煤化工行业词典(二)

2014-02-17 11:00:36 来源:中国煤化工网整理 编辑:中国煤化工网人评论

A-A+

 11、煤制甲醇

 

        煤制甲醇是指以煤为原料,通过煤气化(煤与氧气、蒸汽在高温下发生气化反应)生成含氢气和一氧化碳的合成气,经调整组分(调整氢碳比等)、净化(脱除硫化氢、二氧化碳等)后,送甲醇合成装置在高温高压(或中温中压)下通过催化剂(CuO等)生产甲醇。

 

        甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。甲醇经脱水可以生成乙烯丙烯等低碳烯烃,建立了煤化工和石油化工之间的桥梁。它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。

 

12、煤制二甲醚

 

        二甲醚(CH3OCH3)具有易压缩、冷凝、气化及互溶性好等特性,广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂和溶剂等。其储运、燃烧安全性,预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气,可作为城市管道燃气使用。

 

        煤制二甲醚主要两条技术路线:一是煤经甲醇合成二甲醚(两步法),即煤经气化、净化后先合成甲醇,再由甲醇脱水生成二甲醚;二是直接合成二甲醚(一步法),即煤经气化后,生成含氢气和一氧化碳的合成气,经精制后在合成塔中直接合成二甲醚。目前,两步法已成为二甲醚生产的主流工艺,一步法较少用于大规模工业化生产。

 

13、煤制天然气

 

        煤制天然气通常指采用已开采原煤,经过气化工艺来制造合成天然气(Synthetic Natural Gas, SNG)。在实践中,业界往往把煤地下气化(亦称为地下采煤,Underground Coal Gasification, UCG)也作为煤制天然气的一种。全世界已投产的工业级煤制天然气装置较少,而中国的煤制天然气在规划产能层面规模列世界之最。

 

        煤制天然气是指煤经过气化产生合成气,再经过甲烷化处理,生产代用天然气(SNG)。煤制天然气的能源转化效率较高,技术已基本成熟,是生产石油替代产品的有效途径。 

 

        煤制天然气典型流程包括:备煤、空分、气化、废水处理、变换、净化、硫回收、甲烷化、加压、SNG干燥、SNG输送等。

 

14、煤制烯烃

 

        煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃,是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯丙烯等烯烃的技术。煤制烯烃主要包括两种工艺路线即MTO和MTP。

 

        MTO是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料,借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,主要生产乙烯工艺技术;MTO的产品是乙烯、丙烯和少量的正丁烯。

 

        MTP是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料,借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,主要生产丙烯的工艺技术。MTP的产品是丙烯、石脑油、LPG(LPG指常温下加压(约1兆帕左右)而液化的石油气,主要成分是C3及C4烃类)和很少量的乙烯。

 

        MTP的催化反应是分为两步进行的,第一步就是MTO,第二步是将MTO反应生成的乙烯、丁烯、戊烯等通过第二反应器(EBTP反应),通过催化剂选择再转化为丙稀的过程。

 

        因此,MTP技术比MTO技术更加复杂,难度更大。MTP装置同时也可以生产MTO的全部产品,但MTO装置是达不到MTP装置的丙稀高选择性。这就是MTP技术和MTO技术的本质区别。

 

15、煤制乙二醇

 

以煤为原料制备乙二醇,目前主要有三条工艺路线:

(1)直接法

        以煤气化制取合成气(CO+H2),再由合成气一步直接合成乙二醇。此技术的关键是催化剂的选择,在相当长的时期内难以实现工业化。

(2)烯烃法

        以煤为原料,通过气化、变换、净化后得到合成气,经甲醇合成,甲醇制烯烃(MTO)得到乙烯,再经乙烯环氧化、环氧乙烷水合及产品精致最终得到乙二醇。该过程将煤制烯烃与传统石油路线乙二醇相结合,技术较为成熟,但成本相对较高。

(3)草酸酯法

        以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H2,其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与H2进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。该工艺流程短,成本低,是目前国内受到关注最高的煤制乙二醇技术,通常所说的“煤制乙二醇”就是特指该工艺。

 

16、煤制芳烃

 

        煤制芳烃是指以煤为原料,通过煤气化技术进行芳烃的合成。

 

        煤制芳烃作为新兴的芳烃生产技术,近年来才受世人关注。以煤为原料生产芳烃技术可分两大类:合成气直接制芳烃技术;合成气制甲醇后再生产芳烃的合成气间接制芳烃技术。合成气间接制芳烃技术又分为:

(1)从甲醇起步,以生产芳烃BTX为目的的甲醇芳构化技术;

(2)以生产对二甲苯为目的的甲苯甲基化技术;

(3)以生产烯烃联产芳烃的组合技术。

 

        甲醇制芳烃是煤制芳烃中的相对成熟的路线。煤制芳烃由于发展时间较短,目前尚未有完全工业化生产的装置。在一众煤制芳烃的生产技术中,甲醇制芳烃是发展较早、技术相对成熟的生产路线,目前已有成功运行的中试装置。甲醇芳构化技术是在择形分子筛催化剂的催化作用下进行的,其反应机理主要包括3个关键步骤:甲醇脱水生成二甲醚,甲醇或二甲醚脱水生成烯烃,烯烃最终经过聚合、烷基化、裂解、异构化、环化、氢转移等过程转化为芳烃和烷烃。

 

17、多联产

 

        多联产技术是利用物理化学方法达到煤的高效、洁净利用的途径。它以煤炭气化为中心,可以将95%以上的煤转换成一种称之为合成气的可燃气体。将合成气用于联合循环发电,可以获得比常规燃煤发电高的能源利用效率。多联产、洁净化技术是实现煤基洁净能源的有竞争力的途径。

 

        多联产的原理,是将煤气化后先通过一个反应器做化工产品,剩下尾气再去燃烧发电。多联产相当于把化工和发电两个过程耦合起来,能量利用效率可以提高10%~15%,同时,化工产品增值量比较大,并且能够实现调峰。煤的气化系统很贵,如果能实现化工和发电相互调整,气化系统就能始终稳定运行,降低发电成本。

 

18、IGCC

 

        IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)整体煤气化联合循环发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。

 

        第一部分的主要设备有气化炉空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置);第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下:煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平做功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机做功。

 

        IGCC技术把洁净的煤气化技术与高效的燃气──蒸汽联合循环发电系统结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%~45%,今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右,远低于排放标准1200 mg/Nm3,氮氧化物排放只有常规电站的15%~20%,耗水只有常规电站的1/2~1/3,对于环境保护具有重大意义。

 

19、碳一化学(碳一化工)

 

        碳一化学又称C1化学或一碳化学,是研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学及工艺。这里所说的含有一个碳原子的物质包括CO、CO2、CH4、CH3OH及HCHO等。

 

        70年代中期,首先在日本提出了C1化学的概念。与此同时,美国孟山都公司用低压甲醇羰基化制取醋酸技术获得工业应用;美国莫比尔化学公司ZSM-5分子筛催化剂成功地应用于甲醇转化制汽油;中东、加拿大等天然气产量丰富的国家,由天然气制甲醇生产能力加速提高,导致大量甲醇进入市场。因此,近年来C1化学不仅研究以合成气,而且也研究以甲醇作为重要的基础原料,来合成一系列以乙烯为基础原料生产的基本有机化工产品。

 

        与之相对应,碳一化工是在碳一化学基础上发展起来的以一个碳原子的物质为原料合成工业产品的工业。从这个角度上来说碳一化学是碳一化工的基础,通过碳一化工生产的化工产品主要包括液体燃料与燃料添加剂、低碳烯烃、合成低碳醇,也包括甲醇及其系列产品、甲醛及其系列产品等六大类化工产品。煤化工很多产品的生产就是碳一化工的范畴,或者可以说正是由于碳一化学的快速进展才带动了煤化工产业的发展。

 

20、褐煤提质

 

        褐煤提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。褐煤脱水过程除脱去部分水分外,也伴随着一些煤的组成和结构的变化,它主要是由脱水作用和过程引起的。所以,褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。

 

        一般上褐煤提质项目以褐煤原煤为原料,通过褐煤热解制取提质煤和焦油,焦油通过初加工得到酚类、轻质油、重质油、沥青等副产品。褐煤提质属于低阶煤综合利用的范畴。

 

  • 0
  • 0
  • 收藏

看过本文的人还看过

微信公众号

中国煤化工网微信公众号