煤化工簡介、特點及發(fā)展前景

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1、煤化工煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。隨著世界石油資源不斷減少，煤化工有著廣闊的前景。在煤化工可利用的生產(chǎn)技術(shù)中，煉焦是應(yīng)用最早的工藝，并且至今仍然是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。煤的氣化在煤化工中占有重要地位，用于生產(chǎn)各種氣體燃料，是潔凈的能源，有利于提高人民生活水平和環(huán)境保護；煤氣化生產(chǎn)的合成氣是合成液體燃料、化工原料等多種產(chǎn)品的原料。煤直接液化，

2、即煤高壓加氫液化，可以生產(chǎn)人造石油和化學(xué)產(chǎn)品。在石油短缺時，煤的液化產(chǎn)品將替代天然石油。發(fā)展運用煤化工開始于18世紀后半葉，19世紀形成了完整的煤化工體系。進入20世紀，許多以農(nóng)林產(chǎn)品為原料的有機化學(xué)品多改為以煤為原料生產(chǎn)，煤化工成為化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。第二次世界大戰(zhàn)以后，石油化工發(fā)展迅速，很多化學(xué)品的生產(chǎn)又從以煤為原料轉(zhuǎn)移到以石油、天然氣為原料，從而削弱了煤化工在化學(xué)工業(yè)中的地位。進入二十一世紀后，隨著全球石油市場的動蕩和石油價格的攀升，煤炭作為儲量巨大并且可能替代石油的資源重新受到越來越多的重視。煤中有

3、機質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是以芳香族為主的稠環(huán)為單元核心，由橋鍵互相連接，并帶有各種官能團的大分子結(jié)構(gòu)，通過熱加工和催化加工，可以使煤轉(zhuǎn)化為各種燃料和化工產(chǎn)品。加工過程煤中有機質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是以芳香族為主的稠環(huán)為單元核心，由橋鍵加工過程互相連接，并帶有各種功能團的大分子結(jié)構(gòu)，通過熱加工和催化加工，可以使煤轉(zhuǎn)化為各種燃料和化工產(chǎn)品。在煤的各種化學(xué)加工過程中，焦化是應(yīng)用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同時副產(chǎn)煤氣和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烴；煤氣化在煤化工中也占有很重要的地位，用于生產(chǎn)城市煤氣及各種

4、燃料氣（廣泛用于機械、建材等工業(yè)），也用于生產(chǎn)合成氣（作為合成氨、合成甲醇等的原料）；煤低溫干餾、煤直接液化及煤間接液化等過程主要生產(chǎn)液體燃料，在20世紀上半葉曾得到發(fā)展，第二次世界大戰(zhàn)以后，由于其產(chǎn)品在經(jīng)濟上無法與天然石油相競爭而趨于停頓，當(dāng)前只有在南非仍有煤的間接液化工廠；煤的其他直接化學(xué)加工，則生產(chǎn)褐煤蠟、磺化煤、腐植酸及活性炭等，仍有小規(guī)模的應(yīng)用。相關(guān)裝備煤化工裝備種類較多，主要分為動、靜兩大類。其中，加氫反應(yīng)器、氣化爐、還原爐、換熱器、盛運容器等壓力容器和管道、閥門等屬于靜裝備，泵、風(fēng)機、壓縮機、空分

5、裝備等屬于動裝備。氣化爐是煤化工最為關(guān)鍵的裝備，大部分煤化工項目都需要經(jīng)歷煤炭經(jīng)氣化爐轉(zhuǎn)換為合成氣這一環(huán)節(jié)?？辗盅b備也是煤化工的關(guān)鍵裝備之一，煤氣化及煤液化均需使用大量的高純度氧氣，均具有較高的技術(shù)壁壘。世界發(fā)展世界上生產(chǎn)的煤，主要用作電站和工業(yè)鍋爐燃料；用于煤化工的占一定比例，其中主要是煤的焦化和氣化。80年代世界焦炭年產(chǎn)量約340Mt,煤焦油年產(chǎn)量約16Mt（從中提煉的萘約1Mt）。煤焦油加工的產(chǎn)品廣泛用于制取塑料、染料、香料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、溶劑、防腐劑、膠粘劑、橡膠、碳素制品等。1981年，世界合成氨總產(chǎn)量

6、95.3Mt，主要來源于石油和天然氣。以煤為原料生產(chǎn)的氨只約占10%；自煤制合成甲醇的比例也很小，僅占甲醇總產(chǎn)量約1%。美國煤化工　1984年美國用煤717.7Mt,其中用于煉焦的占5.5%,達39.5Mt。煉焦副產(chǎn)的苯占苯總產(chǎn)量的9%，以電石乙炔為原料生產(chǎn)的醋酸乙烯在其總產(chǎn)量中占8%。1984年美國建成由褐煤氣化再甲烷化生產(chǎn)高熱值城市煤氣的工廠，日加工褐煤22kt，產(chǎn)氣3.89Mm。同時，又在煤氣化和液化方面，進行了不少新工藝試驗。聯(lián)邦德國煤化工　1984年聯(lián)邦德國用煤84.8Mt（不包括褐煤），煉焦用煤占3

7、2.6%，為27.6Mt，煤焦油年產(chǎn)量約1.4Mt。全國鋼鐵等企業(yè)的焦?fàn)t生產(chǎn)的煤焦油集中到五個焦油加工廠進行加工,生產(chǎn)的化學(xué)品達500多種。電石乙炔化工方面曾有很大發(fā)展，當(dāng)前在技術(shù)上仍有改進。在煤的加壓氣化和直接液化研究方面也有一些新的進展。日本煤化工　1984年日本共用煤106.9Mt,由于其鋼鐵工業(yè)很發(fā)達，煉鐵等冶金用焦炭需要量很大，因此煉焦用煤占66%，為70.5Mt。每年的煤焦油產(chǎn)量達2.4Mt，提供了全部萘的工業(yè)來源。以電石乙炔為原料生產(chǎn)的醋酸乙烯在其總產(chǎn)量中占23%。南非煤化工　南非是當(dāng)前世界上仍擁

8、有煤間接液化工廠的地區(qū)，有SASOL-Ⅰ、SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ三座合成液體燃料工廠，年加工煤共約33Mt，生產(chǎn)汽油、柴油、噴氣燃料等油品數(shù)百萬噸，副產(chǎn)氣態(tài)烴、乙醇、氨、硫等化學(xué)品數(shù)十萬噸。中國發(fā)展“十二五”期間，國內(nèi)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)將繼續(xù)延續(xù)重化工業(yè)發(fā)展的態(tài)勢，國民經(jīng)濟對能源消費的需求仍將保持平穩(wěn)增長。預(yù)計國內(nèi)以煤炭為主的能源消費格局短期難以改變，煤炭消費將基本與國民經(jīng)濟增長保持同步