煤化工工艺路线图

一文看懂煤化工具体的单元工艺和设备！附图解！我国是世界上煤炭资源丰富的国家之一，煤炭燃烧排放到大气的粉尘及二氧化硫分别占全国总排放量的50%和80%以上。

发展以煤化工为核心的洁净煤技术，是解决我国能源和环境问题的有效途径。

那么与煤化工相关煤化反应单元工艺都有哪些呢？煤化工是以煤为原料,经化学加工实现煤炭高效洁净综合利用的工业。

其中煤化工反应单元如图所示：煤的干馏的主要产品有气态(煤气)、液态(焦油)和固态(半焦或焦炭)等。

煤的干馏过程中涉及到煤炭低温干馏、煤炭高温干馏——炼焦、焦化产品的回收和加工等单元工艺。

煤炭气化的主要有效成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等煤炭气化过程中涉及到移动床煤气化、碎煤流化床气化、煤的气流床气化。

其他方法包括：熔融床煤气化、煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化等单元工艺。

煤制油(煤炭液化)的主要产品是将煤中有机质大分子转化为中等分子的液态产物。

其生产工艺包括：煤炭直接加氢液化与煤炭间接液化二种不同的工艺单元。

煤基化工产品包括煤制碳素制品、电石生产、褐煤蜡生产、煤基甲醇制烯烃技术等工艺单元。

煤炭多联产技术包括煤气化联合循环发电、煤气化一液体产品一制氢一发电。

具体单元工艺如下煤的干馏煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学变化的复杂过程，称为煤的热解，或称热分解和干馏。

迄今为止煤加工的主要工艺仍是热加工，煤炼焦工业就是典型的例子。

煤炭热分解是指煤在加热过程中发生的变化。

可见煤热分解过程大致分为三个阶段：第一阶段（室温～300℃）：煤的外形无变化第二阶段（300℃～600℃）：煤黏结成半焦第三阶段（600℃～1000℃）：形成焦炭煤热解的影响因素煤化程度：随煤化程度增加，热解开始温度逐渐升高。

加热终温：随最终温度的升高，焦炭和煤焦油产率下降，煤气产率增加，但热气热值降低。

升温速率：升温速率对煤的黏结性有明显的影响，可增加煤气与焦油的产率。

热解压力：液体产物数量及停留时间随压力增加而增加。

煤碳焦化厂生产工艺及流程一、焦系统工艺流程图煤塔→振动给料机→捣固装煤车→荒煤气→上升管→桥管→集气管→吸气管→气液分离器→回收分厂↑→ 焦炉→罩式拦焦车→熄焦车→熄焦塔→凉焦台→焦1皮带→↑ ↘↓推焦车↘↑ ↓ ↓消烟除尘车→除尘通风机→ 烟囱→焦3皮带→焦4皮带→单层振动筛→焦5皮带→分料器→焦6皮带↓ ↓ ↓↓可逆输送机↓ ↓ ↓中焦焦仓←25~40㎜级←双层振动筛焦8皮带大焦焦仓↙↓ ↓小焦焦仓←10~25㎜级＜10㎜级→焦沫仓＞40㎜级大焦焦场→汽车外运二、鼓冷系统工艺流程从焦炉来的荒煤气、氨水、焦油首先在气液分离器进行气液分离，分离出的粗煤气分别进入循环池；分离下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入进入机械化氨水澄清槽。

离开气液分离器的煤气进入横管式初冷器，初冷器分上、下两段，在初冷器上段，用循环水间接冷却煤气冷却至45℃，再经下段制冷水间接冷却，使煤气进一步降温至22℃，冷却后的煤气进入旋流板捕雾器，最后进入煤气鼓风机进行加压，加压后煤气进入电捕焦油器，捕集焦油雾滴后的煤气，送往脱硫及硫回收工段。

送往用户使用。

初冷器的煤气冷凝液分别由初冷器上、下段流出，分别经初冷水封槽进入上、下段冷凝液循环槽，由冷凝液循环泵送至初冷器上、下段喷淋，吸收净化煤气中的奈；苯；酚等，多余部分下段冷凝液循环泵外排气液分离器前荒煤气管上或焦油氨水机械分离槽内。

由气液分离器来的氨水焦油混合液自流入机械化氨水澄清槽，在槽内经重力分离作用，上层为储藏的的氨水，连续满流至循环氨水槽后，经循环氨水泵加压后，送焦炉桥底部水管处喷洒冷却荒煤气。

多余的氨水去剩余氨水槽，用剩余氨水泵送至脱硫工段进行蒸氨。

中部为焦油，经焦油液位调节器连续压入焦油中间槽，当达到一定液位时，用焦油泵将其送至焦油槽，焦油需外售时，用焦油泵送往装车台装车外售。

焦油渣则沉淀于澄清槽底部，经链条刮板机连续刮出槽外。

定期送往煤场掺混炼焦。

三、循环水流程由循环水池来的循环水经循环水泵加压后分别供给横管初冷器一段、风机冷却器、预冷塔换热器装置，氨水废水强制冷却器、氨酚冷却凝缩器，粗苯冷凝冷却器，一段油水换热器、空压站。

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。

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。

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：C O+2H2=C H3O H+102.5K J/m o l（2）、副反应2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/molC O+3H2=C H4+H2O+115.6K J/m o l4C O+8H2=C4H9O H+3H2O+49.62K J/m o lC O2+H2=C O+H2O-42.9K J/m o l2、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C O+H2O(g)=C O2+H2（放热反应）4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比天然气制甲醇工艺流程图1、合成甲醇的化学反应方程式：C H4+H2O=C H3O H+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C H4+H2O(g)=C O+H2（强吸热反应）4、纯氧部分氧化反应2C H4+O2=2C O+4H2+35.6k J/m o lC H4+O2=C O2+2H2+109.45k J/m o lC H4+O2=C O2+H2O+802.3k J/m o l5、天然气组分与甲醇合成气组分对比石油化工、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 技术流程水以天然气（或煤炭）为原料的MTP 技术流程煤炭直接液化工艺流程简图NEDOL直接液化工艺流程。

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。

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