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。

煤化工的发展始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工工业体系，进入20世纪，许多有机化学品多以煤为原料进行生产，煤化工成为化学工业重要组成部分。

煤化工分类：传统煤化工和现代煤化工

图中，黄色部分是目前煤化工技术的热点，其中又以煤制天然气、煤制甲醇、煤制油、煤制烯烃最受关注。

粉色的是相对传统的煤化工技术，像煤炼焦、煤制氮肥等技术，都是技术成型比较早。

重点煤化工细分产品

1、煤制天然气

1.1 工艺流程

原料煤经过气化炉气化，并精制净化后，制得以氢气、一氧化碳、甲烷为主要成分的合成气。在经过合成气甲烷化后，甲烷化技术是煤制天然气的关键环节，一氧化碳和氢气在一定温度、压力和催化剂下合成甲烷的反应叫甲烷化反应。

1.2 反应原理

煤制天然气的原理就是合成气的甲烷化反应，制得天然气。

2、煤制甲醇（传统煤化工）

煤制甲醇生产工序主要分为原料气制备、变换和脱碳、气体净化、气体压缩、甲醇合成、粗甲醇精馏以及涉及安全环境保护（如废催化剂回收、水处理）等工序。

原料气制备方法主要有煤气化法（德士古TEXACO水煤浆气化、谢尔SHELL干粉煤气化、GSP干粉煤气化、鲁奇碎煤气化和UGI常压气化）、天然气转化法、焦炉煤气法；原料气处理、精制、压缩工艺的生产则同传统的合成氨生产工艺类似；甲醇合成工艺则有：ICI低压甲醇合成工艺、Lurgi低压甲醇合成工艺、TEC的新型反应器以及正趋向成熟的液相法甲醇合成工艺。

3、直接煤制油

煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程，又称煤的加氢液化法。直接煤制油项目工艺流程主要包括煤炭洗选单元，制氢工艺单元，催化剂制备单元，煤液化反应单元，加氢改质单元等

4、间接煤制油

煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。间接煤制油项目工艺流程主要包括煤气化、变换净化、F-T合成、油品合成、精制等单元。

5、煤制烯烃

煤制烯烃，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。

5.1 工艺分类

5.2 MTO

目前国外具有代表性的MTO工艺技术主要是：UOP／Hydro、ExxonMobil的技术，以及鲁奇（Lurgi ）的MTP技术。ExxonMobil和UOP/Hydro的工艺流程区别不大，均采用流化床反应器，甲醇在反应器中反应，生成的产物经分离和提纯后得到乙烯、丙烯和轻质燃料等。目前UOP/Hydro工艺已在挪威国家石油公司的甲醇装置上进行运行，效果达到甲醇转化率99.8% ，丙烯产率45% ，乙烯产率34% ，丁烯产率13%。

甲醇制烯烃总体流程与催化裂化装置相似，包括反应再生、急冷分馏、气体压缩、烟气能量利用和回收、反应取热、再生取热等部分。烯烃的精制分离部分，与管式裂解炉工艺的精制分离部分相似。美国UOP公司和我国中科院大连化学物理研究所分别在上世纪90年代各自独立完成了小型甲醇制烯烃试验装置。

5.3 MTP

第一个反应器中甲醇转化为二甲醚，第二个反应器中转化为丙烯，反应一再生轮流切换操作。

从甲醇装置来的精甲醇送至二甲醚（DME）预反应器，在高选择、高活性、几乎符合热力学平衡的条件下，精甲醇被转化为DME和水，甲醇、水、DME蒸气和循环的烯烃、蒸气一起被送往MTP反应器中，超过99.9%的甲醇、DME被转化为主导碳氢化合物产品丙烯，每个反应器有5－6个催化剂床层，每个床层的工艺条件接近性能担保值。

而且反应条件相似并都有最大的丙烯收率，反应条件是由床层间的小股新鲜料液控制的。反应器出来的产品混合物经过冷却、分离、压缩、干燥、精馏、除杂，最后生产出符合规格的丙烯、LPG、乙烯、汽油等产品。

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