現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)工藝及其主要產(chǎn)品類(lèi)型

在近 25 年快速發(fā)展過(guò)程中，中國(guó)現(xiàn)代煤化工科技創(chuàng)新取得了一系列重大突破，技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模均已位居世界前列，有些已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。先后突破了大型先進(jìn)煤氣化、煤直接液化、煤間接液化（合成氣費(fèi)托合成）、煤制烯烴（甲醇制烯烴）、煤制乙二醇、煤制芳烴等一批煤轉(zhuǎn)化與后續(xù)加工的核心技術(shù)難題，并取得了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)?，F(xiàn)代煤化工的典型技術(shù)路線及其主要產(chǎn)品類(lèi)型如圖所示。

現(xiàn)代煤化工典型技術(shù)路線及其主要產(chǎn)品類(lèi)型

（1）煤氣化技術(shù)煤氣化是指煤在一定溫度和壓力條件下與氣化劑反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)產(chǎn)物的工藝過(guò)程。煤氣化技術(shù)是現(xiàn)代煤化工的龍頭技術(shù)，無(wú)論是以生產(chǎn)油品為主的煤液化，還是以生產(chǎn)化工產(chǎn)品為主的其他煤化工，選擇合適的煤氣化技術(shù)都是決定項(xiàng)目全流程生產(chǎn)裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和煤化工生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。（2）煤直接液化煤直接液化是指煤在一定溫度和壓力條件下催化加氫裂解轉(zhuǎn)化為液態(tài)產(chǎn)物的工藝過(guò)程。因過(guò)程主要采用加氫手段，故又稱(chēng)煤的加氫液化法。

（3）煤間接液化煤間接液化實(shí)質(zhì)上是煤氣化后接合成氣費(fèi)托合成。費(fèi)托合成是以合成氣（H2和 CO 按一定比例混合的氣體）為原料在適當(dāng)條件下催化合成液態(tài)烴類(lèi)產(chǎn)物的工藝過(guò)程。按照反應(yīng)溫度的不同，費(fèi)托合成可分為高溫（310～350 ℃）、中溫（260～280 ℃）和低溫（190～230℃）費(fèi)托合成。

費(fèi)托合成、產(chǎn)品加工及尾氣處理的工藝流程

（4）煤制烯烴技術(shù)煤制烯烴技術(shù)是指先用煤氣化生產(chǎn)合成原料氣制甲醇，然后用甲醇作原料制乙烯和丙烯。甲醇制烯烴技術(shù)是以甲醇為原料在催化劑作用下生產(chǎn)低碳烯烴（以乙烯和丙烯為主）產(chǎn)品的工藝過(guò)程。

甲醇制烯烴工藝流程

甲醇制烯烴裝置采用 DMTO 專(zhuān)用催化劑，該催化劑具有良好的催化活性、產(chǎn)物選擇性及抗磨損性能。該項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)是：采用流化床甲醇制烯烴反應(yīng)器，反應(yīng)溫度為 400～550 ℃，反應(yīng)壓力為 0.1～0.3 MPa，可以更好地發(fā)揮催化劑性能，保障反應(yīng)器內(nèi)床層恒溫及提高運(yùn)行可靠性。DMTO 工業(yè)裝置穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)甲醇轉(zhuǎn)化率接近 100%，雙烯選擇性達(dá)到 80%。72h 連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行標(biāo)定結(jié)果顯示，生產(chǎn) 1 t 烯烴所需要的甲醇原料約為 2.97 t。（5）煤制乙二醇技術(shù)煤制乙二醇是指 CO 氣相催化羰基化合成草酸二甲酯和草酸二甲酯催化加氫合成乙二醇的工藝過(guò)程。即首先是煤氣化生產(chǎn) CO 和 H2，然后用甲醇生產(chǎn)亞硝酸甲酯，再用亞硝酸甲酯經(jīng) CO 羰基化生成草酸二甲酯，草酸二甲酯加 H2 生成乙二醇，這種工藝也被稱(chēng)為“草酸酯法”。

煤制乙二醇工藝流程

（6）煤制芳烴技術(shù)

煤制芳烴技術(shù)類(lèi)似于煤制烯烴，先是煤氣化制甲醇，然后以甲醇為原料，在雙功能(酸性和脫氫)活性催化劑作用下，通過(guò)脫氫、環(huán)化等步驟生產(chǎn)芳烴。以煤為原料生產(chǎn)芳烴的技術(shù)路線包含 3 大關(guān)鍵技術(shù)，即煤制甲醇、甲醇芳構(gòu)化和芳烴分離轉(zhuǎn)化。其中，煤制甲醇和芳烴分離轉(zhuǎn)化在國(guó)內(nèi)外均已有成熟技術(shù)，但甲醇制芳烴技術(shù)到目前為止在國(guó)內(nèi)外尚未得到商業(yè)化項(xiàng)目驗(yàn)證。甲醇制芳烴的反應(yīng)機(jī)理主要包括 3個(gè)關(guān)鍵步驟：①甲醇脫水生成二甲醚；②甲醇或二甲醚脫水生成烯烴；③烯烴最終經(jīng)過(guò)聚合、烷基化、裂解、異構(gòu)化、環(huán)化、氫轉(zhuǎn)移等過(guò)程轉(zhuǎn)化為以芳烴為主的產(chǎn)物。

甲醇制芳烴工藝流程