煤化工行业介绍及节能降碳浅谈内容「煤化工行业」

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导语

我从事化工生产已8年之久，一套年产54万吨综合氨（液氨 氢气）的生产装置是我公司的核心气头，为下生产提供所需的液氨和氢气，在目前节能降碳的严峻环保形势下，煤化工作为最大的碳排放行业，热议频繁，围绕煤化工行业的一系列工艺路线优化方案呼之欲出，作为节能降耗的负责人，我对煤化工行业进行了深入了解，今天在这里对煤化工行业做一个相对详细的介绍。

企业全景

煤化工的概念

说到煤化工，首先要说一说煤炭，煤炭是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其理化性质，经过数千年时间而形成，由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带有各种官能团的大分子结构。

煤化工主要是指以煤为原料经过化学加工，使煤转化为气体、液体和固体燃料及化学品的过程。包括煤的高温干馏、煤的低温干馏、煤的气化、煤的液化、煤制化学品及其它煤加工制品。煤化工行业特点是以煤气化为源头，以化学品为目标，产业化成熟度高且规模量大。

煤化工分类

煤化工根据产业链情况分为传统煤化工和新型煤化工：

新型煤化工以洁净能源和化学品为目标产品，通常指煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等等。而传统煤化工主要指“煤-电石PVC"、“煤一焦炭”、“煤合成氨-尿素”三条产业路线。涉及焦炭、电石、合成氨等领域。现代新型煤化工应用煤转化高新技术，建成未来新兴煤炭-能源化产业:结合煤炭资源开发和煤炭生产建设的发展，建成若干大型产业基地或基地群。新型煤化工是煤炭工业调整产业结构，走新型工业化道路的战略方向。

煤化工分类

新型煤化工更加满足节能降碳发展趋势，是目前行业重点研究优化方向，其具备以下特点：

(1)以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等，以及煤化工独具优势的特有化工产品，如芳香烃类产品。

(2)煤炭一能源化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向，紧密依托于煤炭资源的开发，并与其它能源、化工技术结合，形成煤炭一能源化工一体化的新兴产业。

(3)高新技术及优化集成。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同，采用不同煤转化高新技术，并在能源梯级利用、产品结构方面对不同工艺优化集成，提高整体经济效益，如焦化煤直接液化联产、 煤焦化一化工合成联产、煤气化合成电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与石物加工联产等。同时新型煤化工可以通过信息技术的泛利用，推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化建设。

(4)建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主，包括采用大型反应器和建设大型现代化单元工厂，如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。

围绕煤化工行业工艺流程简图，详细介绍一下以煤为原料的几种处理工艺：

煤化工工艺流程简图

煤焦化：煤隔绝空气被加热到1000°C，软化、熔融并发生一系列的分解和聚合反应，放出气体(CO、CH、H、H,S、烷烃类以及芳烃类气体)和焦油，最后生成焦炭。

煤气化：指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中的有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应，将固体煤转化为以CO、H，、CH等可燃气体为主要成分的生产过程。包括固定床气化、流化床气化及气流床气化。

煤液化：是指将煤通过化学加工过程,使其转化为液体燃料(如汽油、柴油等)或化工产品的技术，根据加工过程的不同，分为直接液化和间接液化两大类技术。

我公司煤气化制合成氨工艺介绍

以煤（74万吨/a）为原料，采用航天炉粉煤加压气化技术制得粗煤气后经等温变换、低温甲醇洗除CO2处理，一部分粗氢送PSA经变压吸附产出氢气（35000Nm³/h）供下游苯加氢、环己醇酮、双氧水装置使用，剩余部分经液氮洗除CO2、甲醇后配氮送合成经低压氨合成技术制得液氨（40万吨/a）供下游硝酸（45万吨/a）、硝铵（40万吨/a）、己内酰胺、硫铵装置使用。

全厂工艺简图

航天气化炉装置现场

净化装置现场图

新型煤化工节能降碳的发展方向

1、煤化工行业碳流向：

煤化工碳流向图

2、煤化工生产过程能耗原因分析：

煤化工能耗流向图

3、围绕存在的问题来开展实施节能降碳工作：

节能减碳的概念：

节能

——节能即少用，少用即少排，少排即少治，能耗总量和强度下降

——技术 意识 管理

——进入全面节能时代，现有企业要加大节能力度，跟上节能标准步伐

——细致、全方位、多角度、时空结合、内外结合

降碳

源头降碳——配合绿氢、天然气等高氢原料，与煤中的碳搭配利用

中间用碳——降低变换负荷直至取消，避免CO转化为CO2，减少工艺过程CO2产生和排放

产品固碳——多产含碳产品；具体应结合产品市场、技术、企业发展意愿等、综合衡量再决定、

碳治理 ——捕集与封存

节能降碳措施

煤化工行业结合我国煤多油少的现状，持续优化发展是我们化工人不懈努力的方向。