最近傳來煤制天然氣、煤制油、煤制甲醇、煤制烯烴一個又一個煤化工項目建立的消息,顯然煤化工依然成為化工行業(yè)內(nèi)的熱點,而對于中國煤多油少的現(xiàn)狀而言,發(fā)展煤化工也是必然的選擇。既然如此你知道煤化工的工藝都有哪些嗎?就讓小七對煤化工產(chǎn)業(yè)鏈進行一個大盤點,再介紹一些熱點的煤化工藝。 煤化工產(chǎn)業(yè)鏈大盤點 表粉紅色的都是相對傳統(tǒng)的煤化工技術(shù),像煤煉焦、煤制氮肥等技術(shù),都是技術(shù)成型比較早,大家也比較了解,就不做過多的介紹了。而表黃色的,是目前煤化工技術(shù)的熱點,其中又以煤制天然氣、煤制甲醇、煤制油、煤制烯烴最受關(guān)注。下面小七就分別介紹一下,這幾項熱點技術(shù)。 煤制天然氣 原料煤經(jīng)過氣化爐氣化,并精制凈化后,制得以氫氣、一氧化碳、甲烷為主要成分的合成氣。在經(jīng)過合成氣甲烷化后,甲烷化技術(shù)是煤制天然氣的關(guān)鍵環(huán)節(jié),一氧化碳和氫氣在一定溫度、壓力和催化劑下合成甲烷的反應(yīng)叫甲烷化反應(yīng)。 煤制天然氣的原理就是合成氣的甲烷化反應(yīng),制得天然氣。 煤制甲醇 直接煤制油 煤在氫氣和催化劑作用下,通過加氫裂化轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料的過程,又稱煤的加氫液化法。直接煤制油項目工藝流程主要包括煤炭洗選單元,制氫工藝單元,催化劑制備單元,煤液化反應(yīng)單元,加氫改質(zhì)單元等 間接煤制油 煤為原料,先氣化制成合成氣,然后,通過催化劑作用將合成氣轉(zhuǎn)化成烴類燃料、醇類燃料和化學(xué)品的過程。間接煤制油項目工藝流程主要包括煤氣化、變換凈化、F-T合成、油品合成、精制等單元。 煤制烯烴 是指以煤為原料合成甲醇后再通過甲醇制取乙烯、丙烯等烯烴的技術(shù)。煤制烯烴主要包括兩種工藝路線即MTO和MTP。 目前國外具有代表性的MTO工藝技術(shù)主要是: UOP/Hydro、ExxonMobil的技術(shù),以及魯奇(Lurgi )的MTP技術(shù)。 ExxonMobil和UOP/Hydro的工藝流程區(qū)別不大,均采用流化床反應(yīng)器,甲醇在反應(yīng)器中反應(yīng),生成的產(chǎn)物經(jīng)分離和提純后得到乙烯、丙烯和輕質(zhì)燃料等。目前UOP/Hydro工藝已在挪威國家石油公司的甲醇裝置上進行運行,效果達到甲醇轉(zhuǎn)化率99.8% ,丙烯產(chǎn)率45% ,乙烯產(chǎn)率34% ,丁烯產(chǎn)率13%。 甲醇制烯烴總體流程與催化裂化裝置相似,包括反應(yīng)再生、急冷分餾、氣體壓縮、煙氣能量利用和回收、反應(yīng)取熱、再生取熱等部分。烯烴的精制分離部分,與管式裂解爐工藝的精制分離部分相似。美國UOP公司和我國中科院大連化學(xué)物理研究所分別在上世紀(jì)90年代各自獨立完成了小型甲醇制烯烴試驗裝置。 由德國Lurgi公司在20世紀(jì)90年代開發(fā)成功。該工藝采用穩(wěn)定的分子篩催化劑和固定床反應(yīng)器,催化劑由南方化學(xué)(Sud–Chemie)公司提供。第一個反應(yīng)器中甲醇轉(zhuǎn)化為二甲醚,第二個反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為丙烯,反應(yīng)一再生輪流切換操作。從甲醇裝置來的精甲醇送至二甲醚(DME)預(yù)反應(yīng)器,在高選擇、高活性、幾乎符合熱力學(xué)平衡的條件下,精甲醇被轉(zhuǎn)化為DME和水,甲醇、水、DME蒸氣和循環(huán)的烯烴、蒸氣一起被送往MTP反應(yīng)器中,超過99.9%的甲醇、DME被轉(zhuǎn)化為主導(dǎo)碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品丙烯,每個反應(yīng)器有5-6個催化劑床層,每個床層的工藝條件接近性能擔(dān)保值,而且反應(yīng)條件相似并都有最大的丙烯收率,反應(yīng)條件是由床層間的小股新鮮料液控制的。反應(yīng)器出來的產(chǎn)品混合物經(jīng)過冷卻、分離、壓縮、干燥、精餾、除雜,最后生產(chǎn)出符合規(guī)格的丙烯、LPG、乙烯、汽油等產(chǎn)品。 |
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