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不是煤化工行业不景气 而是你家的工艺不行?

    从2013年底开始,煤价筑底之势渐渐显露,相应对煤化工行业造成冲击。一些企业由于技术不成熟,加上煤价与经济下行、环保的三重效应,已经感受到工作量下跌的严峻形势。在煤化工行业飞速发展又急速刹车的环境下,企业难道真的面临进退两难的境地吗?

    一些龙头企业选择的首要对策是改进工艺,虽然他们的核心工艺不对外公布,但我们可以根据一些描述将它们呈现出来。

    煤制合成氨、合成尿素是煤化工行业中两个比较主要的工艺,我们看看晋煤集团是如何生产的。

    晋煤煤制合成氨甲醇工艺

    该工艺是以煤为原材料,采用甲醇联产法制取合成氨。大致可以分为:造气、脱硫、变换、甲醇合成、铜洗补氮、氨合成几个部分。

    原料煤经过粉碎预处理后,进入固定床煤气化炉内与氧气进行不完全氧化反应,得到半水煤气水煤气,通过氧化锌脱硫剂进行湿法脱硫后,通过CO与H2O反应调整碳氢比例,使变换气碳氢比例为2.05~2.15送入甲醇合成回路。

    置换气经过成气压缩机加压至5. 3~5. 5MPa后进入合成塔,在温度220~260℃及铜基催化剂的作用下,合成气中的CO、CO2与H2反应合成甲醇,所得到的粗制甲醇经过双塔精馏,分离出烃、高碳醇、醛、酸、酯、醚及单质碳等逾40种副产品,得到商品甲醇。

    采用醋酸铜溶液洗去工艺气体中残余CO、CO2,防止合成氨催化剂中毒,将工艺气体补入氮气,使工艺气体氮氢比例为3,在铁作催化剂下,合成氨气。

    一般的煤制合成氨工艺流程为:

    晋煤集团合成尿素工艺

    再来看晋煤集团合成尿素的工艺,它采用的是改进型二氧化碳汽提法尿素工艺。

    采用液氨和C02为原料,合成工艺大致由:1.CO2气体的压缩;2.液氨的加压;3.高压合成与CO2气提回收;4.低压分解与循环回收;5.真空蒸发与造粒;6.解吸与水解系统,六个部分组成,工艺路线如下图所示:

    由合成车间送来的CO2经冷却后进入二氧化碳压缩机,经四段压缩后(压力约为14.3MPa,温度为110℃左右)送入汽提塔底部。从合成氨装置送来的液氨经流量计量后引入高压氨泵,液氨在泵内加压至16.0MPa(A)左右。

    液氨与高压二氧化碳送入尿素合成塔底,液相加气相物料总NH3/CO2(摩尔比)约为2.9,温度为165℃~170℃。合成塔设计停留时间为1小时,二氧化碳转化率可达56~58%。合成反应液中过剩氨及未转化的甲铵将被气提蒸出和分解,从塔顶排出。通过低压分解回收工段对甲铵进行的分解和游离NH3及CO2的解吸,经过循环回路,从新进入尿素合成塔循环反应。

    尿素溶液温度从135℃降至90℃左右。至此,气提塔出来的溶液经两次减压和循环加热处理,其中的NH3和CO2已基本被分离出来,尿液中尿素含量提高到72%~75%(m/m),尿液槽中的尿液经尿液泵送到一段蒸发加热器,一段蒸发出来的尿液浓度为95%(m/m),温度为125~130℃,二段蒸发分离器的熔融尿素浓度为99.7%(m/m),温度为136~142℃,获得商品尿素。

    一般的尿素生产工艺流程为:

    类似的龙头企业也是从工艺入手,破除困境。例如神华,2010年时该企业包头煤制烯烃示范工程采取的工艺技术路线就已经集成了包括煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇制烯烃、烯烃分离、烯烃聚合等技术。

    去年神华陕北千亿级煤化工项目曾进展缓慢,但后来400万吨煤制甲醇让这个项目又有了新的希望,项目所在地--神木县的官员曾称:“400万吨煤制甲醇如果开工建设,则神华陕北千亿煤化工项目的大局就会宣告全面拉开工程建设的大幕。”

    神华集团在煤制甲醇制烯烃路径有着较高发言权,2010年在包头市九原区哈林格尔镇西南,神华集团建成了全球首套以煤为原料,通过煤气化制甲醇、甲醇转化制烯烃、烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃塑料的特大型煤化工项目。其核心的甲醇制烯烃装置采用中国自主知识产权DMTO(甲醇制低碳烯烃)工艺技术。(化工707)

煤化工

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