煤化工工艺流程及化学反应方程式
现代煤化工工艺路线总图

现代煤化工工艺路线总图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/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气体种类气体组分(%)CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成29.9067.6429.900.1气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+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。
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/molCH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/molCH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol5、天然气组分与甲醇合成气组分对比气体种气体组分(%)类CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合29.9067.6429.900.1成气石油化工、煤炭化工产品方案对比(生产烯烃)以天然气(或煤气)为原料的MTO技术流程煤制烯烃主要工艺流程以天然气(或煤炭)为原料的MTP技术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。
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)
煤化工乙醇工艺

煤化工乙醇工艺
煤化工乙醇工艺
煤化工乙醇工艺是一种利用煤、天然气等非粮食生物质进行生产乙醇
的技术路线。
相对于传统的葡萄糖发酵法,煤化工乙醇工艺能够充分
利用资源,具有可持续性和环保性的特点。
一、工艺原理
煤化工乙醇工艺主要分为两个步骤:煤化和合成。
首先通过煤化反应
将煤转化为合成气(CO、H2),然后将合成气进行催化合成产生乙醇,具体反应如下:
C + H2O → CO + H2
CO + 2H2 → CH3CH2OH
在催化剂的存在下,CO和H2可以发生重整反应,生成一些油质络合物,同时也可以发生水合反应生成乙醇。
催化剂在反应过程中发挥着巨大
的作用。
二、工艺优势
1. 能够利用非粮食生物质资源,减轻对粮食的压力。
2. 技术路线简单,易于实现工业化生产。
3. 可以高效地利用煤炭等资源,提高资源利用率。
4. 乙醇作为一种清洁的可再生能源,减少了对环境的污染。
三、发展前景
煤化工乙醇工艺已经在全球范围内得到广泛关注和研究。
在中国,随着环保理念不断深入人心,煤化工乙醇工艺也将得到快速发展。
未来,煤化工乙醇工艺将成为国家领导下的新能源战略的重要组成部分。
研究和开发出高效、环保、可持续的乙醇加工工艺,将成为未来的发展方向。
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。
煤化工工艺流程

煤化工工艺流程煤化工是一种利用煤炭资源进行化学加工的工艺,通过一系列的工艺流程将煤炭转化为有价值的化学品和能源产品。
下面介绍一种常见的煤化工工艺流程。
该工艺流程的主要目标是将煤炭转化为合成气和合成油,然后再将合成气用于制备合成甲醇和其他化学品,同时将合成油用于制备石油产品。
首先,原料煤炭经过干燥处理,去除其中的水分,以提高后续反应的效率。
然后,将煤炭粉碎成细粉,以增加煤炭与反应剂的接触面积。
接下来,采用气化反应将煤炭转化为合成气。
气化反应是将煤炭与氧气、水蒸汽等反应剂在高温和高压下进行的化学反应。
在气化反应中,煤炭中的有机物质被分解为气体,形成合成气,主要包括一氧化碳和氢气。
然后,合成气进入合成甲醇装置,进行合成甲醇反应。
合成甲醇反应是利用铜基催化剂将一氧化碳和氢气进行反应,得到甲醇。
合成甲醇是一种重要的工业化学品,广泛应用于化工、医药和能源等领域。
在合成甲醇反应的同时,还可采用煤焦油加氢装置将合成气转化为合成油。
煤焦油加氢是一种利用金属催化剂将合成气进行加氢反应,生成液体烃类化合物的过程。
合成油主要包括汽油、柴油和润滑油等石油产品。
最后,对合成甲醇和合成油进行精炼处理,去除其中的杂质和不纯物质,提高其纯度和质量。
精炼处理包括脱硫、脱氮、脱氧等步骤,以确保最终产品的质量符合要求。
整个煤化工工艺流程中,需要注意的是设备的选型和设计。
由于反应需要高温和高压环境,因此需要使用耐高温和耐压的材料,并采用先进的反应器和换热设备,以提高反应的效率和产物的质量。
总之,煤化工工艺流程将煤炭转化为合成气和合成油,进而制备合成甲醇和其他化学品,以及石油产品。
这种工艺具有资源有效利用、环境友好以及能源多样化等优点,为煤炭资源的综合利用提供了新的途径。
同时,随着煤化工技术的不断发展,将有更多的煤炭转化工艺应用于实际生产中,为能源结构的转型升级做出贡献。
煤化工产业链.

煤化工产业链煤化工产业链示意图如下:第一章甲醇制甲醛在过量空气(甲醇蒸汽浓度控制在爆炸区下限,7%以下)条件下,甲醇气直接与空气混合在金属氧化物型催化剂上进行氧化反应,催化剂以Fe:O,一MoO 系最为常见,故称“铁钼法”,亦称“空气过量法”。
2CH3OH+O2=====2HCHO+2H2O三、工艺流程图四、应用木材工业用于生产脲醛树脂及酚醛树脂.由甲醛与尿素按一定摩尔比混合进行反应生成脲醛树脂。
由甲醛与苯酚按一定摩尔比混合进行反应生成酚醛树脂。
甲醛在木材加工业中不可替代的位置正在被MDI胶取代。
纺织产业甲醛在纺织业的应用服装在树酯整理的过程中都要涉及甲醛的使用。
服装的面料生产,为了达到防皱、防缩、阻燃等作用,或为了保持印花、染色的耐久性,或为了改善手感,就需在助剂中添加甲醛。
用甲醛印染助剂比较多的是纯棉纺织品,因为纯棉纺织品容易起皱,使用含甲醛的助剂能提高棉布的硬挺度。
含有甲醛的纺织品,在人们穿着和使用过程中,会逐渐释出游离甲醛,通过人体呼吸道及皮肤接触引发呼吸道炎症和皮肤炎症,还会对眼睛产生刺激。
甲醛能引发过敏,还可诱发癌症。
厂家使用含甲醛的染色助剂,特别是一些生产厂为降低成本,使用甲醛含量极高的廉价助剂,对人体十分有害。
防腐溶液甲醛是由(即甲醛亚硫酸氢钠)在60℃以上分解释放出的一种物质,它无色,有刺激气味,易溶于水。
35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有防腐杀菌性能,可用来浸制生物标本,给种子消毒等但是由于使蛋白质变性的原因易使标本变脆。
甲醛具有防腐杀菌性能的原因主要是构成生物体(包括细菌)本身的蛋白质上的氨基能跟甲醛发生反应。
第二章甲醇生产MTBE(甲基叔丁基醚)合成MTBE生产工艺主要是醚化工艺,甲基叔丁基醚(MTBE)装置以异丁烯(C4)和甲醇为原料,在催化剂(强酸性阳离子交换树脂)作用下,进行醚化反应,生产甲基叔丁基醚(MTBE).一、工艺流程来自甲醇和异丁烯(C4)原料分别经过提压后混合,混合物料经混合器混匀后进入一反离子过滤器,除去物料中的金属阳离子等有害杂质。
煤制甲醇生产工艺流程

煤制甲醇生产工艺流程煤制甲醇是一种重要的化工原料,它广泛应用于塑料、橡胶、染料、助剂等领域。
下面将介绍煤制甲醇的生产工艺流程。
煤制甲醇生产的第一步是煤的气化。
首先,选择高质量的煤炭作为原料,经过破碎、磨粉、干燥等步骤处理后,输送到气化炉。
在气化炉内,通过高温和高压的条件,煤炭与氧气反应,生成一氧化碳和氢气。
该反应的化学方程式为:C + H₂O → CO + H₂第二步是一氧化碳的转化。
一氧化碳经过转化反应后,可生成二氧化碳和甲醇。
在转化过程中,使用高温和催化剂来促进反应的进行。
催化剂通常采用铜锌等金属,以提高转化反应的效率和选择性。
该反应的化学方程式为:CO + 2H₂ → CH₃OH第三步是甲醇的分离和纯化。
在反应产物中,甲醇与水、碳氢化合物等其他组分一起存在。
因此,需要对产物进行分离和纯化,以得到高纯度的甲醇产品。
在分离过程中,可以通过蒸馏、吸附、结晶等方法来分离甲醇和其他组分,并去除杂质。
这些方法既能提高甲醇的纯度,又能回收和利用其他有价值的组分。
第四步是甲醇的储存和包装。
生产出来的甲醇需要进行储存和包装,以便后续的使用和销售。
通常,甲醇会被装入特殊的容器或罐车中进行储存。
同时,需要对甲醇进行质量检验,确保产品符合相关的标准和要求。
总结起来,煤制甲醇的生产工艺流程主要包括煤的气化、一氧化碳的转化、甲醇的分离和纯化、甲醇的储存和包装等步骤。
这个工艺流程不仅能够高效地将煤炭转化为甲醇这种高附加值化工产品,还可以回收和利用其他有价值的组分。
煤制甲醇工艺的发展和应用,有助于提高能源利用效率和减少环境污染,也为能源和化工行业的发展提供了新的方向。
煤为原料的合成氨工艺流程简图

以煤为原料的合成氨工艺煤合成氨工艺的核心问题是制备纯净的氢气,而制备纯净的氢气,就涉及到脱硫脱碳工序!含硫、含碳的气体,都是酸性气体!C+H2O(水蒸气)=CO+H2(水煤气法)CO+H2O=CO2+H2拥有氢气与氮气,即可制得氨.氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵(简称甲铵),进一步脱水生成尿素!2NH3+CO2==COONH2NH4(放热),COONH2NH4==CO(NH2)2+H2O(吸热)。
尿素加热分解可以制成三聚氰胺6CO(NH2)2==C3N3(NH2)3(三聚氰胺)+3CO2+6NH3.工艺流程(1)原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。
对于固体原料煤和焦炭,通常采用气化的方法制取合成气;渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气;对气态烃类和石脑油,工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程. ①一氧化碳变换过程在合成氨生产中,各种方法制取的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%到40%。
合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO。
变换反是:CO+H2O→H 2+CO2=-41.2kJ/mol 0298HΔ由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量。
第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至0.3%左右.因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。
②脱硫脱碳过程各种原料制取的粗原料气,都含有一些硫和碳的氧化物,为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒,必须在氨合成工序前加以脱除,以天然气为原料的蒸汽转化法,第一道工序是脱硫,用以保护转化催化剂,以重油和煤为原料的部分氧化法,根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。
工业脱硫方法种类很多,通常是采用物理或化学吸收的方法,常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
煤化工相关化学反应资料
一、煤制甲醇
气化炉内主要反应:
2C + O2→2CO
C + O2→CO2
C + CO2→2CO
C + 2H2O→2 H2 + CO2
合成甲醇:
CO+2H2 CH3OH
CO2+3H2CH3OH+H2O
开祥化工一期20万吨/年甲醇项目由中国五环科技股份有限公司设计,采用了国际先进的壳牌干法粉煤加压气化技术、低温甲醇洗脱硫碳工艺和低压甲醇合成工艺,关键设备由西班牙BBE公司制造,是当今世界上最先进的技术,具有工艺成熟可靠,运行平稳,效率高,消耗低,精甲醇纯度高等特点。
二、甲醇制二甲醚
采用国内外先进、成熟可靠的甲醇气相脱水制二甲醚生产工艺,生产燃料级二甲醚。
甲醇蒸汽在催化剂和一定温度条件下进行分子间的脱水反应。
主要反应方程式:
2CH3OH=CH3OCH3+H2O
三、甲醇制1,4-丁二醇(BDO)
项目由中国五环科技股份有限公司设计,工艺采用炔醛法合成1,4丁二醇生产路线,主要以甲醇,氢气和乙炔为原料,经炔化合成、精馏、低压加氢、高压加氢和精馏一系列工序生产1,4-丁二醇,是目前世界先进的工艺技术。
1、干法制乙炔
电石加入发生器,遇水反应生成乙炔气和氢氧化钙,同时放出大量的热。
因工业电石含有其它杂质,它们也能与水反应生成相应的气体,其公式如下:
主反应:CaC2+2H2O = Ca(OH)2+C2H2↑
2、甲醇制甲醛
主反应:CH3OH + 1/2O2CH2O + H2O
3、甲醛制丁炔二醇
2 HCHO + HC≡CH ——→HOCH2C≡CCH2OH
4、丁炔二醇制1,4丁二醇
HOCH2C≡CCH2OH+2H2——→HOCH2CH2CH2CH2OH
四、煤制乙二醇
本项目乙二醇装置以液氨、甲醇、CO和H2为原料,制取产品乙二醇,并副产碳酸二甲酯甲醇混合物、混合醇酯。
1、草酸二甲酯(DMO)单元:
在此工艺中,草酸二甲酯(DMO)由一氧化碳(CO),甲醇(MeOH)和氧气(O2)合成,合成草酸二甲酯(DMO)的反应式如下:
2CO + 1/2O2+ 2MeOH -> DMO + H2O
2、乙二醇合成
DMO+4H2 --------------C2H6O2+2CH3OH
DMO+2H2---------------C3H6O3+CH3OH
C2H6O2+H2------------C2H5OH+H2O
五、甲醇制醋酸
甲醇羰基化法制醋酸:
CH3OH+CO→CH3COOH
六、1,4-丁二醇制PBT
本装置采用普立特公司设计的三釜流程装置生产PBT 切片。
本工艺以精对苯二甲酸(PTA)和1-4丁二醇(BDO)为原料,以钛酸四丁酯为催化剂,通过温度、压力、液位(停留时间)等条件的控制,经过酯化反应、预缩聚反应和终缩聚反应三个阶段,生成大分子聚合物聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)熔体,供给切粒包装系统,最终生产出高品质PBT 切片。
煤化工主要产品价格:
煤炭:400-500元/吨
煤制天然气:1.39元/方
甲醇:2300-2400元/吨
二甲醚:3500元/吨
乙二醇:7500-8000元/吨
醋酸:2700元/吨
1,4-丁二醇:14000-15000元/吨
PBT:23000-24000元/吨
硝铵:1850元/吨。