煤化工发展趋势PPT课件
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• 二十世纪下半叶，通过两次扩建，Sasol公 司已成为世界上最大的煤化工企业，年耗 煤近5000万吨，年产合成油品约500万吨， 各种化学品100余种共200多万吨，主要化 工产品有石蜡、乙烯、丙烯、合成氨、甲 醇、丙烯腈、聚氯乙烯、醛酮酸酯类化合 物等。
9
• 煤的气化是现代煤化工的核心。煤气化可 以得到含一氧化碳（CO）和氢气（H2）的 合成气，再由合成气生产各种基本有机化 工产品和精细化工产品，常为人们称为 “碳一化学”。这些产品构成一个庞大的 产业链，据不完全统计有100多种产品，并 且还在开发增长。
16
• 目前，在尼日利亚建设的40万吨/ 年乙烯和40万吨/年丙烯装置已经 完成基础设计，预计2007年投入 运行，它有可能是全球第一套 MTO工业装置。
17
• 甲醇制丙烯（MTP）工艺，Lurgi公司于二 十世纪九十年代末开发成功，2001年夏季 在挪威的Tjldbergolden的Statoil工厂建设了 一套示范装置。示范装置于2002年1月开车， 已运行超过了9000小时。2003年初由示范 装置生产的丙烯被送到北欧化工公司的研 究中心，采用北欧化工公司的BORSTAR工 艺聚合制得聚丙烯。聚合反应表现了高活 性，产品聚丙烯有高等规性和良好的性能。
11
• 1．煤气化技术发展
• 新开发成功的典型煤气技术有上世纪八十年代 投入工业生产的德ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ古水煤浆气化，九十年代投 入工业生产的Shell干粉煤气化。它们均属高压熔 渣气化，具有单炉生产能力大的特点：德士古单 炉最大处理能力为每天2000吨煤、Shell单炉最大 处理能力为每天2500吨煤以上，它们气化效率高， 碳转化率高，煤气有效成分CO和H2高，其中德 士古气化（CO和H2）占78％～80%，Shell气化 约占90%。先进的煤气化技术为煤化工产业发展 创造了条件。
12
• 2．甲醇合成技术发展 • 传统的甲醇合成工艺以英国lCl和德国Lurgi工
艺为代表，已有多年的工业化实践，技术上也日 趋成熟。但是，反应过程中仍有一些固有缺陷造 成单程转化率低、脱硫投资大等问题。为了解决 这些技术问题，甲醇合成新催化剂和新工艺不断 涌现，主要包括AVEYMAKE合成新工艺、浆态床 合成甲醇反应器、气--固--液滴流反应水平器等。 其中美国建有一套年产10万吨/年的浆态床合成甲 醇装置。浆态床有效地改善了合成过程传热和传 质，使反应过程基本在等温下操作，提高了反应 空速和单程转化率，为反应器大型化创造了条件。
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• 甲醇转化采用改进的ZSM-5催化剂，该催 化剂由德国南方化学公司（Sǜd-Chemie） 开发。据专利介绍，在100%甲醇转化率下, 对乙烯的选择性不小于5%（W%）,对丙烯 的选择不小于35%。由于C2和C4馏分循环 反应系统，因此，MTP基于碳的丙烯收率 可以达到或超过70%，所产丙烯可以达到 聚合级。
6
• 经过近20多年的发展，煤气化新技术和大 型化装备开发成功，大型甲醇厂的建设， 高效催化技术的发展，逐步形成了以煤制 合成气和甲醇为主要原料、生产有机化工 产品和合成燃料油的新一代煤化工“碳一 化学”。
7
• 当今世界现代煤化工最有代表性的企业是 南非Sasol公司。由于南非富煤缺油，为满 足本国油品的需求，在二十世纪五十年代， Sasol公司建设了合成油装置。该装置以本 国褐煤为原料，引进Lurgi气化技术生产合 成气，进而采用德国F--T合成技术生产汽油 等产品。
15
• 低碳烯烃合成的关键技术是催化剂，UOP 公司推荐采用的催化剂是MTO-100催化剂。 经过450次反应-再生循环试验，催化剂性 能仍然非常稳定。催化剂的使用寿命为一 年左右，催化剂的价格较为昂贵。如果催 化剂的价格能降下来，使用寿命能够再延 长，则乙烯的成本将降低很多。催化剂的 寿命、选择性、耐磨性还有待于工业化的 实践考验。
13
• 3．甲醇制烯烃（MTO和MPT）技术 • 当前，石油化工以外的烯烃路线包括甲
烷化偶联制乙烯（OCM），合成气直接合 成烯烃（GTO），甲醇合成烯烃 （MTO/MPT），二甲醚合成烯烃 （SDTO），MTO和 MTP是目前世界上工 业化前景最为乐观的新型烯烃技术路线。
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• 1992年，开发了甲醇制烯烃工艺（MTO工 艺），并于1995年在一套甲醇加工能力为 0.75t/d的中试装置上进行了中试，连续运 转了90多天，甲醇转化率近100%，乙烯与 丙烯选择性分别为55%和27%，产出物乙 烯与丙烯之比可在1.5:1～0.75:1之间变化。 中试装置使用流化床反应器,并配一台流化 床再生器。采用MTO-100催化剂,其烯烃单 程收率大于60%。操作条件为350～525℃ （推荐350℃），0.1～0.3MPa。
4
• 二十世纪七十年代末期以来，由于国际性 的能源紧张，石油价格快速增长，影响了 世界石油化学工业的发展。人们认识到能 源危机的实质是能源储量构成与消费构成 失调的结果，因此，必须考虑能源和化工 原料来源的多样化。战略上以煤取代部分 石油是今后发展的必然趋势。
5
• 二十世纪八十年代以来，美国曾制定合成 燃料的规划，德国制定了“碳一化发展纲 要”，日本制订“碳一化学规划”，这些 规划研究的重点主要集中在煤的气化和化 工原料及燃料油的合成上。
10
• “碳一化学”是以一氧化碳、二氧化碳及其 衍生物作为原料合成化学品或燃料的化学。 它的内容包括原料制备与精制；含氧化合 物合成，例如：甲醇、甲酸、甲醛、醋酸、 醋酐、高级醇、酯类等；含氮化合物合成， 例如：氢氰酸、二甲基甲酰胺、异氰酸酯、 氨基酸类产品；合成烃和燃料油类；微生 物“碳一化学”以及二氧化碳为原料的 “碳一化学”。目前“碳一化学”技术发 展的主要成就有以下几个方面：
煤化工发展趋势
1
目录
• 一、世界煤化工发展趋势 • 二、国内煤化工现状及发展趋势 • 三、河北省煤化工产业发展概况 • 四、旭阳集团煤化工发展规划
2
一、世界煤化工发展趋势
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3
• 上个世纪二十年代至五十年代，世界煤化 工产业发展较快，煤成为有机化学工业的 主要原料，为化学工业提供了苯、焦油、 焦炉气、合成气和乙炔等众多产品。随后 由于石油化学工业的兴起，煤逐渐被石油 和天然气替代。
• 二十世纪下半叶，通过两次扩建，Sasol公 司已成为世界上最大的煤化工企业，年耗 煤近5000万吨，年产合成油品约500万吨， 各种化学品100余种共200多万吨，主要化 工产品有石蜡、乙烯、丙烯、合成氨、甲 醇、丙烯腈、聚氯乙烯、醛酮酸酯类化合 物等。
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• 煤的气化是现代煤化工的核心。煤气化可 以得到含一氧化碳（CO）和氢气（H2）的 合成气，再由合成气生产各种基本有机化 工产品和精细化工产品，常为人们称为 “碳一化学”。这些产品构成一个庞大的 产业链，据不完全统计有100多种产品，并 且还在开发增长。
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• 目前，在尼日利亚建设的40万吨/ 年乙烯和40万吨/年丙烯装置已经 完成基础设计，预计2007年投入 运行，它有可能是全球第一套 MTO工业装置。
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• 甲醇制丙烯（MTP）工艺，Lurgi公司于二 十世纪九十年代末开发成功，2001年夏季 在挪威的Tjldbergolden的Statoil工厂建设了 一套示范装置。示范装置于2002年1月开车， 已运行超过了9000小时。2003年初由示范 装置生产的丙烯被送到北欧化工公司的研 究中心，采用北欧化工公司的BORSTAR工 艺聚合制得聚丙烯。聚合反应表现了高活 性，产品聚丙烯有高等规性和良好的性能。
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• 1．煤气化技术发展
• 新开发成功的典型煤气技术有上世纪八十年代 投入工业生产的德ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ古水煤浆气化，九十年代投 入工业生产的Shell干粉煤气化。它们均属高压熔 渣气化，具有单炉生产能力大的特点：德士古单 炉最大处理能力为每天2000吨煤、Shell单炉最大 处理能力为每天2500吨煤以上，它们气化效率高， 碳转化率高，煤气有效成分CO和H2高，其中德 士古气化（CO和H2）占78％～80%，Shell气化 约占90%。先进的煤气化技术为煤化工产业发展 创造了条件。
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• 2．甲醇合成技术发展 • 传统的甲醇合成工艺以英国lCl和德国Lurgi工
艺为代表，已有多年的工业化实践，技术上也日 趋成熟。但是，反应过程中仍有一些固有缺陷造 成单程转化率低、脱硫投资大等问题。为了解决 这些技术问题，甲醇合成新催化剂和新工艺不断 涌现，主要包括AVEYMAKE合成新工艺、浆态床 合成甲醇反应器、气--固--液滴流反应水平器等。 其中美国建有一套年产10万吨/年的浆态床合成甲 醇装置。浆态床有效地改善了合成过程传热和传 质，使反应过程基本在等温下操作，提高了反应 空速和单程转化率，为反应器大型化创造了条件。
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• 甲醇转化采用改进的ZSM-5催化剂，该催 化剂由德国南方化学公司（Sǜd-Chemie） 开发。据专利介绍，在100%甲醇转化率下, 对乙烯的选择性不小于5%（W%）,对丙烯 的选择不小于35%。由于C2和C4馏分循环 反应系统，因此，MTP基于碳的丙烯收率 可以达到或超过70%，所产丙烯可以达到 聚合级。
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• 经过近20多年的发展，煤气化新技术和大 型化装备开发成功，大型甲醇厂的建设， 高效催化技术的发展，逐步形成了以煤制 合成气和甲醇为主要原料、生产有机化工 产品和合成燃料油的新一代煤化工“碳一 化学”。
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• 当今世界现代煤化工最有代表性的企业是 南非Sasol公司。由于南非富煤缺油，为满 足本国油品的需求，在二十世纪五十年代， Sasol公司建设了合成油装置。该装置以本 国褐煤为原料，引进Lurgi气化技术生产合 成气，进而采用德国F--T合成技术生产汽油 等产品。
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• 低碳烯烃合成的关键技术是催化剂，UOP 公司推荐采用的催化剂是MTO-100催化剂。 经过450次反应-再生循环试验，催化剂性 能仍然非常稳定。催化剂的使用寿命为一 年左右，催化剂的价格较为昂贵。如果催 化剂的价格能降下来，使用寿命能够再延 长，则乙烯的成本将降低很多。催化剂的 寿命、选择性、耐磨性还有待于工业化的 实践考验。
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• 3．甲醇制烯烃（MTO和MPT）技术 • 当前，石油化工以外的烯烃路线包括甲
烷化偶联制乙烯（OCM），合成气直接合 成烯烃（GTO），甲醇合成烯烃 （MTO/MPT），二甲醚合成烯烃 （SDTO），MTO和 MTP是目前世界上工 业化前景最为乐观的新型烯烃技术路线。
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• 1992年，开发了甲醇制烯烃工艺（MTO工 艺），并于1995年在一套甲醇加工能力为 0.75t/d的中试装置上进行了中试，连续运 转了90多天，甲醇转化率近100%，乙烯与 丙烯选择性分别为55%和27%，产出物乙 烯与丙烯之比可在1.5:1～0.75:1之间变化。 中试装置使用流化床反应器,并配一台流化 床再生器。采用MTO-100催化剂,其烯烃单 程收率大于60%。操作条件为350～525℃ （推荐350℃），0.1～0.3MPa。
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• 二十世纪七十年代末期以来，由于国际性 的能源紧张，石油价格快速增长，影响了 世界石油化学工业的发展。人们认识到能 源危机的实质是能源储量构成与消费构成 失调的结果，因此，必须考虑能源和化工 原料来源的多样化。战略上以煤取代部分 石油是今后发展的必然趋势。
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• 二十世纪八十年代以来，美国曾制定合成 燃料的规划，德国制定了“碳一化发展纲 要”，日本制订“碳一化学规划”，这些 规划研究的重点主要集中在煤的气化和化 工原料及燃料油的合成上。
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• “碳一化学”是以一氧化碳、二氧化碳及其 衍生物作为原料合成化学品或燃料的化学。 它的内容包括原料制备与精制；含氧化合 物合成，例如：甲醇、甲酸、甲醛、醋酸、 醋酐、高级醇、酯类等；含氮化合物合成， 例如：氢氰酸、二甲基甲酰胺、异氰酸酯、 氨基酸类产品；合成烃和燃料油类；微生 物“碳一化学”以及二氧化碳为原料的 “碳一化学”。目前“碳一化学”技术发 展的主要成就有以下几个方面：
煤化工发展趋势
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目录
• 一、世界煤化工发展趋势 • 二、国内煤化工现状及发展趋势 • 三、河北省煤化工产业发展概况 • 四、旭阳集团煤化工发展规划
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一、世界煤化工发展趋势
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• 上个世纪二十年代至五十年代，世界煤化 工产业发展较快，煤成为有机化学工业的 主要原料，为化学工业提供了苯、焦油、 焦炉气、合成气和乙炔等众多产品。随后 由于石油化学工业的兴起，煤逐渐被石油 和天然气替代。