煤化工的一些数据

煤化工的热点问题

1、1公顷阔叶林每天吸收CO2-1000公斤，放出氧气730公斤。1公顷草坪每天吸收CO2-900公斤，放出氧气650公斤。 2、每生产1吨油品排向大气CO2大约8.8吨，1吨甲醇排出2.3吨。

3、吨产品需要标煤的数量：费托合成油需要煤4.03吨；煤直接液化3.8吨；MTP/MTG/MTO需要5.1吨；甲烷需要3.05吨；甲醇需要1.43吨。（数据包括电、蒸汽、燃料等其它形式的消耗，工程数据，不是理论数据。） 4、工程宏观数据，能耗：

产品/水煤浆 吨产品能耗/GJ/T 吨产品热值甲烷 甲醇 二甲醚 F-T合成 直接液化 MTG MTO MTP

42 63 118 111 150 150 150

/GJ/T 50.3 22.66 28. 42.71 42.71 46.05 47.19 47.81

能量转换效率/% 56.6 36.2 38.5 30.7 31.4 30.5

5、1吨标煤29.3GJ：F-T合成为248Kg油品，燃烧可提供10.39GJ的能量；直接液化263公斤油品，提供11.01GJ能量；甲醇合成，二甲醚465公斤，提供13.30GJ能量/甲醇698公斤，能量15.82/油品197公斤，能量8.25；合成甲烷，460m³，能量16.56GJ。 注意：不同的整体流程是有差异的。 6、几种气化技术的经济比较：

气化技术 shell 有效气CO+H2的成本 元/m³ 0.513

GSP 0.455

多喷嘴 Texaco 0.425 0.425

气化装置的投资 万元 148220 115127 95786 92172

7、吨氨平均能耗GJ/TNH3：用煤生产，粉煤气化44；水煤浆气化46；鲁奇气化51。天然气为33。

8、吨产品排入大气中的炭的比例%：F-T合成为71.9；直接液化70.1；MTP为77.8；甲烷为67.3；甲醇为65.1；二甲醚为67.6。这说明煤化工是高能耗工业，它只是能源的补充，不能完全代替能源。

9、能量转化不是越高的产品就越好。A其它产品技术的进步；B产品的性能/品质；C产品的运输/储存等。D产品在市场上的稀缺。要从全局考虑，不能局部比较。

10、煤油气的能价：全国煤平均5000Kcal/Kg，1T油=7.4桶，1美元=6.85元人民币。

原料 热值MJ/Kg 价格 高位 煤 原油 天然气 20.93 41.868 39.0MJ/m³ 0.8元/公斤 7.096 3.0元/m³ 低位 0.4 能价 元/GJ 高位 38.22 低位 19.11 84.88 38.46 3.8 169.76 1.5 76.92 84.88元购买1GJ的原油，可以买4.44GJ的煤。F-T合成的能量转化为0.362，即可转化为1.607GJ的柴油，从能量形式上说明煤制油是可取的，具体某项目要更多考虑煤价、其它原料、投资、运行成本、利率、运输、税费等。原油的价格波动较大。 煤制油是否盈利：煤价=10*原油价-200元。煤为6000大卡。进行估算。

选作产品，不能根据能量转化率来决定，而是取决于我们对产品的需要。需要产品，没有其它好办法来满足，项目就合算。要符

合市场经济原则。国家能源战略需要，国内市场需要，柴油不够。

产品 柴油% 汽油% 石脑油% LPG% F-T 75 20 5 直接液化 67 23 10 MTG 88 12 11、煤化工技术难度：固体煤，输送不稳，含渣大，对设备腐蚀和磨损；煤气化技术是尖端技术；投资大；污水和灰渣的处理；尾气排放大；流程长；控制系统复杂；能耗水耗大。属于技术密集型和资本密集型产业。

周围小国家甲醇和二甲醚对我国的市场冲击很大。

南非到2008年，煤制油生产能力720万吨，相当于总燃料消耗的30%。 炭一化工

1、各种气化炉出口气体中CO/H2

原料 干粉 干粉 水煤浆 碎煤 气化炉形式 气流床 流化床 气流床 固定床 气化炉 shell、二段炉、航天炉、GSP 恩德炉、灰熔聚 德士古、四喷嘴、多元料浆 Lurgi、BGL CO/H2 2.1-2.9 0.7-0.9 1.2-1.4 0.5-0.7 2、煤气化的突破：工业制氧和加压气化。 水煤浆气化

气化压力 气化温度 煤浆浓度 原料煤 氧耗 炭转化率 冷煤气效率 煤气组成 2.7-6.5MPa 1300-1500℃ 大于60%， 610Kg/Km³有效气 400m³/Km³有效气 95-99% 72% 有效气78-82%

水煤浆 shell 2.0-4.0 GSP 2.5-4.0 1400-1600 560 鲁奇 3 1100 BGL固态排渣 熔渣 2.4-4.0 700-1100 870 700-1400 950 恩德炉 常压 950-1000 875 U-Gas 常压-3.0 850-1100℃ 875 气化压力 2.7-6.5MPa 气化温度 1300-1500℃ 1400-1600 煤浆浓度 大于60%， 原料煤 610Kg/Km³有效气 氧耗 400m³/Km³有效气 蒸汽消耗 330-360 585 330-360 180-200 109 132 295-308 300 1.3Kg/m³氧气 97 112.5Kg/t煤 汽氧比4.8 蒸汽Kg/氧气m³=8.7 1.24 1.3Kg/m³氧气 炭转化率 95-99% 99 99.6 98 99.5 炉渣含碳3%；飞灰含碳10% 冷煤气效率 72% 80-85 大于80 80 85 82 85 煤气组成 有效气78-82% 90 干基95.4% 干基CO-23.46;H2-39.45;CH4-8（60-65%） ；甲烷10% 大于84；甲烷8.2% 72-74；甲72-74；甲烷烷小于2.5 2.5-3 四喷嘴，多元 料浆，清华炉 西安的二段炉 航天炉 40000m³/h合成气，气化炉投资：恩德3000万元，水煤浆7800万元，GSP9000万元，鲁奇4500万元； 灰熔聚炉 煤制甲烷

1、进甲烷化的煤气：CO2-3%;H2-75.37%;CO-21.03%;CH4-0.05%。通过5-7MPa和第一反应器650-700℃、第二反应器500℃、第三反应器350℃。CO转化率100%，H2转化率99%，CO2转化率98%。产品中，CO2-0.5/1.0%;H2-0.5/1.0%;CO-微量;CH4-94/96%；N2+Ar=2-3%。镍催化剂。

2、4000Kcal/Kg的褐煤，煤价150元/吨，1000m³甲烷需要4.8吨煤，生产成本为1.6元/m³。动力煤需要1吨。

3、煤制甲烷和发电、煤制油、煤制甲醇相比，它的能量效率最高。 4、美国大平原：日耗碎煤1.27万吨，生产380万m³天然气，耗

水25000吨，氧气3000吨，电75000度。年耗碎煤423万吨，生产12.7亿m³天然气。投资20.2亿美元。

1吨标煤29.3GJ利用F-T合成工艺，可以生产248Kg油品，燃烧可提供10.39GJ的能量，即吨油品需要标煤4.03吨；吨油品耗水12吨。

1吨标煤29.3GJ可以合成甲烷460m³，燃烧可提供能量16.56GJ，即甲烷需要3.05吨/Km³。耗水6.6吨/Km³。电20KWh/Km³。

50万吨油品需要投资50亿元，耗标煤202万吨，即耗3300Kcal/Kg的褐煤430万吨，损失3819.82GJ,耗水600万吨。 5亿m³天然气需要投资50亿元，耗标煤153万吨，即耗3300Kcal/Kg的褐煤325万吨，损失1949.22GJ,耗水330万吨。耗电1000万KWh。

煤制油

1、F-T反应：高温300℃，催化剂为熔铁，固定流化床，产品汽油和轻烯烃。低温220-270℃，催化剂为铁，固定流化床，产品柴油/石脑油/蜡。钴催化剂在中国进行过中试。

2、F-T合成为强放热反应，1m³的CO+H2实际放热1674KJ。 3、南非Sasol合成油厂有长期的运行经验。1955年投产。耗煤5000万吨，油品500万吨，化学品200万吨。吨油品耗水12吨。南非到2008年，煤制油生产能力720万吨，相当于总燃料消耗的30%。

4、目前的催化剂水平，50万吨合成油（钴催化剂），耗煤（原料加动力）2万吨，可产柴油27万吨，航空煤油11.3万吨，石脑油6.7万吨，微晶蜡5.0万吨。每吨油耗原煤5.08吨，折合标煤4.03吨。如果规模100万吨煤制油装置，选用浆态床反应器和廉价铁催化剂，吨油成本2000-2400元。

5、固定床主要产品为汽油和重质柴油。循环流化床主要产品汽油和烯烃。浆态床为柴油和蜡。SMDS中间馏分固定床工艺主要为汽

油和石脑油。

6、煤直接液化，吨油耗标煤3.5-4.0吨。0.2mm的煤制成煤浆（溶剂和催化剂）-制取氢气-20-30MPa和400-500℃下加氢-粗油分离-粗油精制-柴油和汽油、LPG。1万吨油投资1亿元。

，

生成1t甲醇的原料气可以生产718kg乙醇，但是乙醇的市场价格通

常是甲醇的两倍以上。目前实验室中乙醇合成条件一般为：压力3—10MPa、温度250—3000C、H2／COx比3—5、空速6000—12000h～，这与合成甲醇工艺较为相似。由于铑基催化剂独特的选择催化C：含氧化合物的性能，所以Rh是主要的催化剂活性组分，Li、Fe和V等可以作为助催化剂，载体一般为SiO2。。据测算，建设l万t／a乙醇生产装置，设备总投资约为2600万元。

收到基ar；空气干燥基ad；干燥基d;干燥无灰基daf；干燥无矿物质基dmmf。灰分A；变形温度DT；固定碳FC；流动温度FT；可磨指数HGI；水分M；最高内在水分MHC；矿物质MM；发热量Q；软化温度ST；焦油产率Tar；挥发份V。褐煤O/C特别高。 不同煤500°C干馏的平均产物

煤类 焦油L/T 烛煤 308.7 轻油L/T 21.4 15.5 水L/T 煤气m³/t 56.5 高挥发份烟煤2 次烟煤1 86.1 7.1 高挥发份烟煤3 次烟煤2 .7 5.5 117 70.5 中挥发份烟煤 高挥发份烟煤1 130 9.7 25.2 61.5 低挥发份烟煤 36.1 4.2 13.4 .9 79.4 7.1 17.2 60.5 113 8 66.8 56.2 煤类 焦油L/T 127 轻油L/T 9.2 46.6 65.5 水L/T 煤气m³/t

软化温度ST：小于1160易熔；1160-1350中等熔融；南熔1350-1500；不熔大于1500℃。 液态排渣的灰黏度范围5.0-10.0Pa.s。

煤燃烧时，气流中存在水汽，它与炭发生反应。氢分子速度比CO分子速度大3.7倍，水蒸气分子比二氧化碳分子速度大1.5倍，因此，当二氧化碳气化掉1个炭原子时，氢已经气化掉多个炭原子。有水蒸气存在，加速炭的燃烧，也使CO燃烧加快。因此，煤的燃烧过程不能忽视煤的气化过程。

煤焦油沥青在氮气和真空中干馏，得到纯度高的炭，91-95%，平均分子量大于400。熔融干馏产物，并拉丝。拉丝在空气中快速加温（低于拉丝温度，不高于533K）进行氧化。不会熔化的拉丝进行炭化或石墨化。