煤制油論文煤液化論文煤制油的化學(xué)原理及其應(yīng)用前景

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1、山西輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文煤制油的化學(xué)原理及其應(yīng)用前景教學(xué)系：應(yīng)用化工系專業(yè)班級(jí)：煤化工1132班學(xué)生姓名：曹亞文指導(dǎo)教師：楊軍山西輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年3月2日煤制油的化學(xué)原理及其應(yīng)用前景摘要煤制油屬于新型煤化工的一部分。在人類面臨能源短缺、國際石油價(jià)格劇烈波動(dòng)的情況下，煤制油逐漸進(jìn)入了公眾的視野。介紹煤制油的化學(xué)原理及其應(yīng)用過程中血臨的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞:煤制油,煤化工，煤炭液化,煤焦油精制，甲醇,混合坯新型煤化T以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲瞇）等,它與能源

2、、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭一能源化工-體化的新興產(chǎn)業(yè)。煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在我國能源的可持續(xù)利用中扮演重要的角色，對(duì)于中國減輕燃煤造成的環(huán)境污染、降低中國對(duì)進(jìn)口石油的依賴均有著重大意義。1煤制油與煤化工“煤變油”是不恰當(dāng)?shù)奶岱?。由于近年“煤變油”在媒體上常見，因此容易誤導(dǎo)一些普通讀者的想象:-個(gè)“變”字把…件本來嚴(yán)謹(jǐn)而高端的科研行為罩上了“神話色彩”，加之前兒年有人謬吹“水變油”后被揭是謊言，“煤變油”-度被草率質(zhì)疑是否又是“偽科學(xué)”？同樣,煤氣化和煤液化也不是物理學(xué)上的汽化和液化?！懊鹤冇汀睖?zhǔn)確地應(yīng)該稱“煤制油”。也就是說，通過煤這種原材料，經(jīng)過

3、工廠加工生產(chǎn)出油這種產(chǎn)品——這樣才符合科學(xué)原理。從化學(xué)上說，煤制油是煤炭化學(xué)工業(yè)的…部分，簡稱煤化工。它與石油化工是不同的化學(xué)過程。煤化工是碳一化學(xué)工業(yè)的一部分,是以煤為原料，且以含一個(gè)碳的煤氣為原料合成相應(yīng)的多碳化合物，甚至是高分子化合物的工藝過程。石油化工則是直接將多碳化合物經(jīng)過重整、裂化或者合成等工藝手段獲得新的多碳組分的化合物的過程。理論意義上講，以石油和天然氣為原料通過石油化工工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也都可以以煤為原料通過煤化工工藝生產(chǎn)出來。從化學(xué)工業(yè)發(fā)展的歷史來看，化學(xué)匚業(yè)經(jīng)歷了農(nóng)產(chǎn)品化工時(shí)代一一煤化工時(shí)代——石油化工時(shí)代幾個(gè)階段。19世紀(jì)

4、化學(xué)工業(yè)發(fā)展初期，農(nóng)副產(chǎn)品曾是最早的化工原料。20世紀(jì)初，煤炭煉焦工業(yè)隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展而興起。20世紀(jì)40年代末期，石油工業(yè)開始興起，煤在有機(jī)化工原料中的比重逐年下降。20世紀(jì)90年代以來，國際石油價(jià)格劇烈波動(dòng)，各國加緊了以煤為原料的化學(xué)工業(yè)的研發(fā)，出現(xiàn)了新型的煤氣化、煤制油等丁藝。歷史上，煤一直是重要的化工原料，只不過傳統(tǒng)的煤焦化工藝已經(jīng)非常成熟,當(dāng)前的熱點(diǎn)是煤制油技術(shù)。目前國內(nèi)3大煤炭巨頭正加緊將煤制油技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。他們雖然采用了不同的技術(shù)路線，但共同的…點(diǎn)都是國內(nèi)煤制油技術(shù)的首次工業(yè)化嘗試。從能源安全角度考慮，尋找替代石油的能源和原料成為發(fā)

5、展的必然。煤炭與石油化學(xué)成分較為相近，下游應(yīng)用領(lǐng)域通過技術(shù)改造后也可以有較大交叉，自然成為優(yōu)先考慮的資源。我國是一個(gè)煤多油少的國家，每年進(jìn)口大量石油，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全造成不小的壓力。發(fā)展煤制油技術(shù)成為解決能源結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。當(dāng)油價(jià)在每桶100美元以上時(shí),代替石油化工相關(guān)產(chǎn)品的煤化工將會(huì)體現(xiàn)岀巨大的成本優(yōu)勢。中國從20世紀(jì)70年代末開始煤制油的研究,2001年被我國列入“十五”重點(diǎn)研究項(xiàng)目，并列入“863”計(jì)劃。未來中國的煤化工項(xiàng)目將在3大領(lǐng)域部分替代石油化工產(chǎn)品，一是成品油，煤化工通過煤制甲醇和煤制油2條路徑來替代石油化工;二是芳姪（苯、

6、甲苯、二甲苯），煤化工通過煤焦化副產(chǎn)物的煤焦油精制可以生產(chǎn)出高純度的芳桂;三是烯姪（乙烯、丙烯和丁二烯），煤化工通過甲醇制烯姪的路線來替代石蠟油裂解制乙烯和丙烯。2煤制油的原理煤的化學(xué)成分中氫含量為5%,碳含量較高,而成品油中氫含量為12%?15%,碳含量較低，且油品為不含氧的液體燃料。所以，煤制油就是通過煤炭直接加氫轉(zhuǎn)化或間接加氫轉(zhuǎn)化制取混合姪液體燃料油和甲醇。在煤制油過程中需要外來補(bǔ)充氫而消耗大量的氫源。一般1000kg煤炭需加入140kg氫氣，可制得約600kg油品。目前比較成熟的途徑，一是煤炭制取甲醇，二是煤炭制取混合桂。2.1煤炭制取甲

7、醇的化學(xué)反應(yīng)[1]（1）煤炭純氧氣化（生成物H2/C0二0.5）:2（CH）+O2-2C0+H2（2）合成甲醇（配入由水電解生成的H2,反應(yīng)物H2/C0二2.0）:2C0+H2+3H2—2CH30H（3）合成二甲瞇：2CH30HfCH30CH3+H20或者rh合成氣來制得（配入市水電解生成的H2,反應(yīng)物H2/C0二2.0）:2C0+H2+3H2-CH30CH3+H20（4）合成乙烯：2CH30H-C2H4+2H20或者由合成氣來制得（配入由水電解生成的112,反應(yīng)物II2/C0二2.0）:2C0+H2+3H2—C2H4+2H20AH=-11.72

8、kJ/mol（5）甲醇合成丙烯3CH3OH-C3H6+3H20AH=-30.98kj/mol2.2煤制油的機(jī)理煤制油技術(shù)以2位德國化學(xué)家