導(dǎo)讀：煤化工下游產(chǎn)品廣闊，工藝路線種類繁多，現(xiàn)介紹五種工業(yè)應(yīng)用廣泛、技術(shù)性強(qiáng)、前景較為看好的主流工藝路線及其企業(yè)應(yīng)用情況。分別為：1.煤制合成氨制尿素、2.煤制甲醇制烯烴、3.煤制天然氣、4.煤制合成油、5.煤制乙二醇。后續(xù)文章中，小7會(huì)為大家具體對(duì)比每種技術(shù)的優(yōu)劣及相關(guān)設(shè)備介紹。

五大主流工藝路線

煤制合成氨制尿素

工藝簡(jiǎn)介

煤制化肥工藝流程由備煤、氣化、變換、低溫醇洗、合成氣壓縮、氨合成、二氧化碳?xì)怏w、尿素合成、尿素結(jié)晶造粒幾個(gè)部分組成。原料煤經(jīng)過粉碎或水磨處理后送入氣化爐，(目前主要有魯奇固定床氣化爐、德士古水煤漿氣化爐、shell分煤氣化爐)制成合成氣后，采用濕法脫硫工藝回收硫磺，將工藝氣體補(bǔ)入氮?dú)?，使工藝氣體氮?dú)浔壤秊?，在鐵作催化劑下，合成氨氣。氨氣液化后液相加氣相物料總NH3/CO2(摩爾比)約為2.9，溫度為165℃~170℃送入尿素合成塔，尿素進(jìn)行精餾蒸發(fā)后制得商品尿素。

工業(yè)應(yīng)用

目前我國氮肥產(chǎn)能在7000萬噸-8000萬噸之間，其中大部分采用煤制合成氣為原料，采取這種工藝路線的企業(yè)有上百家，現(xiàn)在為大家介紹幾個(gè)具有代表性的合成氣制化肥項(xiàng)目。

1、中煤內(nèi)蒙古鄂爾多斯圖克化肥項(xiàng)目

中煤集團(tuán)在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市圖克工業(yè)園建設(shè)世界最大氮肥項(xiàng)目，設(shè)計(jì)年產(chǎn)200萬噸合成氨、350萬噸尿素，同時(shí)生產(chǎn)8億m3天然氣。項(xiàng)目共分兩期建成，其中一期已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行。

2、晉煤集團(tuán)

晉煤集團(tuán)是全球最大的煤化工企業(yè)集團(tuán)，在煤化工板塊中下轄21個(gè)子公司，其中有15家公司采用這套工藝，晉煤集團(tuán)尿素總產(chǎn)量在全國20%以上。

小七說：通過煤制合成氣制尿素是目前煤化工企業(yè)廣泛采用的主流工藝，起步早、工藝較為成熟，大多采用與甲醇或天然氣聯(lián)產(chǎn)的方式，并且在煤制合成氣與與尿素合成工段均有較大創(chuàng)新。

煤制甲醇制烯烴

工藝簡(jiǎn)介

原料煤經(jīng)過粉碎預(yù)處理后，進(jìn)入煤氣化爐內(nèi)與氧氣進(jìn)行不完全氧化反應(yīng)，得到半水煤氣水煤氣，通過氧化鋅脫硫劑進(jìn)行濕法脫硫后，通過一氧化碳與水反應(yīng)調(diào)整碳?xì)浔壤?，使變換氣碳?xì)浔壤秊?.05～2.15送入甲醇合成回路。置換氣經(jīng)過成氣壓縮機(jī)加壓至5. 3～5. 5MPa后進(jìn)入合成塔，在溫度220～260℃及銅基催化劑的作用下反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過雙塔精餾，得到甲醇。甲醇通過MTO、MTP工藝制取乙烯或丙烯。進(jìn)一步送聚酯工段，得到聚乙烯等高分子材料。

工業(yè)應(yīng)用

煤制烯烴是目前煤化工發(fā)展的主流方向，其中神華集團(tuán)擁有SMTO專利技術(shù)，中科院大連物化所擁有DMTO專利技術(shù)。目前神華包頭60萬噸/年MTO 于2010年8月投產(chǎn);中原石化60萬噸/年MTO 于2011年10月投產(chǎn);神華寧煤50萬噸/年MTP于 2010年10月投產(chǎn);大唐多倫46萬噸/年MTP于2011年6月投產(chǎn)。

煤制天然氣

工藝簡(jiǎn)介

原料煤經(jīng)過粉碎預(yù)處理后，進(jìn)入煤氣化爐內(nèi)與氧氣進(jìn)行不完全氧化反應(yīng)，得到半水煤氣水煤氣。前段部分為煤制合成氣其工藝，不在贅述，經(jīng)過經(jīng)過低溫甲醇洗凈化回收硫后進(jìn)甲烷合成工段。目前甲烷合成技術(shù)主要有：魯奇甲烷化技術(shù)、戴維甲烷化技術(shù)、托普索甲烷化技術(shù)。三種甲烷化技術(shù)的催化劑與反應(yīng)條件有較大差異，在后續(xù)的文章中會(huì)做專題介紹。

工業(yè)應(yīng)用

目前煤制天然氣項(xiàng)目多采用天然氣單產(chǎn)工藝，后續(xù)或?qū)⑥D(zhuǎn)向合成氨聯(lián)產(chǎn)、甲醇聯(lián)產(chǎn)等方式。目前已經(jīng)運(yùn)行的煤制天然項(xiàng)目有：大唐克旗一期13.3億方煤制氣項(xiàng)目和新疆慶華13.75億方煤制氣項(xiàng)目。即將投產(chǎn)的的大唐阜新煤制氣40億立方米、新疆伊犁新天20億立方米、內(nèi)蒙古匯能16億立方米。

煤制合成油

煤制合成油是指煤通過化學(xué)反應(yīng)制得合成油的過程，按照工藝路線區(qū)分有直接液化合成油、間接合成油。

A 直接液化合成油

工藝簡(jiǎn)介

目前煤直接液化技術(shù)主要有：德國IGOR工藝反應(yīng)條件為溫度470℃，壓力30MPa，催化劑采用煉鋁工業(yè)的廢渣;日本NEDOL法煙煤液化工藝反應(yīng)壓力為(17-19MPa)，反應(yīng)溫度為455-465℃，催化劑采用合成硫化鐵或天然硫鐵礦;美國HTI工藝采用懸浮床反應(yīng)器和鐵基催化劑。其主要特點(diǎn)是反應(yīng)條件為(440-450℃，反應(yīng)壓力17MPa)工業(yè)應(yīng)用。

工業(yè)應(yīng)用

神華集團(tuán)投資250億元建設(shè)鄂爾多斯煤直接液化生產(chǎn)基地，總面積1.735平方公里，年產(chǎn)108萬噸。

B 間接合成油

工藝路線

原料煤經(jīng)過粉碎預(yù)處理后，進(jìn)入煤氣化爐內(nèi)與氧氣進(jìn)行不完全氧化反應(yīng)，得到半水煤氣水煤氣。通過變換凈化處理后送入費(fèi)托合成工段，合成油經(jīng)過裂解重整加工后制得成品柴油與石腦油。費(fèi)托合成是本工藝的核心，目前國內(nèi)采用中科合成技術(shù)，采用漿化床反應(yīng)器，鐵基催化劑。

工業(yè)應(yīng)用

目前有神華鄂爾多斯18萬噸間接煤制油、潞安山西長(zhǎng)治16萬噸間接煤制油、伊泰鄂爾多斯16萬噸間接煤制油已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行。

煤制乙二醇

工藝簡(jiǎn)介

原料煤通過煤氣化爐，制得合成氣，送入合成氣分離工段，一氧化碳原料氣的再凈化處理，從合成氣凈化裝置出來的一氧化碳原料氣，采用催化氧化技術(shù)除去氫和氧最后以分子篩脫水。該混合氣體即可作為合成草酸酯的一氧化碳原料氣。

將凈化后的一氧化碳原料氣與亞硝酸酯混合，其含量(體積比)為：一氧化碳為25～90%，亞硝酸酯為5～40%，導(dǎo)入裝有以氧化鋁作載體的鈀催化劑的列管反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)。金屬含量為載體中的0.1～5%,接觸時(shí)間為0.1～20s。反應(yīng)溫度為80～200℃。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝分離后得草酸酯。草酸二甲酯通過加氫反應(yīng)制得乙二醇。將亞硝酸酯(含未反應(yīng)氣體)送回合成塔循環(huán)使用。

工業(yè)應(yīng)用

乙二醇是聚酯碳纖維工業(yè)的重要原料，此前多采用石油路線生產(chǎn)，及環(huán)氧乙烷水合法，不過此種方法耗水較多，成本高。目前乙二醇項(xiàng)目已進(jìn)入國家石化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃調(diào)整，建成、在建、擬建、規(guī)劃的煤制乙二醇項(xiàng)目30多個(gè)，若所述裝置全部按計(jì)劃投產(chǎn)，我國煤制乙二醇產(chǎn)能將達(dá)到1270萬噸，已投產(chǎn)的煤制乙二醇裝置產(chǎn)能共計(jì)90萬噸：通遼金煤化工一期20萬噸、河南煤化集團(tuán)3套裝置60萬噸、新疆天業(yè)5萬噸和華魯恒升5萬噸。