煤化工工艺流程及化学反应方程式汇编
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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。
煤化工反应单元工艺1. 简介煤化工反应单元是煤化工过程中的核心环节之一,它是将煤等煤质燃料转化为有机化合物和燃料气的关键步骤。
本文档将重点介绍煤化工反应单元的工艺流程、主要反应以及操作注意事项等内容。
2. 工艺流程煤化工反应单元的工艺流程包括以下主要步骤:2.1 煤制气煤制气是将煤转化为一氧化碳和氢气的过程。
该步骤通常采用煤气化技术,将煤在高温和高压下与氧气或蒸汽反应,生成合成气。
合成气主要由一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷和氮气组成。
2.2 气体净化由于煤制气过程中生成的合成气中含有一定量的杂质和有害成分,因此需要对合成气进行净化处理。
气体净化工艺通常包括除尘、脱硫、脱氮和脱硅等步骤,以确保合成气的纯净度和质量。
2.3 反应器设计在煤化工反应单元中,反应器是进行化学反应的主要设备。
反应器的设计应考虑反应物料的性质、反应条件、反应速率以及产物的回收等因素。
合理选择反应器的类型和尺寸,对于提高反应效率和产品质量具有重要意义。
2.4 主要反应煤化工反应单元中的主要反应包括焦化反应、裂解反应、合成反应等。
其中,焦化反应是将煤中的有机质在高温下分解产生焦炭和可燃气体的过程;裂解反应是将重质烃类分解为轻质烃类的过程;合成反应是将一氧化碳和氢气合成为有机化合物和燃料气的过程。
3. 操作注意事项在进行煤化工反应单元的操作过程中,需要注意以下事项:3.1 安全操作煤化工反应单元操作时需要遵循严格的操作规程和安全措施,保证操作人员的人身安全和设备的安全运行。
禁止烟火和明火进入操作区域,定期进行安全检查和维护,确保操作环境的安全性。
3.2 温度控制煤化工反应单元的操作温度是影响反应速率和产物质量的重要因素。
应根据反应物料的性质和反应要求,合理调节反应器的温度,并采取有效的温度控制措施,避免温度过高或过低对反应产物造成不良影响。
3.3 压力控制煤化工反应单元操作时需要严格控制反应器的压力,以确保反应过程的稳定性和安全性。
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。
煤化工工艺流程.doc煤化工工艺流程典型的焦化厂一般有备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间等。
焦化厂生产工艺流程1.备煤与洗煤原煤一般含有较高的灰分和硫分,洗选加工的目的是降低煤的灰分,使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按照其相对密度、外形及物理性状方面的差异加以分离,同时,降低原煤中的无机硫含量,以满足不同用户对煤炭质量的指标要求。
由于洗煤厂动力设备繁多,控制过程复杂,用分散型控制系统DCS改造传统洗煤工艺,这对于提高洗煤过程的自动化,减轻工人的劳动强度,提高产品产量和质量以及安全生产都具有重要意义。
洗煤厂工艺流程图控制方案洗煤厂电机顺序启动/停止控制流程框图联锁/解锁方案:在运行解锁状态下,允许对每台设备进行单独启动或停止;当设置为联锁状态时,按下启动按纽,设备顺序启动,后一设备的启动以前一设备的启动为条件(设备间的延时启动时间可设置),如果前一设备未启动成功,后一设备不能启动,按停止键,则设备顺序停止,在运行过程中,如果其中一台设备故障停止,例如设备2停止,则系统会把设备3和设备4停止,但设备1保持运行。
2.焦炉与冷鼓以100万吨/年-144孔-双炉-4集气管-1个大回流炼焦装置为例,其工艺流程简介如下:100万吨/年焦炉_冷鼓工艺流程图控制方案典型的炼焦过程可分为焦炉和冷鼓两个工段。
这两个工段既有分工又相互联系,两者在地理位置上也距离较远,为了避免仪表的长距离走线,设置一个冷鼓远程站及给水远程站,以使仪表线能现场就近进入DCS控制柜,更重要的是,在集气管压力调节中,两个站之间有着重要的联锁及其排队关系,这样的网络结构形式便于可以实现复杂的控制算法。
控制系统网络结构集气管“4+1”优化控制方案图中P1至P4是集气压力值,是本系统控制之重点,P是集气管压力之平均值,它反映了集气管的一般工作状态,在“4+1”控制中(“4”代表四个集气管,“1”代表选择大回流调节阀RB还是液力偶合器EF控制,两者必选其一),时间分配器根据集气管压力的变化:偏差和偏差变化率,根据液偶调速慢的特点,适当地分配大回流与液偶的调节量。
煤焦化工段的工艺流程
煤焦化工段工艺流程概述如下:
①备煤:原煤筛分、破碎、混配,制备符合炼焦要求的配合煤;
②煤料制备:配合煤经粉碎、加水湿润、搅拌均匀,形成具有良好透气性的煤饼或煤堆;
③装炉:将煤饼或煤堆有序装入炭化室,保证均匀布料与密实度;
④炼焦:在隔绝空气条件下,通过干馏塔或炼焦炉加热,煤料经高温热解产生焦炭、煤气及煤焦油等副产品;
⑤推焦:焦炭成熟后,从炭化室推出,冷却后进行质检、分级;
⑥煤气净化:回收并净化出炉煤气,分离提取煤焦油、粗苯等化工原料;
⑦环保处理:对剩余氨水、焦炉煤气脱硫、烟尘等进行处理,达标排放或资源化利用。
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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
2050方净煤气——1吨甲醇
2吨原煤——1吨甲醇
1吨原煤——1000标方粗煤气
1450标方粗煤气——1000标方净煤气
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 1.42吨甲醇——1吨二甲醚
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
0.95吨甲醇——1吨1,4-丁二醇
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
0.54吨甲醇——1吨醋酸
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。
0.55吨1,4-丁二醇+0.82吨PTA——1吨PBT
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。