煤化工简介课件

我国面临的现状,能源结构是,“,富煤、贫油、少气,”,节能减排政策的实施,石油价格不断高涨,天然气的需求增长,如何高效利用煤资源？,一、煤利用的必然趋势,图,1,煤的开采和利用路线图,图,2,煤充分利用的必然趋势,我国面临的现状能源结构是“富煤、贫油、少气”节能减排政策的实,图,3,煤利用循环经济产业链,图3 煤利用循环经济产业链,煤是地球上能得到的最丰富的化石燃料。煤的使用年限估计在几百年，它将是替代不断下降的石油资源的可靠资源。因此煤化学工业的发展将替代石油化学工业。,􀁺 中国是世界上煤炭资源丰富的国家之一，煤炭储量远大于石油、天然气储量。中国已探明的煤炭可采储量约为,1140,亿吨,(6000,亿吨,),，已探明的石油可采储量约为,40,亿吨。,􀁺 煤炭储量：炼焦用煤，约,42%,；长焰煤、不黏煤和弱黏煤，约,22%,；褐煤，约,14%,，其他煤种,22%,。,二、煤炭资源,图,4,煤炭资源,煤是地球上能得到的最丰富的化石燃料。煤的使用年限估计在几百年,三、煤化学的发展,煤化学的发展可分为四个阶段,（,1,） 萌芽阶段（,17801830,）,把煤的研究作为一个科学问题来对待，大约可以追溯到将煤开始用于工业的工业革命时期（,1780,年）。,在这一时期，人们争论的主要问题是煤的起源问题。至,1830,年左右，人们普遍承认是山植物生成的，并且主要是由陆生植物生成的。这时，产生了煤岩学和煤化学这两个煤炭研究的重要支柱。可以认为，,1831,年是科学煤炭研究的诞辰。,（,2,）启蒙阶段（,18311912,年,),大约在,1830,年，英国和德国差不多同时开展了用显微镜对煤进行的最早的系统研究。,1837,年，在法国开展了对煤的系统化学研究，提出了以元素组成为基础的煤分类。这些研究为后来煤岩学和煤化学的发展打下了良好的基础。,（,3,）经典阶段（,19131962,）,在这一时期，煤几乎是唯一的热源和能源，煤炭广泛用于机车、航行、炼焦、气化和发电等领域，人们对煤岩学和煤化学的研究产生了极大的兴趣,三、煤化学的发展 煤化学的发展可分为四个阶段, 煤岩学,美国主要发展了薄片（透射光）技术，德国和法国主要发展了光片（反射光）技术。随后，德国又开发了薄光片技术，使得两种技术可在同一试样上进行比较。, 煤化学,1913,年，德国的费舍尔首先开发了,FT,合成法。同时，德国的伯吉乌斯开发了煤的直接加氢液化法。,（,4,）煤炭研究的衰落和复兴（,19631990,）,60,年代中期，煤炭工业逐渐衰落。大量的廉价石油和天然气动摇了煤炭的经济。煤炭研究几乎停滞不前。不久以后，由于几次石油危机的发生，有一次改变了燃料时间的面貌。石油价格的猛涨又恢复了煤在能源结构中的地位。因此，对煤进行深入研究的兴趣迅速恢复。,与此同时，随着科学技术的发展，出现了许多先进的仪器设备，如色谱仪、红外光谱仪，核磁共振光谱仪等。,图,5,煤化学, 煤岩学美国主要发展了薄片（透射光）技术，德,四、煤化工的范畴,气化,煤气,净化,IGCC,合成气,合成氨,甲醇合成,F-T,合成,乙酐合成,合成氨,甲醇,甲醇,Mobil,汽油,液体燃料、化学品,乙酐、乙酸甲酯,直接液化,液化油,分离,液化燃料、化学品,炼焦,焦炉煤气,煤焦油,焦炭,分离,煤气,粗笨,城市煤气,苯、甲苯、二甲苯,加工,萘、蒽、吡啶、酚,沥青、碳素制品,冶金焦,石灰石,电石炉反应,电石,乙炔,其他加工,低温干馏,煤气,燃料气,低温煤焦油,加工,液体燃料、酚,半焦,无烟燃料、还原剂、气化原料,褐煤蜡、活性炭、炭分子筛,煤,图,6,煤化工的范畴,四、煤化工的范畴气化煤气净化IGCC合成气合成氨甲醇合成F-,传统煤化工与现代煤化工生产工艺与产品比较,传统煤化工与现代煤化工生产工艺与产品比较,煤焦化,主要生产炼钢用焦炭，同时生产焦炉煤气、苯、萘、蒽、沥青以,及碳素材料等产品；,煤气化,生产合成气，是合成液体燃料、乙醇、乙酐等多种产品的原料；,煤直接液化,，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品。煤间,接液化是由煤气生产合成气，再经催化合成液体燃料和化学产品。,煤低温干馏,生产低温焦油，经过加氢生产液体燃料，低温焦油分离后可,得有用的化学产品。低温干馏的半焦（兰炭）可用作无烟燃料，或用作,气化原料、发电燃料以及碳质还原剂等。低温干馏煤气可做燃料气。,煤焦化主要生产炼钢用焦炭，同时生产焦炉煤气、苯、萘、蒽、沥青,五、,煤干馏过程的不同阶段所发生的主要变化,图,7,煤热解大型装置,第一阶段（从室温350）从室温到活泼热分解温度为干馏脱气阶段，煤的外形无变化。150 前主要为干燥阶段，在150 200 时放出吸附在煤中的气体主要为甲烷、二氧化碳和氮气；当温度达到200 以上时有机质分解（褐煤脱羟基）；300 左右开始热解，烟煤和无烟煤的原始分子结构仅发生有限的热作用（主要是缩合作用）,第二阶段（350550）活泼分解是主要特征。以解聚和分解反应为主，生成大量的挥发物（煤气及焦油），煤黏结成半焦。煤种的灰分几乎全部存在于半焦中。煤气成分除热解水、一氧化碳、二氧化碳外，主要是气态烃。烟煤在这一阶段经历了软化、熔融、流动和膨胀直到再固化等过程。出现了一系列特殊现象，形成气液固三相共存的胶质体。在分解的产物中出现烃类和焦油的蒸汽。在450 左右时焦油量最大，在450550 内，气体析出量最多。黏结性差的气化用煤，胶质体不明显，半焦不能黏结为大块，而是松散的原粒度大小，或因受压受热而碎裂。,五、煤干馏过程的不同阶段所发生的主要变化图7 煤热解大型装置,第三阶段（超过550）在这一阶段，以缩聚反应为主，又称二次脱气阶段，半焦变成焦炭，析出的焦油量很少，挥发份主要是多种烃类气体,、,氢气和碳的氧化物。,第三阶段（超过550）在这一阶段，以缩聚反应为主，又称二次,六、煤的低温干馏,定义：,煤在隔绝空气的条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦的过程，称为煤干馏（或称炼焦、焦化）,分类：,按照加热终温的不同，可以分为三种：,500-600,：低温干馏,700-900,：中温干馏,900-1100,：高温干馏,发展：,煤低温干馏始于,19,世纪，当时主要用于制取灯油和蜡。,19,世纪末因电灯的发明，煤低温干馏趋于衰落。但二战又刺激了低温干馏，用于生产煤焦油，进而得到汽油和柴油。二战后，大量廉价石油的开产，低温干馏又陷入停滞状态。,低温干馏过程仅是一个加热过程，常压生产，不用加氢，不用氧气，即可制得煤气和焦油，实现煤的部分气化和液化，得到的半焦性能好。过程简单、加工条件温和、投资少、生产成本低。目前还有市场。,六、煤的低温干馏定义：煤在隔绝空气的条件下，受热分解生成煤气,产物：,焦油,6%-25%,；半焦产率,50%-70%,；煤气产率,80-200m3/t,（原料干煤）,半焦：低温干馏的固体产物。孔隙率：,30%50%,；反应性和比电阻都比高温焦炭 高得多；但强度稍低。,煤焦油：低温干馏煤焦油是黑色液体，密度通常,0.95 1.1g/cm3,组成：,酚类：,35%,；,有机碱：,1%2%,；,烷烃：,2%10%,；,􀀹 烯烃：,3%5%,；,􀀹 环烷烃：,10%,；,􀀹 芳烃：,15%25%,；,􀀹 中性含氧化合物,(,酮、酯、和杂环化合物,),：,20%25%,；,􀀹 中性含氮化合物,(,主要为五元杂环化合物,),：,2%3%,；􀀹,沥青：,10%,低温干馏的产品,产物：焦油6%-25%；半焦产率50%-70%；煤气产率80,煤在焦炉内隔绝空气加热到1000 左右，可获得焦炭、化学产品和煤气。此过程成为高温干馏或高温炼焦。,焦炭主要用于高炉炼铁。煤气可以用来合成氨，生产化肥或用作加热燃料。,炼焦所得化学产品种类很多，特别是含有多种芳香族化合物，主要有硫酸铵、吡啶碱、苯、甲苯、二甲苯、酚、萘、蒽和沥青等。,倒焰式焦炉废热式焦炉蓄热式焦炉。,中国第一家焦化厂是1914年开始修建的石家庄焦化厂。,七、,炼焦,七、炼焦,煤的成焦过程,随着温度的升高，连在核上的侧链不断脱落分解。芳核本身则缩合并稠环,化，反应最终形成煤气、化学产品和焦炭。,成焦过程可分为,干燥预热阶段,（350）、,胶质体形成阶段,（350480 ）、,半焦形成阶段,（480650 ）和,焦炭形成阶段,（650950 ）。,煤的成焦过程成焦过程可分为干燥预热阶段（350）、胶质体,焦炭质量,焦炭主要用于炼铁。为了加强高炉生产，要求焦炭,可燃性好,、,发热值高,、,化学成分稳定,，,灰分低,、,硫和磷等杂质少,、,粒度均匀,、,机械强度高,、,耐磨,性好,以及有,足够的气孔率,等。,物理性质：焦炭的真密度介于1.871.95g/cm,3,。焦炭块的视密度介于,0.780.98g/cm,3,。,焦炭质量,化学成分,高炉和铸铁的焦炭的化学成分,灰分,焦炭的灰分,越低越好,，灰分每降低1%，炼铁焦比可降低2%，渣量较少2.7%2.9%，高炉增产约2.0%2.5%。,硫分,硫分转移到生铁中，使生铁呈热脆性，加快生铁腐蚀。,挥发分,焦炭挥发分是鉴别焦炭成熟的一个重要指标，成熟焦炭的挥发分为1%左右；当挥发分高于1.5%时，则为生胶。,水分,焦炭水分一般为2%6%。焦炭水分要稳定，否则将引起高炉炉温波动，并给焦炭转鼓指标带来误差。,碱性成分,K,2,O、NaO对焦炭在高炉中的性状影响大，严重降低焦炭强度。,化学成分高炉和铸铁的焦炭的化学成分灰分 焦炭的灰分越低越好，,间接液化,煤炭的间接液化是煤气化产生合成气（CO+H,2,），再以合成气,为原料合成液体燃料和化学产品。,间接液化中的Fischer-Tropsch合成和MTG的Mobil工艺都已,经工业化。,反应器类型：固定床反应器、气流床反应器、浆态床反应器。,八、,煤液化,八、煤液化,直接液化,煤炭的间接液化是将煤在较高温度和压力下与氢气反应使其降解和加氢，从而转化为液体油类的工艺。,直接液化与间接液化的对比：直接液化热效率较高，对原料的要求高，较适合于生产汽油和芳烃；间接液化允许液化采用高灰分的劣质煤，较适合于生产柴油、含氧的有机化工原料和烯烃等。,直接液化的代表性工艺：德国的IG工艺、美国的SRC-/工艺、日本的NEDOL法、神华煤直接液化工艺。,直接液化,九、煤气化及甲烷化技术,1,、煤气化,煤制天然气的竞争力主要来自于可以采用低价劣质煤。例如含水含灰高、低热值的褐煤。这种煤不太适用于干粉或水煤浆的气流床气化。而比较适于碎煤加压固定床或流化床气化。,1,）固定床,鲁奇炉是目前世界上应用最多的碎煤加压固定床煤气化炉。主要应用于生产城市煤气和化工合成气。其气化效率较高，氧耗低；煤种适用范围广。当用于煤制天然气时，可以大大减轻甲烷化单元的负荷。节约建设投资和运行成本；同时气化污水达标排放近年也取得了重大进展。,2,）流化床,流化床气化炉,(,如,Ugas,及,KBR,等,),技术也适用于劣质煤气化，但由于操作压力的限制，其单炉生产能力较小。,3,）,BGL,BGL(BritishGasLursi,英国燃气一鲁奇,),块碎煤熔渣气化技术。具有建设投资少、建设周期短、产气率高、气体热值高、能耗低、资源利用率高、运行和维护成本低的综合优势，是一种既高效又经济的气化技术。但还缺少商业运行的业绩。,九、煤气化及甲烷化技术1、煤气化,新型煤气化技术,流化床熔渣气化技术高气化率与高气化强度,鲁齐固定床加压气化技术氧耗低与炉体结构廉价,流化床熔渣气化技术高能耗,鲁齐固定床加压气化技术低效率与废水处理成本高,结合,克服,2,、甲烷化,托普索甲烷化技术,托普索工艺,TREMPTM,工艺可以将生产甲烷的过程中放出的大量热量再次利用，在生产天然气的同时，产出高压过热蒸汽。,戴维甲烷化技术,Davy,甲烷化工艺技术除具有托普索,TREMPTM,工艺可产出高压过热蒸汽和高品质天然气特点外，还具有如下特点：催化剂已经过工业化验证，拥有美国大平原等很多业绩。催化剂具有变换功能，合成气不需要调节,H/C,比，转化率高。,新型煤气化技术流化床熔渣气化技术高气化率与高气化强度鲁齐固定,鲁奇甲烷化技术,鲁奇甲烷化技术首先由鲁奇公司、南非沙索公司在,20,世纪,70,年代开始在两个半工业化实验厂进行试验，其中,CO,转化率可达,100,，,CO,2,转化率可达,98,，产品甲烷含量可达,95,，完全满足生产天然气的需求。,图,14,托普索甲烷化技术流程图,图,16,鲁奇甲烷化技术流程图,14,15,16,图,15,戴维甲烷化技术流程图,鲁奇甲烷化技术图14 托普索甲烷化技术流程图图16 鲁奇,第二章 煤气化技术,煤气化的定义,煤气化是煤炭的一个热化学加工过程，以煤或煤焦为原料，以氧气（空气或富氧）、水蒸汽或氢气等作为汽化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的过程。气化时所得的可燃气体称为煤气，所用的设备称为煤气发生炉。,十、煤化工技术核心,煤气化,第二章 煤气化技术 煤气化的定义十、煤化工技术核心煤气,煤气化生产合成气是煤化工的核心。煤气化技术始于,20,世纪,30,年代。气化的方法达,7080,种，目前各国还在不断研发新的煤气化技术。按时代划分，包括第一代和第二代煤气化技术,第一代煤气化技术以鲁奇炉、温克勒炉和,KT,炉为代表，以鲁奇炉应用范围最广，但由于第一代气化炉技术缺陷，,70,年代第二代煤气化技术逐渐取代了第一代煤气化技术,第二代煤气化技术是六十年代末至,70,年代初开发的。其代表炉型为德士古水煤浆气化炉、壳牌粉煤气化炉、,GSP,气化炉、鲁奇,MARK-IV,型气化炉。,U-GAS,气化炉、,PRENFLO,炉等。第二代气化炉在各种煤的适应性、热效率的提高、单台炉能力的增加、环境污染的减少等方面均有很大的进展,国内的水煤浆多喷嘴对置气化炉已经实现产业化进程。,煤气化生产合成气是煤化工的核心。煤气化技术始于20世纪30,1、,煤气化主要用途,煤气化是重要的洁净煤应用技术之一，也是发展现代化重要的单元技术。随着石油资源的紧缺，煤气化在化工行业的地位越来越重要。,广泛地应用于生产工业和民用燃料气。,化工合成原料气、合成燃料油原料气、制造氢燃料电池、煤气联合循环发电、合成燃料气和火箭燃料等。,1、 煤气化主要用途,2、,煤气的种类（一）,煤气成分取决于燃料、汽化剂的种类以及气化过程的条件。根据汽化剂和煤气成分的不同进行分类，有以下几种：,2、煤气的种类（一） 煤气成分取决于燃料、汽化剂的,煤气的种类（二）,根据煤气热值的高低可将煤气分为三类,煤气的种类（二）根据煤气热值的高低可将煤气分为三类,第三节 煤气化技术分类（一）,按气化压力分为：常压气化和加压气化,按操作方式分为：间歇气化和连续气化,按排渣方式分为：固态排渣和液态排渣,按进煤状态分为：块煤、粉煤、水煤浆,第三节 煤气化技术分类（一）,煤气化技术分类（二）,按煤与汽化剂在气化炉内运动状态分类,固定床气化,流化床气化,气流床气化,熔融床气化,煤气化技术分类（二） 按煤与汽化剂在气化炉内运,固定床气化特点,块煤或煤焦,原料,炉内各反应层高度基本维持不变,床层特点,煤由气化炉顶部加入，汽化剂由炉底送入,入炉方式,流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,运动状态,气化过程中，煤粒在炉内缓慢下移，因而也称移动床气化，,固定床气化特点块煤或煤,流化床气化特点,小颗粒煤,原料,床层温度和组成均一,床层特点,煤由气化炉顶部加入，汽化剂由炉底送入,入炉方式,连续、无序的沸腾和悬浮状态运动,运动状态,流化床气化特点小颗粒煤原料床层温度和组成均一床层特点煤由气化,气流床气化特点,煤粉,原料,床层温度和组成均一,床层特点,汽化剂（蒸汽、氧气）将煤粉夹带由炉底送,入，属并流式气化,入炉方式,汽化剂、热解挥发物、燃烧产物裹挟着煤焦,粒子高速运动,运动状态,气流床气化特点煤粉原料床层温度和组成均一床层特点汽化剂（蒸汽,熔融床气化特点,粉煤,原料,床层温度和组成均一,床层特点,汽化剂与煤粉以切线方向高速喷入熔池,（16001700）内。,入炉方式,熔融物高速旋转,运动状态,熔融床气化特点粉煤原料床层温度和组成均一床层特点汽化剂与煤粉,鲁奇加压气化炉装置示意图,鲁奇加压气化炉装置示意图,十一、煤化工按产品分类,煤制天然气,煤制甲醇,煤制二甲醚,煤制油,煤制烯烃,煤制氢,煤制乙炔,煤制合成氨,煤炭,的,利用,表,1,煤炭加工及其产品表,十一、煤化工按产品分类煤制天然气煤制甲醇煤制二甲醚煤制油煤制,甲醇,醋酸,醋酐,醋酸酯,二醋丝束,聚甲醛,DMF,甲烷氯化物,甲醇转乙烯、丙稀,十二、煤化工转化主产品示例,甲醇十二、煤化工转化主产品示例,甲醇是重要的基础化工原料。甲醇广泛用于生产塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等。目前甲醇主要下游产品有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚（,MTBE,）、甲胺类、氯甲烷类、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、二甲醚等 。,2002,年全世界甲醇的总生产能力为,3714,万吨,/,年，总能力的,80%,是以天然气为原料。其中南中美洲是世界上最大的甲醇生产地区，占世界总生产能力的,21.8%,。预计，到,2007,年，全世界甲醇的生产能力将达到,4300-4500,万吨,/,年。世界最大甲醇生产厂家是加拿大的,Methanex,公司，其甲醇的生产能力占世界总量的,17%,左右。,1,、甲醇,2002,年，世界甲醇的消费量为,3118.8,万吨。亚洲已经成为世界最大的甲醇消费地区，消费量占世界总量的,30.7%,。,在,2002-2007,年间，全世界范围内甲醇需求仍将保持一定程度的增长，到,2007,年总需求量将达到,3460,万吨，年均增长率为,2.1%,。,图,22,世界甲醇产能分布图,甲醇是重要的基础化工原料。甲醇广泛用于生产塑料,图,23,国际市场甲醇价格走势图,表,2,国内外甲醇生产能力、产量、消费量，（单位：万吨）,图,24,近期甲醇价格走势图,图23 国际市场甲醇价格走势图表2 国内外甲醇生产能力、,甲醇生产工艺,目前世界上甲醇合成有高压（,30MPa,）、中压（,10M,15MPa,）和低压 （,5M,8MPa,）,3,种工艺。七十年代后国外新建的大中型甲醇装置全部采用中压、低压法。低压法的代表流程主要有英国,ICI,、德国,Lurgi,、丹麦,Topse,、德国,Linder,、日本三菱瓦斯等；中低压工艺已经成为甲醇合成主流技术。甲醇生产的核心技术是反应器结构与形式、催化剂和热量的转移与利用。,各种甲醇工艺过程类似，主要区别在于反应器的设计、反应热的移走及回收利用方式的不同，另外所用催化剂亦有差异。,甲醇合成系统包括合成气压缩（等压合成除外）、甲醇合成、热量回收、甲醇分离等。,目前先进的合成塔主要有多段冷激式甲醇合成塔、管壳式甲醇合成塔、绕管式合成塔、多段径向甲醇合成塔、双套管甲醇合成塔、绝热式甲醇合成塔、,Casale,轴径向混合流合成塔、,JW,低压均温型合成塔。,甲醇生产工艺 目前世界上甲醇合成有高压（3,图,25,天然气制甲醇生产工艺流程图,图25 天然气制甲醇生产工艺流程图,2003,年消费量达的,434,万吨，,9803,年均增长,15%,。,2003,年进口达,140,万吨，占总消费量的,32.2%,；,2003,年甲醇衍生物的消费量约占总消费量的,65.5%,。其余主要为溶剂和燃料；,我国甲醇年均增长,10.6%,。其中衍生物占,61.5%,。,甲醇消费结构,图,26,甲醇消费结构图,2003年消费量达的434万吨，9803年,2,、醋酸,醋酸是重要的有机原料，主要用于生产醋酸乙烯、醋酐、对苯二甲酸、聚乙烯醇、醋酸酯、氯乙酸、醋酸纤维素等。醋酸也用于医药、农药、染料、涂料、合成纤维、塑料和粘合剂等行业,1999-2003,年间全球醋酸生产能力、产量年均增长率分别为,3.8%,和,3.1%,，,2003,年生产能力和产量分别达到,956.2,万吨,/,年、,850,万吨。世界主要醋酸生产商为,Celanese,、,BP,、,Daicel,、,Acetex,和,Millennium Chemical,等五大公司，占世界总生产能力的,80%,。,目前世界醋酸生产向大型化、规模化方向发展，最大的单套醋酸生产装置已达,100,万吨,/,年。,2003,年全球醋酸的消费量约,860,万吨，醋酸乙烯占,36.0%,。,PTA,占,18%,，醋酐占,17.7%,，醋酸酯类占,12.5%,。,预计至,2008,年全球醋酸的消费量将达到,1010,万吨，年均消费量增长率为,3.3%,。,2、醋酸 醋酸是重要的有机原料，主要用于生产醋,目前我国有,90,多套醋酸生产装置，,2003,年生产能力达到,136,万吨,/,年，产量约为,92.5,万吨。其中甲醇羰基合成工艺生产能力占,37%,，乙烯乙醛法工艺占,38%,，其余,25%,为乙醇乙醛法。最大装置为扬子乙酰,20,万吨,/,年。,2003,年我国醋酸表观消费量达到,142.8,万吨，国内产量占,64.78%,。目前国内在建和拟建的醋酸能力为,150,万吨。,2003,年我国醋酸消费量,143,万吨，,2008,年将达到,225,万吨，年均增长,9.5%,。其中增长最快的领域为,PTA,和醋酸纤维素。,到,2008,年，如果新增能力在,100,万吨左右，则供需基本平衡。,图,27,醋酸消费结构图,目前我国有90多套醋酸生产装置，2003年生,图,28,醋酸生产工艺流程图,图28 醋酸生产工艺流程图,3,、醋酐,醋酐是最重要的精细化工原料之一，化学性质非常活泼，主要用作乙酰化剂，也作脱水剂、溶剂。醋酐主要用于生产醋酸纤维素，其次是用作医药、染料、香料和有机合成中的乙酰化剂；,目前，世界主要国家或地区的醋酐生产能力为,211,万吨,/,年，美国是世界最大的醋酐生产国，生产能力占世界总生产能力的,59%,左右。世界主要生产商有,Eastman,化学、,Celanese,公司、,BP,公司、大赛珞化学等。其中,Eastman,化学生产能力位居榜首，约占世界生产能力的,35%,；,2002,年世界主要国家或地区生产醋酐,147.8,万吨，装置开工率为,70%,。同年消耗醋酐,141.4,万吨，其中美国是世界醋酐最大的消费国家，占总消费量的,55%,，其次是西欧和日本，分别占,28%,和,16.8%,；,醋酸纤维素是世界醋酐的主要消费领域，其他方面还包括医药、,TAED,等方面。今后几年由于醋酸纤维素需求的下降将导致醋酐需求的萎缩，需要年均增长率为,0.5%,。,3、醋酐 醋酐是最重要的精细化工原料之一，化学,目前我国醋酐生产能力约,10,万吨,/,年，产量约,7,万吨,/,年，如加上作为醋酸纤维素中间产品的醋酐，则我国醋酐生产能力为,18,万吨,/,年，产量约,11.6,万吨。,国内醋酐的生产有两种工艺：醋酸裂解乙烯酮路线和乙醛氧化路线，其中醋酸裂解法占醋酐总生产能力的,95%,左右，除上海化学试剂总厂采用乙醛氧化法，其余均采用烯酮法。目前最具竞争力的醋酐生产工艺为甲醇,CO,羰基合成的醋酸醋酐联产法，甲醇和醋酸的,CO,羰基合成法具有流程短、产品质量好、消耗低、三废排放少等优点，该法代表目前醋酐生产的先进技术水平。,2003,年我国醋酐的消费量为,17,万吨。预计,2008,年我国的醋酐需求量达到,32,万吨以上，其中需求增长较快的是医药、染料、醋酸纤维素、,PTMEG,等领域的应用。,图,29,醋酐需求量图,目前我国醋酐生产能力约10万吨/年，产量约7,4,、醋酸酯,醋酸酯是重要的有机溶剂，用于涂料、油墨、粘合剂、医药等领域。作为高档溶剂，醋酸乙酯可以代替甲乙酮，醋酸丁酯可以代替甲基异丁基酮、芳烃溶剂等。,2001,年，国外醋酸乙酯生产能力约,150,万吨,/,年，消费量约,120,万吨，醋酸丁酯生产能力约,110,万吨,/,年，消费量约,85,万吨。 美国、西欧和日本是主要消费国家和地区。预计今后几年醋酸酯消费年均增长,1-2%,。,醋酸丁酯主要用于涂料生产，约占总消费量的,75-85%,，其次是油墨、粘合剂。各国醋酸乙酯的消费结构有所不同，主要是西欧和日本醋酸乙酯有相当大的比重消费于油墨生产。,表,4 2003,年我国醋酸酯消费构成（万吨，,%,）,表,3,世界醋酸酯消费结构（,%,）,4、醋酸酯 醋酸酯是重要的有机溶剂，用于涂料、,2003,年，我国醋酸乙酯生产能力,43,万吨,/,年，醋酸丁酯生产能力,27,万吨,/,年，二者合计达,70,万吨,/,年,(,由于装置能切换生产，醋酸乙酯和醋酸丁酯的能力会有变化,),。,2003,年我国醋酸乙酯产量约,33,万吨，醋酸丁酯产量约,22,万吨，二者合计约,55,万吨。主要生产企业有：金沂蒙集团公司,(10/2,万吨,),、南昌市赣江溶剂厂,(5/3,万吨,),、江门谦信化工发展有限公司,(7,万吨,),扬子乙酰化工公司,(8,万吨,),。,我国醋酸乙酯的消费量由,1997,年的,10.5,万吨增长到,2003,年的,36,万吨，年均消费增长率达,22.5%,。我国醋酸丁酯的消费量由,1997,年的,9.6,万吨增长到,2003,年的,28,万吨，年均消费增长率达,18.7%,。,预计,2002-2007,年，我国醋酸乙酯年均消费增长率约,8.1%,，需求量达,42.7,万吨；醋酸丁酯年均消费增长率约,8.7%,，需求量达,34.3,万吨。,2003年，我国醋酸乙酯生产能力43万吨/,5,、二醋丝束,将纤维素用醋酐处理可制成不同酯化度的醋酸纤维素，其中二醋酸纤维素经抽丝可制成二醋酸纤维丝束，分为长丝和丝束，二醋酸纤维丝束大量用作香烟过滤嘴，另有部分长丝用于纺织品生产。,目前年世界二醋纤丝束总生产能力约,65,万吨，产量约,60,万吨。其中美国占总产量的,42%,、西欧占,25%,、日本占,15%,；,世界二醋丝束的生产被为数不多的几家公司所控制，,Celanese,占,33%,，,Eastman,占,22%,，,Rhone-Poulenc,占,8%,，,Daicel,占,7%,，,Mitsubishi Rayon,占,6%,；,目前世界二醋丝束消费量为,57.8,万吨，中国美国、西欧分别占世界总消费量的,28%,、,19%,和,8.8%,。,在未来,510,年内世界二醋酸纤维丝束消费总体增长率为,1.0 1.5%,，发达国家消费量与目前持平或稍有增加；东欧增长率达到,3%,。预计到,2008,年世界二醋丝束消费量将达到,65,万吨左右。,5、二醋丝束 将纤维素用醋酐处理可制成不同酯化,1989,年以前，我国烟用二醋酸纤维丝束全部依赖进口。目前，国内共有,4,家二醋酸纤维丝束生产厂，生产能力总计,5.9,万吨,/,年，产量约,6.2-6.3,万吨。其中厂家是与中国烟草总公司与塞拉尼斯公司合资企业，另一家是与日本合资企业。,我国是香烟生产和消费大国，香烟产量居世界第一位。目前的丝束产量尚不能满足需求。为此，中国烟草总公司计划除扩产原有生产装置外，另计划新建一批二醋酸纤维丝束生产装置以满足需求。,作为世界卷烟生产和消费第一大国，近几年来我国滤嘴烟发展迅速。香烟消费年增长率达到了,22%,；,2003,年我国卷烟产量为,3580.86,万箱，二醋酸纤维丝束用量约,13.816.1,万吨。,2010,年我国卷烟产量计划达到,4000,万箱。即便国家对香烟生产采取限产政策，估计今后几年我国卷烟生产仍将维持在,36003700,万箱左右。卷烟接嘴率将保持在,98%,以上，每万大箱用丝束量,6070,吨，因此每年烟用丝束需求量共,22,万吨左右，其中二醋丝束需求量可达到,16,万吨，所以今后在较长的一段时间内存在较大的市场缺口。,1989年以前，我国烟用二醋酸纤维丝束全部依,6,、聚甲醛,聚甲醛是重要的通用型热塑性工程塑料品种，其生产能力仅次于聚酰胺（,PA,）和聚碳酸酯（,PC,）居第三位。,2003,年，全世界聚甲醛的生产能力总计,83.7,万吨,/,年，其中美国、西欧和日本合计,62.3,万年,/,年，约占世界总生产能力的,74%,。聚甲醛生产技术难度较大，生产技术相对比较垄断，目前市场份额主要被,Ticona,、杜邦、三菱瓦斯、宝理公司等几家公司所占领。,目前共聚甲醛生产装置占全球聚甲醛生产装置总能力的,80%,以上。,2003,年世界主要国家和地区聚甲醛的消费量为,63.8,万吨。美国、西欧和日本是主要的消费国家和地区，消费量为,42,万吨,约占世界总消费量的,66%,。汽车制造业和电子电器行业是国外聚甲醛最大的两个消费领域，各占聚甲醛总消费量的,32%,，机械制造占,13%,，其他领域为,24%,。,2007,年，世界主要国家和地区聚甲醛需求量年均增长率为,4.7%,，届时总需求量约达,78,万吨。,6、聚甲醛 聚甲醛是重要的通用型热塑性工程塑,图,30,甲醇氧化制甲醛工艺流程图,图30 甲醇氧化制甲醛工艺流程图,7,、,DMF,N,N-,二甲基甲酰胺,(DMF),是一种性能优良的溶剂和各种气体的吸收剂,主要于聚氨酯、腈纶抽丝、医药、气体抽提、电子等。,2001,年国外,DMF,的总生产能力达到,40,万吨,/,年，其中德国的,BASF,公司生产能力最大，达,6,万吨,/,年，其次是美国的,DuPont,公司、德国的,UCB,公司和韩国的三星公司各有一套,5,万吨,/,年的生产装置。,2001,年国外,DMF,产量约为,28,万吨，开工率近,70%,。,DMF,产量最大的是西欧,10.1,万吨，其次是日本和南韩分别为,6,万吨和,5,万吨。,美国、西欧,DMF,主要用于医药占总消费量的,40%,，合成革占,10-15%,，而亚太地区,DMF,以聚氨酯合成革为主，占消费总量的,60%,左右。,预计，国外,DMF,的需求仍然保持一定的增长，其中美国、西欧和日本等国家和地区,DMF,的市场已经成熟，其需求量仍保持现有水平。主要的增长推动力来自亚太地区，该地区对,DMF,需求的增长率达,10%,。,图,31,我国,DMF,消费构成,7、DMF N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是,8,、甲 烷 氯 化 物,甲烷氯化物,甲基氯硅烷（有机规单体）,硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅,一氯甲烷,医药、农药、甲基纤维素和季胺化合物等,二氯甲烷,溶剂、清洗剂、发泡剂、感光胶片等,三氯甲烷（氯仿）,HCFC-22,医药萃取剂、麻醉剂、染料、农药,制冷剂,四氟乙烯,聚四氟乙烯,六氟丙烯等,四氯化碳,精细化工原料,图,32,甲烷氯化物使用链,8、甲 烷 氯 化 物甲烷氯化物甲基氯硅烷（有机规单体）硅橡,2004,年国内一氯甲烷表观消费量为,8,万吨，随着国内经济的快速发展，国内有机硅需求急剧增长，同时，医药、农药、甲基纤维素和季胺化合物对一氯甲烷需求也有一定的增长，预计到,2010,年有机硅产品对一氯甲烷的需求量将达到,25,万吨左右，,2015,年达到,38,万吨左右,今后一段时期，我国国民经济将继续保持较快的发展速度，感光材料、电子电气、金属脱脂、脱漆和医药仍将是国家重点发展的行业，对二氯甲烷的需求将继续保持增长势头，预计,2010,年国内二氯甲烷总需求量将达到,22,万吨左右，,2015,年达到,28,万吨左右,国内氯仿主要用于生产,HCFC-22,，每年用于这一领域的氯仿量约占总消费量的,70%,，根据“蒙特利尔议定书”规定，我国从,2016,年起将,HCFC-22,制冷剂消费冻结在,2015,年水平，至,2040,年削减,100%,，预计,HCFC-22,在,2030,年以前仍将以价格低廉而保持其应有的致冷剂市场占有率，在,2016,年之前其消费仍将呈增长势头；在化工生产中,HCFC-22,主要用作生产四氟乙烯,),等氟化物，这方面的消费不受任何限制，预计国内氯仿需求仍将稳步增长，,2010,年将达到,35,万吨左右，,2015,年达到,50,万吨左右,根据“蒙特利尔议定书”规定，四氯化碳在制冷剂和溶剂行业将完全被淘汰，四氯化碳将只用做部分精细化工产品的原料。,2004年国内一氯甲烷表观消费量为8万吨，,9,、甲醇制烯烃,MTO,20,世纪,80,年代初，,Mobil,公司在研究,MTG,（甲醇制汽油）过程时，发现通过改变操作条件，用,ZSM-5,催化剂可以生产烯烃，烯烃的收率为,6%,左右。,1980,年,UCC,发现采用,SAPO-34,（磷酸硅铝分子筛）可以有效地将甲醇转化为低碳烯烃。而后,UCC,将相关技术转让给了,UOP,公司。,1995,年,UOP/HYDRO,公司在挪威建成了一套甲醇加工能力为,0.75 t/d,的中试装置。甲醇转化率近,100%,，乙烯和丙烯选择性分别在,45%,和,37%,左右，通过改变反应条件，乙烯与丙烯之比可在,1.51,0.751,之间变化。,中科院大连化学物理研究所在,20,世纪,80,年代初开展,MTO,工作。“七五”期间完成,0.7,1.0t/d,中试，甲醇的转化率为,100%,，乙烯到丁烯的选择性为,86%,，达到同期国际先进水平。,目前中科院大连化学物理研究所推出的,DO123,催化剂，与,UOP,的,MTO-100,催化剂相当，缺点是催化剂的用量大，但价格仅为,UOP,的,15%,。正在与陕西省新兴煤化工有限责任公司合作在榆林进行万吨级,MTO,工业试验装置的建设。在此基础上陕西将与香港益业等投资,155,亿，建设,240,万吨甲醇、制,80,万吨烯烃的,MTO,项目。,9、甲醇制烯烃MTO 20世纪80年代初，M,图,33 MTO,工艺流程示意图,图33 MTO工艺流程示意图,10,、甲醇制丙烯,MTP,甲醇制丙烯（,MTP,）工艺是,Lurgi,公司于,20,世纪,90,年代末开发成功的,Lurgi,公司于,2001,年夏季在挪威的,Tjldbergolden,的,Statoil,工厂建设了一套示范装置，示范装置于,2002,年,1,月开车，已运行超过,9000,小时。,Lurgi,公司已经与伊朗国家石化公司（,NPC,）旗下的子公司扎格罗斯（,Zagros,）石化公司签署了价值,1.99,亿美元的合同。由,Lurgi,公司负责在伊朗的,Bandar Assaluye,建设一座,5000,吨,/,日的甲醇厂，并确认正在与扎格罗斯（,Zagros,）石化公司商谈利用甲醇产品，建设一套,52,万吨,/,年的甲醇制丙烯（,MTP,）生产装置。,我国内蒙古蒙西高新技术集团公司计划建设天然气经甲醇制丙烯（,MTP,）项目。该项目是由美国,Euclid,国际金融公司、蒙西高新技术集团公司和德国,Lurgi,油气化公司共同投资。,MTP,工艺采用固定床反应器，易于放大、风险小，并能降低投资。,MTP,工艺本身要副产液化气和汽油，这对于富煤缺油少气的地区得到能源产品有很好的现实意义，但大量的液化气和汽油也阻碍了下游产品的发展和附加值的提高,。,10、甲醇制丙烯MTP 甲醇制丙烯（MTP）,图,34 MTP,工艺流程示意图,图34 MTP工艺流程示意图,11,、甲醇燃料,甲醇燃料是随着其它替代燃料发展起来的一种新型燃料，甲醇燃料辛烷值较高，可提高抗爆性、压缩比、热效率，改善动力性能，减少排放。其次甲醇的分子量小、沸点较低，使甲醇在燃烧过程中雾化性好，燃烧充分。由于甲醇燃料在燃烧的过程还具有洁净燃料的大部分优点。由于自身含碳量相对较少和燃烧性能的改善，使尾气中的,CO,和,HC,等污染物的排放减少。,在国外，许多发达国家对甲醇燃料的研究开发工作始于,20,世纪,70,年代，到,80,年代末,90,年代初期，美国、前西德和日本等国，进行了甲醇燃料汽车的研究、开发试验及整车的示范工作。,美国是在甲醇燃料研发过程中投资规模最大、行车范围最广的国家之一。美国于,1978,年首先在加州开始了甲醇燃料应用试验工作。,在欧洲，德国和瑞典是较早研发甲醇燃料汽车的国家，目前仍有几百辆甲醇燃料汽车在运行。,日本甲醇燃料的研究开发始于上世纪,80,年代后期，进入,90,年代初期已有,300,多辆甲醇燃料汽车投入运行，主要是将高比例的甲醇燃料用于轻型货车，而且大都是用柴油机改制的小型载货车。,11、甲醇燃料 甲醇燃料是随着其它替代燃料发展,THANK YOU!,感谢聆听与支持！,THANK YOU!感谢聆听与支持！,