現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)工藝及其主要產(chǎn)品類型

在近 25 年快速發(fā)展過程中，中國現(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，有些已達到國際領先。先后突破了大型先進煤氣化、煤直接液化、煤間接液化（合成氣費托合成）、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，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)產(chǎn)物的工藝過程。煤氣化技術(shù)是現(xiàn)代煤化工的龍頭技術(shù)，無論是以生產(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)都是決定項目全流程生產(chǎn)裝置連續(xù)穩(wěn)定運行和煤化工生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟效益的關鍵。（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)物的工藝過程。因過程主要采用加氫手段，故又稱煤的加氫液化法。

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

費托合成、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)品的工藝過程。

甲醇制烯烴工藝流程

甲醇制烯烴裝置采用 DMTO 專用催化劑，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。該項目的技術(shù)特點是：采用流化床甲醇制烯烴反應器，反應溫度為 400～550 ℃，反應壓力為 0.1～0.3 MPa，可以更好地發(fā)揮催化劑性能，保障反應器內(nèi)床層恒溫及提高運行可靠性。DMTO 工業(yè)裝置穩(wěn)定運行時甲醇轉(zhuǎn)化率接近 100%，雙烯選擇性達到 80%。72h 連續(xù)穩(wěn)定運行標定結(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)到目前為止在國內(nèi)外尚未得到商業(yè)化項目驗證。甲醇制芳烴的反應機理主要包括 3個關鍵步驟：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)過聚合、烷基化、裂解、異構(gòu)化、環(huán)化、氫轉(zhuǎn)移等過程轉(zhuǎn)化為以芳烴為主的產(chǎn)物。

甲醇制芳烴工藝流程