可以更可靠地判断焦炭的成熟程度。 一般我们以挥发份判断焦炭是否成熟 ，冶 金焦要求挥发份小于1.8%。如挥发份小于 0.6我们视为过火。需要调整炉温。
建立“来煤登记薄”，专门记录来煤的牌号、 产地、来煤的日期、数量、洗选后的质量，以 及来煤堆放的位置。必要是在煤堆上插上标示 牌，以免搞错。另外，由于煤场不断变动，必 须建立健全交接班制度。交接班时应当面交清 来煤的情况。来煤管理人员应直接与班长、过 磅员、化验工联系，掌握煤的数量和质量情况。 为了检验来煤是否符合技术标准，对每批来 煤应按规程取样分析。实验室对来煤的分析数 据应和发送单位的分析单对照，如果超过允许 的差别，应提出意见。不合乎技术标准的煤不 应卸在煤场内或单独堆放，对氧化了的煤不应 接受或采用。
化学工艺学(2版)课件煤化工反应单元
净煤气的低热值为17 580～18 420 kJ/m3，密 度为0.45～0.48 kg／m3。
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
v
煤气产率 Q／％，焦油产率x／％和苯族烃产率y／
％，可分别由煤料干燥无灰基挥发分Vdaf 按下列方程计 算：
(气煤a＝3，焦煤a＝3.3)
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
v 煤的干馏的主要产品有气态(煤气) 、液态(焦油 )和固态(半焦或焦炭)等。 煤的干馏过程中涉及到煤炭低温干馏、煤炭高 温干馏——炼焦、焦化产品的回收和加工等单 元工艺。
v 煤炭气化的主要有效成分包括一氧化碳、氢气 和甲烷等 。 煤炭气化过程中涉及到移动床煤气化、碎煤流 化床气化 、煤的气流床气化 。其他方法包括： 熔融床煤气化、煤的催化气化、煤的加氢气化、 煤的地下气化等单元工艺。
～3％。酸洗塔后煤气中含氨＜0.1 g/m3。 此法优点是煤气阻力小，结晶颗粒大。
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
③弗萨姆法 利用磷铵溶液吸收煤气中氨，吸氨富 液解析得到无水氨。磷铵溶液吸氨，实质是用磷酸 吸氨。磷酸为三元酸，氨与磷酸作用能生成磷酸一 铵(NH4H2PO4)、磷酸二铵[(NH4)2HPO4]和磷酸三 铵[(NH4)3PO4]。三种铵盐中一铵盐最稳定，要加 热到130 ℃才能分解；磷酸二铵不够稳定，在温度 达70 ℃时就能分解放出氨而变成磷酸一铵，磷酸 铵最不稳定，在室温下就能分解放出氨而变成磷酸 二铵。 因此，弗萨姆法磷铵溶液主要由磷酸一铵和磷酸二 铵组成。在40～60 ℃时，磷铵溶液中磷酸一铵能 很好吸收煤气中的氨生成磷酸二铵，得到富铵溶液。
这些方法在脱硫的同时能脱除氰化氢。
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
炼焦煤气的分离和利用 v （7）煤气中硫化氢与氰化氢的脱除
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
v
煤气产率 Q／％，焦油产率x／％和苯族烃产率y／
％，可分别由煤料干燥无灰基挥发分Vdaf 按下列方程计 算：
(气煤a＝3，焦煤a＝3.3)
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
v 煤的干馏的主要产品有气态(煤气) 、液态(焦油 )和固态(半焦或焦炭)等。 煤的干馏过程中涉及到煤炭低温干馏、煤炭高 温干馏——炼焦、焦化产品的回收和加工等单 元工艺。
v 煤炭气化的主要有效成分包括一氧化碳、氢气 和甲烷等 。 煤炭气化过程中涉及到移动床煤气化、碎煤流 化床气化 、煤的气流床气化 。其他方法包括： 熔融床煤气化、煤的催化气化、煤的加氢气化、 煤的地下气化等单元工艺。
～3％。酸洗塔后煤气中含氨＜0.1 g/m3。 此法优点是煤气阻力小，结晶颗粒大。
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
③弗萨姆法 利用磷铵溶液吸收煤气中氨，吸氨富 液解析得到无水氨。磷铵溶液吸氨，实质是用磷酸 吸氨。磷酸为三元酸，氨与磷酸作用能生成磷酸一 铵(NH4H2PO4)、磷酸二铵[(NH4)2HPO4]和磷酸三 铵[(NH4)3PO4]。三种铵盐中一铵盐最稳定，要加 热到130 ℃才能分解；磷酸二铵不够稳定，在温度 达70 ℃时就能分解放出氨而变成磷酸一铵，磷酸 铵最不稳定，在室温下就能分解放出氨而变成磷酸 二铵。 因此，弗萨姆法磷铵溶液主要由磷酸一铵和磷酸二 铵组成。在40～60 ℃时，磷铵溶液中磷酸一铵能 很好吸收煤气中的氨生成磷酸二铵，得到富铵溶液。
这些方法在脱硫的同时能脱除氰化氢。
煤化工反应单元工艺 ——煤的干馏
炼焦煤气的分离和利用 v （7）煤气中硫化氢与氰化氢的脱除
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问题； ➢ 利用国内的优势能源，优化终端能源结构。
7
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
液体燃料
实现煤洁净利用
中国发展煤炭清洁转化的路径和目标
8
9
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。
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
1
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
汽油 柴油 航煤
12
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
13Βιβλιοθήκη 14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
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
4
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。
10
7.煤直接液化技术
11
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）。
➢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。
3
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
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
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。
➢ 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。
18
19
（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。
5
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。
6
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
15
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
16
二、现代煤制油和煤化工生产工艺简介
1.煤制油工艺简介
17
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；
20
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
。 商业化工程首次投煤试车取得成功
21
2004
8月25日 开工建设
2005
详细设计、土建基础 施工阶段
2006
土建、钢结构、设备 安装阶段
2008
装置中交、试车
2007
管道、电气、仪表安 装与调试阶段
22
催化剂
氢气
煤
煤浆制备
7
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
液体燃料
实现煤洁净利用
中国发展煤炭清洁转化的路径和目标
8
9
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。
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
1
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
汽油 柴油 航煤
12
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
13Βιβλιοθήκη 14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
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
4
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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7.煤直接液化技术
11
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）。
➢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。
3
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
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
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。
➢ 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。
5
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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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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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；
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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
。 商业化工程首次投煤试车取得成功
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2004
8月25日 开工建设
2005
详细设计、土建基础 施工阶段
2006
土建、钢结构、设备 安装阶段
2008
装置中交、试车
2007
管道、电气、仪表安 装与调试阶段
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催化剂
氢气
煤
煤浆制备