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二、认识煤化工产业
煤化工。顾名思义,以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏,以及焦油加工和电石乙炔化工等。
在认识煤化工之前,有必要首先认识煤。煤炭种类有很多,分类口径不同就有不同的分类方式。在中国,从低变质程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储量。按中国的煤种分类,中国的地质资源中,炼焦煤类约占27.65%,非炼焦煤类约占72.35%。前者包括气煤、肥煤、主焦煤、瘦煤、其他为未分牌号的煤(占0.55%);后者包括无烟煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、褐煤、天然焦、未分牌号煤和牌号不清的煤(占1.06%)。
煤化工到底能做什么?这是人们最为关心的一个问题。就当前的技术水平,一个碳或两个碳的所有产品煤化工都能做。但是,发展煤化工是需要具备许多外部条件的。按照技术诞生的先后,煤化工产业可分为传统煤化工和新型煤化工(也有现代煤化工的说法)。
传统煤化工
传统煤化工主要有三条路径:
1.煤—电石—聚氯乙烯(PVC)
2.煤—焦炭—化工产品(主要指苯、煤焦油及其精制产品)
3.煤—合成氨—尿素
以上三条路线甚至可以理解为是传统煤化工的全部内容。
煤—电石—聚氯乙烯(PVC)的基本工艺
PVC可通过以石油为原料的乙烯法实现,乙烯法生产PVC工艺当属传统工艺或主流工艺,工艺过程相对于电石法要短,全球约75%的生产能力采用的是乙烯法;PVC还可以通过以煤、石灰石和原盐为原料的电石法实现。煤炭经过干馏获得兰炭(也称半焦),兰炭与石灰石经过煅烧形成的生石灰反应获得电石,电石与水反应生成乙炔作为PVC的第一种原料;原盐(氯化钠)经过电解获得氯气,然后与氢气反应生成氯化氢(盐酸)作为PVC的第二种原料;主反应由乙炔和氯化氢反应生成氯乙烯,再通过聚合反应获得目标产品PVC(聚氯乙烯)。由于工艺路线较长,过程中还产生煤焦油、干馏气、电石渣、烧碱(氢氧化钠)等多种有价值副产品,因为原料条件的限制,中国的PVC产能约77%采用的是电石法。
煤—焦炭—化工产品的基本工艺
这条工艺线路是我们所熟悉的,原料主体为炼焦煤。炼焦煤在焦炉中经过高温裂化,主产品为焦炭,同时产生焦炉煤气、粗苯和煤焦油三种初级产品,如果生产规模不大或者业主没有其他投资意向,粗苯和焦油可以作为商品投放市场;如果达到一定的生产规模,粗苯可以通过进一步加工,分馏产生纯苯、甲苯、二甲苯等苯精制产品,焦油可以通过独立车间精制生产粗酚、工业萘、洗油、蒽油和沥青等。
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