1、煤化工
是以煤為原料生產(chǎn)化學(xué)品、能源產(chǎn)品的工業(yè)。即以煤為原料,經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。按照產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟度和發(fā)展歷程煤化工可分為傳統(tǒng)煤化工與新型煤化工。
2、傳統(tǒng)煤化工
傳統(tǒng)煤化工的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括煤焦化、合成氨、煤制電石等。傳統(tǒng)煤化工的主要產(chǎn)品路線包括“煤-電石-PVC”、“煤-焦炭”、“煤-合成氨-尿素”等,涉及焦化、電石、合成氨等工業(yè)領(lǐng)域。
3、現(xiàn)代煤化工
現(xiàn)代煤化工又稱“新型煤化工”,現(xiàn)代煤化工以潔凈能源和化學(xué)品為主要目標(biāo)產(chǎn)品,通常包括煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制芳烴等產(chǎn)業(yè)鏈。換句話說,現(xiàn)代煤化工主要產(chǎn)品以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品為主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣。聚乙烯原料、聚丙烯原料、甲醇、二甲醚以及煤化工獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的特有化工產(chǎn)品,如芳香烴類產(chǎn)品。
4、煤氣化
煤氣化是一個(gè)熱化學(xué)過程。以煤或煤焦為原料,以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸氣或氫氣等作氣化劑,在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過程。煤氣化是煤化工的“龍頭”,也是煤化工的基礎(chǔ)。
5、煤氣凈化
煤氣凈化是指利用吸收、吸附、化學(xué)催化等方法對(duì)煤氣中的有毒物和雜質(zhì)進(jìn)行脫除以滿足后續(xù)工序要求的凈化過程。煤氣凈化主要包括脫硫、二氧化碳的脫除、硫回收、除塵、一氧化碳變換及煤氣中其他雜質(zhì)的脫除等。煤氣凈化方法有物理吸收法、化學(xué)吸收法、吸附法等。
6、煤熱解
煤的熱解也稱為煤的干餾或熱分解,是指煤在隔絕空氣的條件下進(jìn)行加熱,煤在不同的溫度下發(fā)生一系列的物理變化和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過程。煤熱解的結(jié)果是生成煤氣、焦油、焦炭等產(chǎn)品。尤其是低階煤熱解能得到高產(chǎn)率的焦油和煤氣。焦油經(jīng)加氫可以制取汽油、柴油和噴氣燃料,是石油的替代品。煤氣是使用方便的燃料,可成為天然氣的替代品。
7、煤炭深加工
煤炭深加工是指以技術(shù)創(chuàng)新為手段,通過對(duì)煤炭加工轉(zhuǎn)化多種單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行耦合、集成,聯(lián)合生產(chǎn)多種清潔燃料、化工原材料以及熱能、電力等產(chǎn)品,是實(shí)現(xiàn)煤炭資源的綜合利用,提高煤炭轉(zhuǎn)化效率,促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化發(fā)展的重要途徑。目前主要包括以煤為原料加工生產(chǎn)油品、天然氣、二甲醚、合成氨、烯烴、乙二醇、芳烴等為核心的煤炭綜合加工利用,以及煤炭分質(zhì)利用、煤化電聯(lián)產(chǎn)等新技術(shù)的集成。
8、煤制油
煤制油(Coal-to-liquids, CTL)是以煤炭為原料,通過化學(xué)加工過程生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù),包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術(shù)路線。
9、煤炭直接液化
煤炭直接液化是指在高溫、高壓條件下,在催化劑和溶劑作用下使煤中大分子進(jìn)行裂解加氫,直接轉(zhuǎn)化成液體,再進(jìn)一步加工精制成汽油、柴油等燃料油。
煤炭直接液化的工藝過程主要包括:煤的破碎與干燥、煤漿制備、加氫液化、固液分離、氣體凈化、液體產(chǎn)品分餾和精制,以及煤氣化制取氫氣等部分。截止目前,煤炭直接液化工藝已經(jīng)發(fā)展到第三代,典型的工藝有:德國IGOR公司和美國碳?xì)浠衔镅芯浚℉TI)公司的兩段催化液化工藝和日本的NEDOL工藝等。我國從八十年代初開始開展煤炭直接液化技術(shù)研究,目前具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的神華煤直接液化工藝及成套技術(shù)已在神華鄂爾多斯百萬噸直接液化項(xiàng)目上成功應(yīng)用。
10、煤炭間接液化
煤炭間接液化是指以煤氣化生產(chǎn)的合成氣(CO和H2)為原料,在一定溫度和壓力下,在催化劑的作用下的合成油品、化工原料等產(chǎn)品。
煤炭間接液化的工藝過程主要包括煤氣化、變換、凈化、費(fèi)托合成和粗油品加工等,其中費(fèi)托合成為技術(shù)核心,又可分為高溫合成與低溫合成兩類,高溫合成得到的主要產(chǎn)品有石腦油、丙烯、α-烯烴和柴油等,低溫合成的主要產(chǎn)品是柴油、航空煤油、蠟和液化石油氣(LPG)等。我國從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行鐵基、鈷基兩類催化劑、費(fèi)托合成反應(yīng)器等煤炭間接液化技術(shù)研究及工程開發(fā)。目前,我國已成為世界上少數(shù)幾個(gè)擁有自主煤煤炭間接液化技術(shù)的國家之一。