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煤氣化生產技術范文1
關鍵詞：殼牌 煤氣化工藝 發展 技術特點
一、殼牌煤氣化的工藝發展歷程
殼牌煤氣化的工藝較為復雜，其原理主要為：在加壓以及高溫作用下，將氧氣和蒸汽混合在一起，與煤粉共同送入氣化爐中，在很短時間內，這些混合成分溫度劇升，其揮發成分將脫除出來，經過裂解、轉化等物理化學反應。因為氣化爐具有很高的溫度，只要存在一定的氧氣，則碳物質和各種揮發、反應產物都會燃燒，當氧耗盡時，就開始發生物質轉化的反應，也就是進入到氣化的階段，形成煤氣，其成分主要是一氧化碳和氫氣。
在上世紀五十年代開始，就出現了殼牌石化燃料的氣化技術，當初的原料主要是渣油，這種工藝又稱為SGP。經過二十年的時間，在渣油作為主要氣化原料的基礎上，重新開發出一種新的原料，即粉煤。這種技術叫做SCGP，這種技術從試行開始到投入商業生產，其技術開發歷程有三十多年。煤氣化的技術最開始是從煉焦爐、水煤氣爐和煤氣的發生爐作為主要的煤氣化設備，其原料主要是小粒煤或者是塊狀煤，經過了幾十年時間，其發展逐漸向潔凈煤氣化的技術過渡，這種新的技術能夠防止因為直接燃燒而排放污染物，該技術的反應器主要是氣流床，其原料是干煤粉或者水煤漿，其生產規模巨大。在這種新生產技術滋生出很多的煤氣化工藝。
在最近的十多年中，中國市場由于其巨大的潛力，成了殼牌公司的開拓和發展方向之一，并在化工生產中極力推廣粉煤的煤氣化生產工藝。殼牌公司從01年開始就和我國簽訂了技術轉讓的協議，最早的國內項目如，岳陽中石化殼牌煤氣化有限公司、湖北雙環化工集團有限公司等，目前，已經有接近二十家的企業簽訂了協議，殼牌在我國的技術合作企業占了其2/3左右，我國逐漸開發和投入各種生產的設備裝置，從合成氨生產發展到合成甲醇，再到合成氫氣，其技術改造一般是在一些比較大型的化肥企業中進行的，均取得了良好的效果，目前像岳陽中石化殼牌煤氣化有限公司、永城煤電有限責任公司、云南天安化工有限公司等單臺氣化爐連續運行時間可達140天。
二、殼牌煤氣化的技術特點
殼牌煤氣化技術具有跟其他煤氣化不一樣的特點，其具體體現在以下幾個方面中：第一，其流程較為復雜，但是操作簡單方便。流程從磨煤及煤粉的干燥、粉煤加壓輸送、氣化、排渣、除灰排灰、合成氣洗滌、初步水處理等八個工序環節，其中磨煤及干燥工序不屬于殼牌設計，且涉及到的流程圖數目繁多，復雜。但是在實際操作中是比較簡單的，可實現蒸汽產量、二氧化碳含量、甲烷含量等多種氧碳比的串級自動控制模式。第二，其煤種具有較強的適用性。在煤氣化過程中，既可以使用石油、煙煤、次煙煤或者褐煤等，也可以將兩種或者多種煤的任意比例摻燒，實現生產配煤的經濟化及自動化。對于煤種有更高的適應性，同時水冷壁以渣抗渣的設計提高其對高灰份煤種的適應性。目前，已經投產的單臺的氣化爐中，內蒙古大唐國際發電股份有限責任的三臺氣化爐單臺規?？蛇_3400t/d。第三，產品氣體具有高質量。煤氣化產品的氣體清潔度高，且沒摻雜重烴，甲烷也很少，主體氣體占了百分之九十。第四，其具有很高的熱效率，一般來說，冷煤氣的效率在82%左右，其中副產的高、中壓的蒸汽占15%左右，其總熱效率達到百分之九十八。第六，具有很高的轉化率。因為氣化溫度在1500攝氏度左右，轉化率一般可達到百分之九十九。第五，生產的耗氧量低。煤氣化和采用水煤漿比較，其不需要消耗太多氧氣來提供煤漿水分的汽化熱，從而耗氧量降低20%左右，可以減少運行的費用和空分規模的投資費用。第八，調節負荷時操作簡單。因為每一臺氣化爐中有4、6、8個燒嘴，能夠方便煤粉氣化，也能靈活調節生產負荷，調節范圍較廣，為氧負荷百分之四十到一百一十，每分鐘可以的調節量達到百分之五。第九，具有較長的運轉周期。氣化爐結構是采用水冷壁結構， 具有以渣抗渣的特性，不需要經常維護，且維護簡單，運行周期很長，可不配置備用爐。在設計時，燒嘴的壽命達到八千小時，因此，大大提高了運行的穩定性。最后，具有良好的環境效益。由于煤氣化系統中所排出的灰渣爐渣具有極低的含碳量約1%，可以將其作為新的建筑材料，且沒有滲出污染物，處理簡單，基本能夠達到零排放。
殼牌的煤氣化技術具有眾多的優勢，其在我國的應用已經有一定的時間，且隨著其應用的不斷發展，工藝流程不斷優化（如殼牌最新的五環爐將激冷氣壓縮機省去，降低大量投資），技術特點不斷改善，這不僅有利于降低我國企業煤氣化的生產成本，也有利于提高其社會效益和經濟效益。將煤氣化技術應用在合成氣生產的過程中，效果良好。目前，我國企業中殼牌煤氣化技術的應用已經具備一定規模，其操作技術符合設計的要求，運行平穩，且操作靈便，很多裝置都能夠在長時間的高負荷環境中正常運行，因此，該技術在未來將有更大的發展空間。
殼牌技術項目在我國建設中需注意，最為關鍵的路線是氣化爐的供應和安裝，氣化爐內件（兩千噸爐子內件約109920634.9206元人民幣）目前多為的印度LT公司或西班牙BPE公司供貨，周期較長，國產化技術有待提升。因此，應將其建設周期縮短。還應該不斷增加供貨商的量，這些供貨商必須具備殼牌煤氣化工藝中各種關鍵生產設備的合格認證，以不斷推進生產設備和國際的接軌長度，不斷優化煤氣化系統，最大程度降低裝置建設所需要的資金。殼牌氣化項目走設備生產國產化大大降低單爐投資成本，增設備爐實現連續生產，真正實現原設計的自動化生產管理理念，是該技術將來生存與發展的關鍵所在。
三、結束語
殼牌煤氣化是一種具有眾多優勢的工藝技術，其在當今國際的各種潔凈的煤氣化技術中，是列為較前的，其產量大，且煤種具有較廣的適用范圍，且運行的周期很長，能實現零排放。從其發展歷程以及在我國內試行投產的實際考慮，殼牌煤氣化技術有利于充分高效利用煤，實現清潔生產，因此，其發展空間是非常廣闊的。
參考文獻
煤氣化生產技術范文2
關鍵詞：合成氨 工藝技術 現狀 發展趨勢
一、現狀與發展概述
隨著合成氨技術的逐步發展，氨合成的裝置也逐漸向單系列、大型化、節能型方向發展。在基礎化工產品中，氨是比較重要的。它的產量高，在各種化工產品中居首位；同時能源消耗也是最高的。合成氨在農業上得到廣泛應用，合成氨是氮肥工業的基礎，同時氨也是無機化學和有機化學工業基礎原料。最近幾年，國內外在傳統生產工藝的基礎上，又研發了節能氨合成工藝技術及流程，其主要是通過增加氨合成轉化率、降低合成的壓力、減小合成回路壓降、合理利用能源等技術，我國現有大型合成氨裝置30多套，其中氯合成塔也是國際上廣泛使用的工藝設備，目前我國大部分中小型氮肥生產企業，基本采用國產設備，因此十分希望生產優化，但由于設備改造以及優先控制實施的費用過高，在這種情況下就需要挖掘自身潛力，結合現有裝置設備特點，對當前操作過程進行合理調節，以實現生產系統與裝置的最優搭配。
二、我國合成氨技術的基本情況
1.大型氮肥裝置
我國目前的型合成氨裝置共計34套，年生產能力1000萬噸，其中除1套裝置生產硝酸磷肥之外，其他均生產尿素。按照所使用的原料類型劃分，以天燃氣為原料的設備17套，以輕油為原料的設備6套，以重油為原料的設備9套，以煤為原料的設備2套。
2.中、小型氮肥裝置
目前有中型合成氨裝置55套，年生產能力約為500萬噸，主要是生產尿素和硝酸銨，其中以煤、焦為原料的裝置有34套，以渣油為原料的裝置有9套，以天然氣為原料的裝置有12套，目前有小型合成氨裝置700多套，年生產能力約為3000萬噸，主要生產碳酸氫銨，如今有112套經過設備改造后生產尿素，原料以煤，焦為主，其中以煤，焦為原料的占96％，以氣為原料的僅占4％。
三、合成氨裝置的結構調整
合成氨裝置的技術調整主要體現在以下四個方面：
1.“油改氣” 使用天然氣合成氨的裝置一般采用蒸汽轉化的技術，但采用此技術有它的局限性，采用天然氣部分氧化技術較之更為合理。采用天然氣部分氧化技術，不僅可以利用現有的氣化爐調整操作工藝，進行燒嘴改造，而且改造難度小，投資少，改造周期短，具有明顯的經濟效益。另外，天然氣部分氧化技術易于向大型化發展，此項技術逐漸被同行業所認同。
2.“油改煤”煤氣化技術相關的改造內容包括新建煤氣化和新建合成氣凈化兩部分。煤氣化技術逐步走向市場化奠定了合成氨裝置的原料結構調整的主要技術基礎。
3.“煤氣化” 煤氣化工藝技術日益成熟與完善，具有大型的專利工廠。水煤漿氣化工藝生產的粗合成氣已逐漸用于循環聯合發電，化肥，甲醇等行業的生產，粉煤氣化工藝僅用于循環聯合發電，兩者都發揮了各自的作用并且各具特色。
4.“合成氣凈化” 這個生產環節的關鍵問題在于CO的變換工藝，如何脫除酸性氣體，氣體精制等工序的合理工藝流程。其中CO變換工藝主要選擇合成氣凈化工藝技術，CO變換工藝技術全為非硫，由于CO具有含量高，分壓大的特點，因此要根據變換氣的工藝條件，比較適合采用物理吸收法進行變換。
四、合成氨的工藝流程
1.原料氣制備
首先將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣，通常采用氣化的方法對固體原料煤和焦炭加工制取合成氣；渣油可通過非催化部分氧化的方法獲得合成氣；現代工業中利用二段蒸汽轉化法對氣態烴類和石腦油提煉制取合成氮。
2.凈化
對粗原料進行凈化處理，除去氫氣和氮氣以外的雜質，也是一項重要的工藝。其操作主要是變換的過程。①一氧化碳變換過程。在合成氨生產過程中，很多方法制取的原料氣都含有CO。其體積分數一般為12~40％。合成氮需要的兩種成分是H和N，因此操作過程中就需要除去合成氣中的CO②脫硫脫碳過程。制成的粗原料氣，多少都含有一些硫和碳的氧化物，在合成氨生產過程中，可以引起催化劑的中毒，所以必須在氨合成工序操作前加以脫除。③氣體精制過程。為了防止對氨合成催化劑的毒害，規定CO和CO2，總量不得大于10CM3/M3(體積分數)。因此，原料氣必須進行最終凈化才可以在進入合成工序，即精制過程。
3.氨合成
將純凈的氫，氮混合氣進行高壓壓縮，在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是整個合成氨生產過程的核心工藝。
五、工藝技術改造
新建的煤氣化生產線，生產合成氣主要采用煤氣化主流工藝。新建了空氣分離工序。本工序采用全低壓，內壓縮空氣工藝技術，主要提供煤氣化工藝所需要的工藝氧氣和高，中、低壓氮氣。增建的耐硫變換工序。采用三段耐硫變換工藝，進行合成氣的高濃度CO變換。增建脫除酸性氣體的工序，采有低溫甲醇洗凈化工藝手段，凈化變換氣的脫硫脫碳的工序，使變換氣中的H2S，COS，CO2成功脫除，并配合兩級克勞斯脫硫+SCOT工藝，處理低溫甲醇洗工序的H2S產生的尾氣，改造和利用甲烷化工序完成整個操作過程。
六、合成氨技術的發展趨勢
1.低能耗與生產環境將是未來合成氨裝置技術未來發展的主流方向。其生產設備向大型化、集成化、自動化方向發展。
2.以“油改氣”和“油改煤”為主的原料結構調整和以產品再加工為核心的結構的調整，是企業增強競爭力的最有效途徑之一。
3.清潔生產是未來合成氯裝置發展的必然的，也是惟一的途徑。在生產過程中不生成或減少副產物，廢物。實現或接近“零排放”。清潔生產已經成為未來工業產業重視的問題。國內外企業都將清潔生產作為企業發展的一個重要目標。
4.提高生產運轉的可靠性，使生產技術日趨成熟。延長運行周期是未來合成氨裝置在市場競爭中的重要保證。其中可以“提高裝置生產運轉率”，延長生產運轉周期，生產工藝優化的新技術和越來越先進的控制技術等將越來越受到國內外企業的重視。
參考文獻
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煤氣化生產技術范文3
拓展煤炭產業鏈的主要途徑是發展煤化工，確定拓展煤炭產業鏈的發展方向對調整產業結構、實現煤炭礦區經濟穩步健康發展具有十分積極的現實意義，但要注意的是拓展煤炭產業鏈并不意味著能從源頭上解決資源短缺的問題，何況某些拓展項目屬新興的朝陽產業，其科技含量之高、投入資金之多、存在風險之大都是難以估量的，因此煤化工的發展之路并非一馬平川。新型煤化工是一個技術與人才高度密集的現代產業，現在很多大型的新型煤化工技術尚處于初步試點階段，要想真正實現大規模的工業化推廣還有一段很長的路要走，這其中需要引入大量設計研發、生產施工、管理運營等相關的高素質專業人才，但我國從事煤化工生產及研發的工作人員多由石化行業或其他關聯領域轉行過來的，可以說現階段制約煤化工現代化發展的主要因素之一便是高素質專業人才的不足。大型現代煤化工技術多是首次在大規模的工業化中應用，所以下列風險不可避免：技術在初步試點階段雖然可行，但沒經過實踐長時的運行檢驗；當前煤化工中關于“三廢”的處理技術尚不完善，距離真正實現“零排放”還有幾步之遙；經濟、技術等方面還沒得到驗證，因此要想完善技術必須進行深層次的集成優化與升級示范；投資強度大必然會造成部分投資者望而卻步，總之要想新型煤化工的現代化發展一帆風順，必須做好事先的經濟風險評估。煤炭是我國的基礎能源，煤氣化是煤炭高效、清潔利用和轉化的核心技術，是發展煤基化學品、IGCC發電、制氫等工業的基礎。大規模氣化技術的應用對引領煤化工行業的轉型發展、促進我國化學工業可持續健康發展、保障國家能源安全具有重要意義，然而在一些產業鏈延伸項目在實施過程中仍存在較大的技術風險。
2新型煤化工技術問世
我國的芳烴年消費量超兩千萬噸，其為大宗基礎有機化工原料，作為化纖、塑料等領域的關鍵生產原料成功覆蓋了服裝面料、航空航天、交通運輸、裝飾裝修、電器產品、移動通訊等行業。市面上的芳烴有不小于97%都源于石油原料，而我國石油產能不足，40%的芳烴依賴國外進口，而由我國自主研發的煤制芳烴技術的成功問世成為了新型煤化工現代化發展之路上的一個里程碑突破，不僅有利于推動石化原料的多元化發展，也有利于應對市場快速增長的需求，對保障國家能源安全是有百利而無一害的。當前用煤炭資源代替石化生產原料成為新型煤化工現代化發展的重點方向，同時要求真正實現煤炭資源的“零排放”，這一點已被國家能源局寫進了““十二五”科技發展規劃。煤制芳烴技術以煤炭資源為主要生產原料，由煤氣化、合成氣制甲醇和甲醇制芳烴三大關鍵技術組成，其中國內外關于煤氣化與合成氣制甲醇的生產技術都已純熟，唯有甲醇制芳烴這一生產技術還是白紙一張。而經由我國清華大學自主研發成功且當作催化劑的甲醇制芳烴和能夠應用于大規模工業生產的流化床甲醇制芳烴填補了此項國際空白，對我國發展安全新能源具有重要的保障意義。經清華大學各位專家們數十年技術攻關而成功研發的流化床甲醇制芳烴在煤制芳烴技術領域里可謂具有劃時代意義，其成套技術的創新性之強在技術領域的發展史中都是“前無古人后無來者”的且將同類技術遠遠地甩在了身后。流化床甲醇制芳烴成套技術的先進性表現在操作流化床裝置時，雖然彈性較大，但是非常平穩、易于控制，其自動化與連續性非常高，甲醇不費吹灰之力便可全部轉化成所需要的芳烴，同時還會產生大量的氫氣，真正實現三廢“零排放”、環境“零污染”。清華大學各位專家們在研發煤制芳烴技術的過程中始終堅持“綠色化學”的理念，煤基甲醇生產在經過脫硫、脫氮等程序后，生產處的芳烴必然是干凈的、不含絲毫雜質的；甲醇轉化成芳烴的過程中產生的大量氫氣并非無用武之地，其可以回爐用來調整合成氣的碳氫比；甲醇轉化成芳烴的過程中產生的甲烷和乙烷可用作燃料或制氫原料，并且在下一道工序中還能再次轉化為芳烴，可謂一舉多得，真正實現了物盡其用、物盡其責，很大程度上推動了環境友好型城市的建設。當今社會科技是第一生產力，企業要想長期在競爭激烈的市場和煤化工領域中站穩腳跟、占據技術高地必須大力發展科技，不斷突破創新。這就要求企業要積極研發煤制芳烴技術的延伸產業鏈，不斷優化產業結構，形成企業與眾不同的技術核心競爭力，繼續探索被視為最符合中國國情的企業科技創新途徑的產學研合作模式并發展運用這種模式，促進企業的科學、可持續、快速發展。因為誰能在新能源戰略競爭中取得優勢，誰就能在下一場產業革命中充當領跑者。需要強調的是，我國中西部地區的煤炭資源相對比較豐富，而研發煤制芳烴技術的延伸產業鏈勢必會帶動相關下游產業的發展，這不僅有利于實現東部地區共享中西部地區豐富的煤炭資源，還有利于促進中西部地區的經濟又快又好的發展，對實現西部大開發具有十分重要的戰略性與現實性。研發煤制芳烴技術作為實現新型煤化工的現代化發展的第一步，一定不能出絲毫差錯，后續的很多相關工作都要穩扎穩打，堅決杜絕急于求成。
3結論
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前言
進入21世紀，人類正面臨著越來越嚴重的環境危機，最突出的是人口劇增、能源日漸減少、資源瀕臨枯竭、生活廢棄物和工農業污染物正迅速惡化生態環境，使得人與自然的矛盾不斷激化。
綠色化學的設想是在化學生產過程中，不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物。相應的，綠色化學工程與工藝是通過改進化學的技術和方法，減少甚至完全消除對人類健康、生態環境有危害作用的化工產物，同時促進化學工業節能目標的實現。
一、綠色化學工程與工藝的開發
我國傳統的化學工程與工藝對有害污染物是滯后的被動治理，即不能根除污，并且成本很高，治標不治本。如利用煙氣除塵、脫硫，雖然達到了凈化氣體的目的，但是污染物卻轉移為廢渣、廢水。綠色化學工程與工藝的開發，則本著零排放、清潔生產的原則，從化學反應的始端著手，進而有效防止和控制污染的產生。
1.選擇、采用無毒害化學原料
原料的選擇生產化學品的源頭，同時，還決定著不同的化學生產流程和工藝。綠色化學工程與工藝的開發首要目標是不使用有毒有害的原料。為了從源頭上防止化學污染，綠色化學工程與工藝開發的原則是盡量選用可再生的自然物質作原料，如野生植物、農作物等生物質。將諸如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農副產品的廢棄物作為原料加工為糠醛以及醇、酮、酸類化學品，用生物質氣化產生氫氣等，都是綠色原料應用的典型例子。
2.提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工中經常會有這種反應，其目的產物不穩定，容易進一步氧化成H2O和CO2.在各類的催化反應中，此反應的選擇性最低，有時有些產品還具有異構體形式，為了得到更多的終產物，需要使用那些選擇性高的試劑。為了降低分離產品和純化產品的難度，需要提高反應的選擇性，這樣可以降低成本，節約資源，減少環境污染。在這一方面已經有不少的科研成果，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，來應對不同的烴類氧化反應。
3.采用無毒無害的化學催化劑
目前，約 90 %以上的化學反應要實現工業化生產必須采用，催化劑提高其反應速率。開發新型高效、無毒無害的催化劑是綠色化學工藝的方向之一。國內外都在研發新的烷基化固相催化劑。另外，分子篩催化劑也得到了很好的開發和應用。
二、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用
綠色化學工程與工藝開始與使用，很大程度上促進了化學工業節能的實現。具體來講，目前在國內主要有以下幾方面的應用。
1.清潔生產技術的應用
清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術，比如先進的脫硝和脫硫技術；城市垃圾的無害化處理技術；生活垃圾制沼氣技術；高效清潔的煤氣化技術；利用風能、太陽能等自然能發電技術等等，這些都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的范圍很廣，主要有以下幾種技術：生物工程技術，這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等；輻射加工技術，如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫高壓下才能進行的反應；綠色催化技術，這里有多種催化劑，比如分子篩催化劑、相轉移催化劑等；超臨界流體技術，這里有超臨界H2O和超臨界 CO2，都能阻燃并且無毒。清潔生產技術具有許多優點，其產品清潔無毒，不管是對環境還是對人體都是安全的。
2. 結合生物技術的應用
生物技術領域包括有細胞、基因、微生物和酶等的技術范疇。它在化工領域的應用主要包括兩個方面，化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內作為一種催化劑具有高效性和專一性，廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領域使用到生物技術。
綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術，使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數直接來源于動植物，之后才發展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中，催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業酶。酶與一般的化學催化劑相比，具有無污染、反應條件溫和產物性質優良等優點。比如制備丙烯酰胺，使用的是丙烯腈，換用酶催化后，能耗大幅度降低，反應完全且無副產物。
3.生產環境友好型產品
發展綠色化學工程與工藝，其目的是生產出環境友好型產品。在生活中有許多實例，比如尋找替代品來替代氟利昂，這樣可以保護大氣的臭氧層；使用可降解的塑料制品；無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統汽油柴油給大氣帶來了嚴重污染，近年來國內外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料，大大減少汽車尾氣造成的污染。又如在山東推行的用二甲醚來做汽車用的燃料，二甲醚既經濟又環保，這具有很好的發展前景。巴西在生物能源的開發上取得一定成就，如使用乙醇汽油，利用甘蔗產酒精，酒精燃料已經取代了接近一半的汽油消費。另外還有H2和CO2在太陽能和電解質存在的條件下合成乙醇這一新工藝，生產過程和產品均對環境友好。
三、結束語
總之，綠色化學工程與工藝采用無毒害的溶劑、原料、催化劑等，選擇無污染、低耗、節能的化學工藝過程，應用清潔的生產技術，實現生產與環境相容，產品和生態友好。開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是建設環境友好型社會，實現可持續發展的關鍵。
參考文獻
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[關鍵詞]辛烯-1 合成 工藝特點 發展狀況
中圖分類號：O632.12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0360-01
辛烯-1作為共聚單體用于生產聚合物時，能顯著改善聚乙烯的各項性能，下游產品薄膜具有極優異的落鏢沖擊強度，抗穿剌強度、撕裂強度、密封性能、光學性能等優點，同時，還有極好的熔體穩定性，可改善吹塑薄膜的加工性能，并且凝膠微粒較少。隨著PE工業的迅速發展，對1-辛烯的需求也越來越大，預計2008～2020年，全球1-辛烯年均需求增長率將達到3.7%，而我國還沒有1-辛烯的工業化生產裝置，完全依靠進口。加快我國1-辛烯的合成技術開發和工業生產，對于提高我國聚乙烯行業的整體水平具有重要意義。
1 全系列α-烯烴生產工藝
1.1 石蠟裂解
石蠟裂解法是1965年首先由Chevron公司開始實現工業化生產的。該法一般以餾程為350～480℃的精蠟為原料，其碳數范圍為C25～C35，典型的蠟裂解α-烯烴C6～C20質量分數為5～30%，在產品C6～C20餾分中，直鏈α-烯烴含量在86～90%。石蠟裂解法得到的是含有奇數碳和偶數碳的α-烯烴混合物，其中還含有內烯烴、二烯烴、支鏈烯烴及芳烴等雜質，組成復雜，所以分離所得的1-辛烯不易達到高純度，難以滿足作為共聚單體的要求，國外已經停止使用此法，但仍是我國生產α-烯烴的主要方法。
1.2 乙烯齊聚
乙烯齊聚法是傳統的1-辛烯生產方法，通過乙烯齊聚得到的不僅有1-辛烯，同時也得到其他α-烯烴或內烯烴，產品種類從C4到C30以上，有10多種烯烴，其中目的產物1-辛烯的選擇性較低（僅為10～30%），產物分離困難。目前擁有乙烯齊聚技術的公司主要有Chevron Phillips（雪佛龍菲利普斯）、Shell（殼牌）、BPAmoco、Idemitsu（日本出光石化）等公司。已工業化的乙烯齊聚生產工藝按所使用的催化劑不同，可分為3類，即以烷基鋁為催化劑的"Ziegler"法（即CPChem一步法）和"Ziegler"改良法（即BP二步法）；以鎳絡合物為催化劑的"SHOP"法和以鋯-鋁為催化體系的Idemitsu齊聚工藝。
2 以 1-辛烯為目的產物的生產工藝
2.1 Sasol F-T合成工藝
在南非的Secunda地區，Sasol公司以煤為原料，采用鐵基高溫F-T合成工藝運行著一套大型煤氣化及合成燃料聯合裝置，該裝置生產合成汽油和FT石蠟，在產品合成汽油餾分中含有大量的α-烯烴，可以通過一定的反應及分離方法得到優質的LAO。從20世紀90年代初Sasol開始從煤制合成燃料混合產品中回收1-戊烯和1-己烯，到1998年開始回收1-辛烯，目前已有兩套1-辛烯裝置，合計產能9.6萬t/a，并且于2007年建成第三套1-辛烯裝置，將使總產能增至19.6萬t/a，成為全球最大的1-辛烯生產商。
2.2 Sasol乙烯四聚工藝
乙烯四聚是近年來新興的一種專門生產1-辛烯的技術。鑒于CPChem公司成功開發出高選擇性鉻催化劑通過乙烯三聚工藝生產1-己烯，類似的四聚生產1-辛烯也引起了廠商的興趣。三聚機理涉及一種由鉻原子和3個結合在一起的乙烯分子組成的七元金屬化環中間體，而四聚技術是要使該環擴展到形成1-辛烯所需的九元，而且這個九元金屬化環至少要有一個穩定的尺寸，這種結構并不容易形成。近年由南非Sasol技術公司領導的國際研究小組研制成功了選擇性四聚生產1-辛烯技術，他們探索了一類帶有二膦配體的Cr（III）催化劑來制備1-辛烯，發現了幾種可提供接近70%1-辛烯選擇性的組合。經優化后，產率可達到6202800品/g催化劑/h。在Sasol申請的WO 2005/123633A1專利中提到四聚催化劑體系包含過渡金屬、雜原子配體和活化劑。其中過渡金屬為乙酰丙酮化鉻（III），配體為（苯基）2PN（1，2-二甲基丙基）P（苯基）2，活化劑為改性甲基鋁氧烷MMAO-3A，反應條件是以?？松梨诠镜暮铣僧悩嬐橛虶為溶劑，溫度60℃，乙烯壓力7000KPa。反應結果為：產率6202800（g/gCr/h），C6組分21.7%、在C6中1-己烯含量82.9%，C8組分66.3%、在C8中1-辛烯含量99.4%，聚合物6%、C10～C16 6%。
2.3 Sasol 1-庚烯制1-辛烯工藝
為了提高1-辛烯產量，盡可能地利用合成燃料油中的α-烯烴資源，Sasol公司開發出將沒有得到充分利用的1-庚烯轉化為1-辛烯的新工藝。此工藝包含5個步驟，即粗1-庚烯分離、1-庚烯醛化生成正辛醛、正辛醛氫化得到1-辛醇、1-辛醇脫水生成1-辛烯以及1-辛烯的最終純化工序達到共聚級。
2.4 丁二烯調聚制1-辛烯工藝
中科院大連化物所研究了通過丁二烯和甲醇在促進劑（甲醇鈉）及催化劑存在下進行調聚反應制得2，7-辛二烯甲醚，再催化加氫反應制備出高純度辛甲醚，然后在γ-Al2O3催化劑下裂解制得1-辛烯。而在1996年大連化物所曾申請了兩篇關于醚裂解制α-烯烴反應催化劑的專利，在專利中提到采用改質SiO2、氧化釷、堿土、稀土或VIB族金屬氧化物以及采醇在促進劑（甲醇鈉）及催化劑存在下進行調聚反應制得2，7-辛二烯甲醚，再催化加氫反應制備出高純度辛甲醚，用Mg-Si氧化物為催化劑。Shell公司曾申請過經1，3-丁二烯和羧酸在鈀、鉑或釕為催化劑下進行調聚反應制取1-辛烯的專利。在一份1992年關于由丁二烯制備辛醇和辛烯的PERP報告中，敘述了1，3-丁二烯與醋酸在鈀催化劑作用下調聚生成2，7-辛二烯基-1-醋酸酯，后者加氫合成乙酸辛酯，乙酸辛酯裂化得到1-辛烯，醋酸循環使用。1992年，陶氏化學公司開發了經辛甲醚催化裂解制1-辛烯的新路線。在該過程中，辛甲醚是重要的中間體，其合成方法很多，但大多數成本很高，不適用于催化裂解制備1-辛烯。
2.5 正辛醇脫水法
正辛醇脫水制備1-辛烯是一條最古老的方法，通常采用氧化鋁為催化劑，在Kuraray的專利中提到用磷酸鈣和氫氧化鈉作催化劑，可以得到94%的選擇性。自1966年美國Archer Daniels Midland公司停止使用正辛醇脫水制1-辛烯后，這種方法已被淘汰。近年來國內如大連化物所、蘭州化物所、大慶石化總廠研究院、大連理工大學、西安石油學院等科研單位和高校已開展了該領域的研究。其中中國石化北京燕山分公司研究院和大慶石化總廠研究院開展了乙烯齊聚制己烯的工藝開發，并取得了很大進展。北京燕化公司2007年6月建成5萬t/a 1-己烯工業化裝置，現正在試運行，1-辛烯作為副產品，產量很少。
3 結束語
目前我國α-烯烴可部分由蠟裂解法生產，但蠟裂解生產的α-烯烴產率低、質量差，得不到共聚單體用的高純度1-辛烯；由丁二烯調聚經醚裂解和由乙烯齊聚生產1-辛烯的生產技術目前還處于研究開發階段，所以到目前為止，對高純度1-辛烯產品的生產國內仍屬空白，必須依靠進口解決，我國1-辛烯生產技術有很大的研究和發展空間。
作者簡介
戴鵬（1981.5-29），男，吉林省吉林市人，助理工程師，辦公室主任。2004年大學畢業，獲文學士學位，從事過設備管理等工作。
煤氣化生產技術范文6
一、甲醇發展狀況
1、甲醇生產工藝的發展
1923年德國BASF公司首先用合成氣在高壓下實現了甲醇的工業化生產，直到1965年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。1966年英國ICI公司開發了低壓法工藝，接著又開發了中壓法工藝。1971年德國的Lurgi公司相繼開發了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設和單系列反應器生產能力方面具有明顯的優越性，所以從70年代中期起，國外新建裝置大多采用低壓法工藝。世界上典型的甲醇合成工藝主要有ICI工藝、Lurgi工藝和三菱瓦斯化學公司(MCC)工藝。目前，國外的液相甲醇合成新工藝具有投資省、熱效率高、生產成本低的顯著優點，尤其是LPMEOHTM工藝，采用漿態反應器，特別適用于用現代氣流床煤氣化爐生產的低H2／(CO＋CO2)比的原料氣，在價格上能夠與天然氣原料競爭。
我國的甲醇生產始于1957年，50年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來生產甲醇的裝置。60年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業的基礎上開發了聯產法生產甲醇的工藝。70年代四川維尼綸廠引進了一套以乙炔尾氣為原料的95kt/a低壓法裝置，采用英國ICI技術。1995年12月，由化工部第八設計院和上?；ぴO計院聯合設計的200kt/a甲醇生產裝置在上海太平洋化工公司順利投產，標志著我國甲醇生產技術向大型化和國產化邁出了新的一步。2000年，杭州林達公司開發了擁有完全自主知識產權的JW低壓均溫甲醇合成塔技術，打破長期來被ICI、Lurgi等國外少數公司所壟斷擁的局面，并在2004年獲得國家技術發明二等獎。2005年，該技術成功應用于國內首家焦爐氣制甲醇裝置上。
南京國昌化工科技有限公司研發的GC型軸徑向低壓甲醇合成塔技術，通過了中國石油和化學工業協會組織的鑒定。專家認為該甲醇合成塔結構新穎、設計合理，屬國內首創，填補了我國軸徑向低壓甲醇合成塔的空白。該項目為我國甲醇工業提供了一種技術先進、造價低且易于大型化的新型合成裝置。該技術已于2003年底在山東久泰化工科技有限公司5萬噸／年低壓甲醇裝置上首次運用成功。
2、甲醇原料的發展
自1923年開始工業化生產以來，甲醇合成的原料路線經歷了很大變化。20世紀50年代以前多以煤和焦碳為原料；50年代以后，以天然氣為原料的甲醇生產流程被廣泛應用；進入60年代以來，以重油為原料的甲醇裝置有所發展。對于我國，從資源背景看，煤炭儲量遠大于石油、天然氣儲量，隨著石油資源緊缺、油價上漲，因此在大力發展煤炭潔凈利用技術的背景下，在很長一段時間內煤是我國甲醇生產最重要的原料。
二、甲醇應用狀況
近年來，我國甲醇需求增長平穩，一部分來自于傳統應用領域，如甲醛生產等，而新應用領域如醋酸及MTBE等則支撐著甲醇需求的增長。廣義地說，甲醇應用可分為兩大應用領域，即MTBE和化工應用，MTBE曾經是甲醇需求快速增長的主要帶動者，但現在也有逐年減弱的趨勢。
甲醇的主要應用領域是生產甲醛，甲醛可用來生產膠粘劑，主要用于木材加工業，其次是用作模塑料、涂料、紡織物及紙張等的處理劑，其中用作木材加工的膠粘劑約占其消費總量的80％。甲醛需求的增長速度和國民生產總值的增長速度密切相關。甲醛還用來生產縮醛樹脂和特種化學品的1,4-丁二醇，其增長速度很快，但不會顯著改變甲醛的總體需求狀況。
醋酸消費約占全球甲醇需求的7％，可生產醋酸乙烯、醋酸纖維和醋酸酯等，其需求與涂料、粘合劑和紡織等方面的需求密切相關。
甲基丙烯酸甲酯約占全球甲醇需求的2％～3％，主要用來生產丙烯酸板材、表面涂料和模塑樹脂等，預計發達國家的增長速度比較適中，而亞洲地區的增長速度較快。
甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優良的能源和車用燃料。甲醇與異丁烯反應得到MTBE，它是高辛烷值無鉛汽油添加劑，亦可用作溶劑。自1973年第一套100kt/a裝置建成投產以來，它已成為世界上僅次于甲醛的第二大甲醇消費大戶。甲基叔戊基醚(TAME)也是重要的汽油含氧添加劑，由于歷史原因，總產量還不大。
在尋求汽油替代燃料的過程中，醇醚燃料具有較大的應用潛力。醇醚燃料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料，燃燒效率和熱效率均高于液化氣。由于二甲醚的揮發性好，該燃料有效地克服了甲醇燃料不易點燃、需空氣充壓、外加預熱器及安全運輸等方面的缺點。甲醇也可以直接作為汽車燃料使用。
三、甲醇市場狀況
自2002年年初以來，我國甲醇市場受下游需求強力拉動，以及生產成本的提高，甲醇價格一直呈現一種穩步上揚走勢。甲醇市場價格最高漲幅超過100%，甲醇生產的利潤相當豐厚，效益好的廠家每噸純利超過了1000元/噸，因而甲醇生產廠家紛紛擴產和新建，使得我國甲醇的產能急劇增加。
目前在建或擬建的大型甲醇項目主要有：中海石油化學有限公司在海南建設的年產180萬噸甲醇項目，其中第一期工程為年產60萬噸甲醇；山西焦化集團有限公司年產12萬噸的甲醇技術改造項目；內蒙古鄂爾多斯市華建能源化工有限公司的年產100萬噸甲醇項目，其中第一期工程年產40萬噸甲醇；我國陜西榆林天然氣化學工業公司在陜西榆林的30萬噸/年甲醇裝置，建成后，甲醇生產能力將增加到73萬噸/年；山東兗州煤業股份有限公司在陜西榆林投資建設年產230萬噸甲醇工程，其中一期工程為年產60萬噸甲醇；哈爾濱氣化廠的年產25萬噸的新建甲醇裝置，新裝置建成后，該廠的甲醇生產能力將接近40萬噸/年；香港建滔化工集團與重慶長壽化工園合資建造的年產75萬噸甲醇項目，重慶化醫控股（集團）公司與日本三菱化工合資興建的年產85萬噸甲醇項目，屆時重慶的甲醇總產量將達到200萬噸，長壽化工園也將成為全國最大的天然氣化工基地。據粗略統計，這些新建甲醇裝置如果全部建成投產，新增加的年產能至少在500萬噸以上，將對我國甲醇市場供求關系產生明顯的影響。
四、甲醇發展方向
甲醇是極為重要的有機化工原料，在化工、醫藥、輕工、紡織及運輸等行業都有廣泛的應用，其衍生物產品發展前景廣闊。目前甲醇的深加工產品已達120多種，我國以甲醇為原料的一次加工產品已有近30種。在化工生產中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、聚乙烯醇（PVA）、硫酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯（DMT）、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。
以甲醇為中間體的煤基化學品深加工產業：從甲醇出發生產煤基化學品是未來C1化工發展的重要方向。比如神華集團發展以甲醇為中間體的煤基化學品深加工，利用先進成熟技術，發展“甲醇－醋酸及其衍生物”；利用國外開發成功的MTO或MTP先進技術，發展“甲醇－烯烴及衍生物”的2大系列。
作為替代燃料：近幾年，汽車工業在我國獲得了飛速發展，隨之帶來能源供應問題。石油作為及其重要的能源儲量是有限的，而甲醇燃料以其安全、廉價、燃燒充分，利用率高、環保的眾多優點，替代汽油已經成為車用燃料的發展方向之一。我國政府已充分認識到發展車用替代燃料的重要性，并開展了這方面的工作。
隨著C1化工的發展，由甲醇為原料合成乙二醇、乙醛和乙醇等工藝正日益受到重視。甲醇作為重要原料在敵百蟲、甲基對硫磷和多菌靈等農藥生產中，在醫藥、染料、塑料和合成纖維等工業中都有著重要的地位。甲醇還可經生物發酵生成甲醇蛋白，用作飼料添加劑，有著廣闊的應用前景。
五、甲醇行業存在的問題
甲醇作為基礎原料產品近年來全球消費穩定增長，據統計2004年全球甲醇消費量超過了3350萬噸。從2001年到2004年的年平均增長速度在3.6%。在近兩年強勢的能源價格支撐下，全球石化產業處于景氣周期，甲醇行業也處在健康良性的發展軌道上，但是我們也不能忽視了潛在的不利因素。
1、成本增加隱患漸現
有資料顯示，近幾年來，我國國內甲醇產量逐年提高，從2000年的近200萬噸增長到了2004年的約430萬噸，其中最近3年增速尤為明顯。與產量增長相對應，我國甲醇進口量已從2002年最高的180萬噸減少到了2004年的136萬噸。也就是說，中國甲醇市場對進口產品的依賴度在減小，國產甲醇越來越占主導地位，然而這并不意味著我國的甲醇市場是游離于國際甲醇市場之外的一個封閉市場。事實上，國際甲醇市場的變化對我國甲醇市場有著很明顯的影響--國內外甲醇的價差會影響進出口的方向，外盤的價格波動也會對國內市場產生聯動影響。
六、甲醇行業的發展建議
在世界基礎有機化工原料中，甲醇消費量僅次于乙烯、丙烯和苯，是一種很重要的大宗化工產品。作為有機化工原料，用來生產各種有機化工產品。雖然目前世界甲醇市場已供大于求，而且新建裝置還將繼續建成投產，但是根據專家對汽車代用能源的預測，甲醇是必不可少的替代品之一。另外，甲醇下游產品的開發也會進一步促進甲醇工業的發展，因此，甲醇工業的發展前景還是比較樂觀的。
1生產裝置大型化
我國甲醇工業目前還在一定程度上面臨著進口產品的沖擊，原因是國內大部分裝置規模小、技術落后、能耗高，造成生產成本高，無法與國外以天然氣為原料的大型或超大型甲醇裝置抗衡；另一方面，通過多年來技術引進及國內科研院所、高校的研究開發，目前我國甲醇工業已基本使用了國外各種類型的傳統低壓氣相法反應裝置；催化劑研制也達到國際最高水平；新工藝的研究也有較大的進展，主要問題在于裝置的大型化。
2重視新技術加大基礎研究工作
液相甲醇合成工藝具有技術和經濟雙重優勢。在不遠的將來會與氣相合成工藝在工業上競爭，并會趨于完善，循著類似低壓法代替高壓法的歷程逐漸取代氣相合成工藝。因此，應加大對液相合成工藝研究開發力度，一定要開發出自主的先進成套技術。CO2加氫合成甲醇、甲烷直接合成甲醇是甲醇工業的熱點開發技術，一方面要跟蹤國外先進技術；另一方面應加大基礎研究工作，尤其是催化劑的研究開發。
3謹慎投資避免盲目建設
