煤化工工艺汇总
煤化工工艺
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程，生产出各种化工产品的工业。
煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。
煤的气化、液化、焦化，煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等，都属于煤化工的范围。
而煤的气化、液化、焦化（干馏）又是煤化工中非常重要的三种加工方式。
煤的气化、液化和焦化概要流程图一.煤炭气化煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。
煤的气化的一般流程图煤炭气化包含一系列物理、化学变化。
而化学变化是煤炭气化的主要方式，主要的化学反应有：1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H22、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H23、部分氧化反应C+0.5 O2=CO4、完全氧化（燃烧）反应C+O2=CO25、甲烷化反应CO+2H2=CH46、Boudouard反应C+CO2=2CO其中1、6为放热反应，2、3、4、5为吸热反应。
煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。
煤炭气化按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有：1) 固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。
2) 流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。
3) 气流床气化。
它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。
煤化工工艺
煤化工工艺（最新加强版）1.煤的干馏定义,分类及干馏的主要产品?煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气,焦油,粗笨,和焦炭的过程,称为煤的干馏.分类:500~600 0C为低温干馏，900~1100 0C为高温干馏，700~900 0C为中温干馏。
半焦，煤焦油，煤气。
原料有:褐煤,长焰煤,和高挥发分煤等低阶煤。
2.煤的直接液化过程中主要反应有哪些，目前世界上对煤液化成绩较高的国家有哪些？所谓直接液化是将煤在较高温度和压力下与氢反应使其降解和加氢,从而转化为液体油类的工艺,又称加氢液化。
反应主要有煤的热解，对自由基“碎片”的供氧，脱杂原子的反应，结焦反应。
德国，美国，中国，日本，英国。
3.炼焦的用煤种类，及各种类的特点，成焦特性及配煤中作用？主要用煤有焦煤JM，肥煤FM，气煤QM，瘦煤SM以及中间过渡性牌号煤类构成的。
(少量的褐煤,长焰煤,贫煤)肥煤的黏结性很高，在配煤中可以提高黏结性的作用。
肥煤的挥发分高，在配煤中配入后，可以提高化学产品产率和煤气产率。
肥煤多的配煤，虽然黏结性高，但生成的焦炭较碎，强度不好。
气煤挥发分含量高，黏结性低，收缩大，能形成垂直于炉墙的纵裂纹。
在配煤中，适量可使推焦容易，降低膨胀压力，提高煤气和化学产品产率。
配煤中含量多时，焦炭碎，强度低。
焦煤受热能形成热稳定性好的胶质体，单独炼焦时能得到块度大，裂纹少，耐磨性好的焦炭，配入配煤中可以提高焦炭强度。
瘦煤黏结度不高，能提高配煤的焦炭强度，是降低了半焦收索，使裂纹减少。
但过多会使配煤的黏结度过低，焦炭的耐磨性能差，易生成焦粉,炼不出质量好的焦炭。
4.焦油,沥青种类及分类要求？(低温干馏焦油，快速热解焦油，高温焦油。
) 分为中温沥青65~90 0C，软沥青40~55 0C，硬沥青>90 0C,用于生产低灰分沥青焦的沥青，130~150 0C,铸钢模用漆采用超硬沥青，高于200 0C。
分类要求：软化点不同。
5.煤间接液化有几条最经济(常用)的路径及典型工艺在哪些国家？煤间接液化是以煤气化生产合成气，再以合成气为原料合成液体燃料或化学产品的过程。
6煤化工反应单元工艺
CmHn － 16.4 1.2 － 0.5 6.0
CO 7.5 3.3 3.7 1.2 10.1 7.1
H2
பைடு நூலகம்
CH4 58.0
N2 5.3 6.0 － － 2.5 9.6
11.0 25.9 50.2 66.2 74.7
60.6 64.9 35.2 18.2 7.7
（3）加热速度 煤低温干馏的加热速度和供热条件对产品产率和组成有影响。提高煤的加热速度 能降低半焦产率，增加焦油产率，煤气产率稍有减少。加热速度慢时，热解反应的选 择性较强，形成热稳定性好的结构，在高温阶段分解少，固体残渣产率高。 在慢速加热时，加热速度对低温干馏产品产率和组成也有影响。当用气煤在不同 加热速度下进行低温干馏时，得到如下结果： 加热速度，℃/min 1 20 煤气 10.0 7.0 产品产率，％（占煤有机质） 焦油密度,g/cm3 1.007 1.140 半焦 70.7 66.8 焦油族组成，％ 焦油 11.2 18.7 酚类 25.9 14.1 轻油 4.1 1.9 碱类 2.5 0.3 其中 重油 5.4 8.2 饱和烃 7.1 2.3 沥青 1.7 8.6 烯烃 3.4 2.9 热解水 8.1 7.5
2、炼焦配煤的质量要求 （1）水分 如炉煤水分应力求稳定，大致控制在w（水）＝10～11％，水分过多会 使结焦时间延长。
（2）细度 它指配煤中小于3mm的颗粒占配煤的百分数，常规炼焦时为72～80％， 配型煤炼焦时约85％，捣固炼焦时约90％以上。且尽量减少小于0.5mm的细粉含量。
（3）灰分 <10％。 煤料中灰分在炼焦后全部残留在焦炭中，一般要求配煤时w（灰分）
2、干馏产品的影响因素
（1）原料煤 低温干馏产品产率与原料煤种类有关 ，不同原料 煤的试验结果见下表 。 表2－3 不同煤低温干馏试验的产品产率，％（d）
煤化工各工艺路线图汇总，值得收藏！
煤化工各工艺路线图汇总，值得收藏！煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。
主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。
新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，通常指煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气等等。
点击图片查看大图煤化工工艺路线图煤制甲醇已经是相对成熟的工艺路线，煤制甲醇工艺路线的主要差异是造气工序的不同。
目前，世界上采用煤为原料的造气技术有鲁奇（Lurgi）的固定床加压气化技术、德士古（Texaco）、道化学（DOWChemical）的水煤浆气化技术和西门子（GSP）、壳牌（Shell）的粉煤气化技术。
鲁奇的固定床加压气化技术工业化时间最长，但是由于该技术气化温度较低，生成气中甲烷含量大，不宜用作制甲醇用合成气。
德士古炉在我国已有多台使用经验，且90%以上的材料和部件可国产化，因此投资较省。
1、合成甲醇的化学反应方程式：(1)主反应：CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol(2)副反应2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/molCO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/molCO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高，H2含量较低，因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成，以达到甲醇合成气的要求。
3、CO变换反应CO+H2O(g)=CO2+H2 (放热反应)4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比1、合成甲醇的化学反应方程式：CH4+H2O=CH3OH+H22、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于天然气甲烷含量较高，因此要对天然气进行蒸汽转化，生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。
煤化工工艺
第二章煤的低温干馏
缺油；少气；富油；是我国的基本国情。
1，碳，氢，氧是煤炭有机质的主体，占百分之九十五以上，煤化程度越深碳的含量越高，氢，氧的含量越低。
2，美化程度最高的是无烟煤。
3，干馏按加热终温不同分为低温干馏，中温干馏，高温干馏。
4，干馏炉按供热方式可分为内热式和外热式。
5，低温干馏固体产物为半焦，高温干馏固体产物为焦炭。
6，煤的低温干馏适用煤有褐煤,长焰煤和高挥发分不黏煤。
7，低温干馏的内热式炉是借助热载体把热量传给煤料，热载体可以是固体也可以使气体。
8，鲁奇三段炉分成三段干馏段，干燥段，和冷却段故友名三段炉。
9，煤的低温干馏的温度是500到600摄氏度。
10，低温干馏的产物是半焦。
11，鲁奇三段炉属于气流内热式炉。
12，考伯斯炉属于立式炉。
13，选用热瓷球作为热载体的是TOSCOAL 工艺。
14，没在隔绝空气的情况下，分解生成煤气，焦油，粗苯和焦炭的过程，称煤干
馏。
15，没在隔绝空气的情况下，温度加热到500到600摄氏度，分解生成粗煤气和
半焦，化学物品，称为低温干馏。
第三章炼焦
1，炼焦是煤在焦炉内隔绝空气加热到10000左右，获得焦炭，化学产品和煤气的过程，此过程称为高温炼焦或炼焦。
2，煤的成焦过程可分为煤的干燥预热阶段【350摄氏度】胶质体形成阶段【480-650】和。
13种煤气化工艺的优缺点及比较解析
13种煤气化工艺的优缺点及比较有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。
现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤气化技术作评述，供大家参考。
1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。
从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。
2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。
3、鲁奇固定层煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。
4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100℃左右，中心局部高温区达到1200-1300℃，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。
床层温度比恩德气化炉高100-200℃，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。
缺点是气化压力为常压，单炉气化能力较低，产品中CH4含量较高（1%-2%），环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。
此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5、恩德粉煤气化技术恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料为不粘结或弱粘结性、灰分小于25%-30%，灰熔点高（ST大于1250℃）、低温化学活性好的煤。
煤化工工艺流程图
煤化工工艺流程图煤化工是利用煤炭作为原料进行加工生产的工艺，主要包括煤炭的煤气化、气体净化、合成气制备、气体加氢、合成油制备和产品精制等环节。
下面是一个简要的煤化工工艺流程图。
一、煤气化煤气化是将煤炭在高温高压条件下进行裂解反应，产生煤气的过程。
煤炭首先经过粉碎、煤气化剂的预处理后，进入煤气化炉，煤与煤气化剂发生反应，生成煤气和煤渣。
煤气经过煤渣分离后进入下一步的气体净化。
二、气体净化煤气中含有大量的杂质，需要进行气体净化处理。
首先进行除尘，去除煤气中的固体颗粒物；然后进行脱硫，去除煤气中的硫化物；接着进行脱氮，去除煤气中的氮氧化物。
经过气体净化后得到纯净的合成气。
三、合成气制备合成气制备是将煤气中的一氧化碳和氢气按照一定比例配制，得到合成气。
合成气是煤化工的核心产品，可以用于制造合成油、化学品和燃料等。
制备合成气的主要反应是水煤气变换反应和乙炔合成反应。
经过合成气制备后得到合成气。
四、气体加氢合成气经过水煤气变换反应后，得到的合成气中还含有少量的一氧化碳，需要进一步进行气体加氢。
气体加氢是将一氧化碳和一氧化碳与氢气在催化剂的作用下发生反应生成甲醇和一碳酸酯等有机物。
经过气体加氢后得到富氢气体。
五、合成油制备煤化工的最终目标是制备合成油。
将富氢气体与催化剂一起在合成油装置中进行反应，生成合成油和尾气。
合成油是类似于石油的液体燃料，可以用于发电、燃料和化学原料等领域。
六、产品精制合成油中还含有一定量的杂质，需要经过产品精制处理。
产品精制主要包括精制塔、蒸馏塔和泵等设备，通过物理和化学方法去除杂质，提高产品纯度和质量。
综上所述，煤化工的工艺流程包括煤气化、气体净化、合成气制备、气体加氢、合成油制备和产品精制等六个环节。
这是一个简要的工艺流程，实际操作中可能还会包括其他环节和设备。
煤化工是一种重要的煤炭加工技术，可以实现煤炭资源的高效利用，减少能源排放，具有重要的经济和环境意义。
煤化工工艺
煤的间接液化是指煤经气化产生合成气 （CO+H2），再以合成气为原料合成液体燃料
或化学产品的过程。
费托合成
费托（F-T）合成，是以合成气为原料，生产各 种烃类以及含氧化合物，是煤液化的主要方法 之一。
F-T合成原理
1、化学反应 F-T合成的基本化学反应是一氧化碳加氢生成饱 和烃和不饱和烃 nCO+2nH2→（-CH2-）n+nH2O ΔH=-158kJ/mol （250℃）
F-T合成原理
F-T合成原理
2、F-T合成催化剂 铁催化剂 1~3MPa，200~350℃ 钴催化剂 0.1~3MPa，170~190℃ 镍催化剂 0.1MPa，170~190℃ 钌催化剂 10~100MPa，110~150℃ 这些催化剂都对硫敏感，易中毒。
F-T合成流程框图
反应动力学
催化剂对F-T合成反应影响较大，所以热力学研 究多结合具体催化剂进行。由于反应复杂，目 前还没有一个普遍方程能描述F-T合成的宏观动 力学。
反应动力学
ห้องสมุดไป่ตู้
反应器类型
固定床反应器
使用沉淀铁催化剂，反应温度低。 反应器尺寸小，操作方便。 反应热通过管子的径向传热导出，所 以放大收到限制，生产能力有限。
反应器类型
气流床反应器 使用熔铁粉末催化剂。
反应热的外传效率高，控制 温度好，催化剂可连续再 生，单元设备生产能力大
反应器类型
浆态床反应器 1、反应物混合均匀，传热性能好。 2、结构简单，易于安装，容易 放大。 3、单台反应器生产能力高。
反应器比较
SASOL-1的生产
固定床
SASOL-1的生产
气流床
SASOL-2和SASOL-3的工艺流程
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煤化工工艺汇总煤化工工艺路线图
煤制甲醇典型工艺路线图
1、合成甲醇的化学反应方程式：
（1）主反应：
CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol
（2）副反应
2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol
CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol
4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol
CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol
2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高，H2含量较低，因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成，以达到甲醇合成气的要求。
3、CO变换反应
CO+H2O(g)=CO2+H2 （放热反应）
4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比
气体种类气体组分（%）
CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成气29.9067.6429.900.1
天然气制甲醇工艺流程图
1、合成甲醇的化学反应方程式：
CH4+H2O=CH3OH+H2
2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈
2.05~2.10，由于天然气甲烷含量较高，因此要对天然气进行蒸
汽转化，生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。
由于蒸汽转化反应是强吸热反应，因此还要对天然气进行纯氧部分氧化
以获取热量，使得蒸汽转化反应正常连续进行，最终达到甲醇合成气的要求。
3、蒸汽转化反应
CH4+H2O(g)=CO+H2（强吸热反应）
4、纯氧部分氧化反应
2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol
CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol
CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol
5、天然气组分与甲醇合成气组分对比
气体种类气体组分（%）
CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合成气29.9067.6429.900.1石油化工、煤炭化工产品方案对比（生产烯烃）
煤制烯烃主要工艺流程
煤液化是把固体煤通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。
根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。
煤炭直接液化工艺流程简图
NEDOL直接液化工艺流程
煤炭间接液化工艺流程简图
煤的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以合成气为原料，在一定温度、压力和催化剂存在下，通过F-T合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺。
包括煤气化制取合成气、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。