摘要：煤炭转化是指煤炭经过化学反应过程得到气态、液态或固态产物的过程，主要有煤炭气化、煤炭直接液化、煤炭高温炼焦、煤炭中低温热解等工艺过程。后续加工主要包括以煤气中的 H2、CO 等气体组分为原料的化工合成和对煤炭转化液态产物进行加氢提质与改性等深加工的过程。
【化工科技装备大发展】系列-850
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为化工装备现代化鼓劲加油
煤化工是指以煤为原料生产各种能源或化工产品的工艺过程，一般包括煤炭转化和后续加工两个环节。
煤炭转化是指煤炭经过化学反应过程得到气态、液态或固态产物的过程，主要有煤炭气化、煤炭直接液化、煤炭高温炼焦、煤炭中低温热解等工艺过程。后续加工主要包括以煤气中的 H2、CO 等气体组分为原料的化工合成和对煤炭转化液态产物进行加氢提质与改性等深加工的过程。
传统煤化工典型代表有煤炭炼焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制电石－乙炔－聚氯乙烯等。
现代煤化工相对于传统煤化工，产品种类逐渐增多，生产规模日益扩大，更体现在新工艺、新装备、新材料的不断涌现和工艺过程控制水平的大幅提升以及安全手段和环保措施的日臻完善等。现代煤化工的典型代表有煤直接液化、煤气化、合成气费托合成(煤间接液化)、大型煤制甲醇、甲醇制烯烃、甲醇制芳烃、煤制乙二醇、煤制天然气等。
近年来，中国现代煤化工科技创新取得了一系列重大突破，技术水平和产业化规模均已位居世界前列，有些已达到国际领先。先后突破了大型先进煤气化、煤直接液化、煤间接液化(合成气费托合成) 、煤制烯烃(甲醇制烯烃) 、煤制乙二醇、煤制芳烃等一批煤转化与后续加工的核心技术难题，并取得了自主知识产权。
我国新型煤化工产业处于探索绿色低碳的发展路径的关键时期。新型煤化工一般在生产过程中，采用先进的清洁生产技术和设备，减少废弃物和污染物的排放，实现可持续发展。我国对新型煤化工产业的发展给予了大力支持，通过政策引导、财政补贴等方式，鼓励企业加大对新型煤化工产业的投资力度。“十四五”以来，我国煤炭行业资源综合利用水平和效率不断提升，煤炭清洁高效利用有序推进。
半废锅航天炉
截至 2023 年底，我国煤制油、煤制气、煤（甲醇）制烯烃、煤制乙二醇产能分别达到 931 万吨/年、74.55 亿立方米/年、1872 万吨/年、1143 万吨/年，产量分别为724 万吨/年、63.35 亿立方米/年、1725 万吨/年、547 万吨/年。
煤气化在现代煤化工项目中居于基础地位。大部部分现代煤化工项目均需要先将煤炭气化转化为合成气，再将合成气进一步用于生产终端产品。在生产合成气过程中一般需配套建设的工序/工程单元包括原料煤破碎/筛分（或制成水煤浆）工序、空分装置，净化装置、硫回收、氨酚回收等装置。
原料煤进入煤气化单元生产粗煤气、粗煤气经变换冷却后送入低温甲醇洗（净化）单元，用甲醇将气体中大部分有害组分脱出，脱出的含硫酸性气体送硫回收装置制备硫磺，低位甲醇洗出口净化合成气进一步用于生产终端产品。在煤化工项目中，大体上可以将涉及到的单元划分为两大类，一类是与煤气化相配套的上游基础设施，一类是根据从气化到终端产品的合成单元。
煤气化是煤化工产业的最重要的核心技术之一。煤气化是煤在一定温度和压力条件下与气化剂反应，转化为气态产物的工艺过程。煤气化技术是现代煤化工的龙头技术，无论是以生产油品为主的煤液化，还是以生产化工产品为主的其他煤化工，选择合适的煤气化技术都是决定项目全流程生产装置连续稳定运行和煤化工生产企业经济效益的关键。
煤气化反应需要在高温和高压条件下进行，气体产物易燃、易爆，同时还存在有磨蚀性物料和腐蚀性介质，因而不仅对大型煤气化炉的材质提出了很高的要求，而且需要在反应器结构形式上有特殊考虑，因此对气化炉的设计和制造就提出了更高的要求。加压气流床煤气化技术，是指磨到一定细度的干煤粉(或制成水煤浆)被气化剂气流携带进入气化炉，并在高温、高压条件下瞬间转化为粗煤气的工艺过程。
航天炉
加压气流床煤气化炉内的气化温度一般高达 1300～1700℃，气化压力高达4.0～8.7MPa。因此，对气化炉的结构设计、炉体用材及设备制造均有非常高而特殊的要求。其中最关键的是让炉体外壳在较低温度下承受高压，同时靠炉内特殊构件在较低压差下承受高温。国产化气化炉呈现多点开花局面。随着大型气流床加压煤气化新技术的创新研发，先后成功开发了一批具有自主知识产权的大型加压煤气化炉。
晋华炉
目前，国内已形成具有自主知识产权的大型加压煤气化新技术主要有: 多喷嘴对置式水煤浆气流床加压气化技术、航天干煤粉气流床加压气化技术（航天炉）、水煤浆水冷壁废锅流程气流床加压气化技术（晋华炉） 、“神宁炉”干煤粉气流床加压气化技术、“东方炉”干煤粉气流床加压气化技术等。目前，应用最多的是前两种煤气化技术。
东方炉
多喷嘴对置式水煤浆气流床加压气化技术，由华东理工大学与山能能源集团（原兖矿集团）、中国化学天辰工程公司等单位联合开发。
气化炉喷嘴位于炉体上部，四嘴两两对喷，气流携带水煤浆下行，炉内衬有特制耐火砖，粗煤气在下部用水激冷后进入后面的文丘里洗涤器和洗气塔冷却和除尘。该技术的单台气化炉日投煤量最大已达 4000 吨。航天干煤粉气流床加压气化技术，由航天长征化学工程股份有限公司开发成功。
项目名称：国家能源集团宁夏煤业400万吨/年煤间接液化示范项目
建设单位：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司
建设地点：宁夏银川市 · 宁东能源化工基地
投资总额：约550亿元人民币
项目介绍：国家能源集团宁夏煤业400万吨/年煤炭间接液化示范项目是全球单套规模最大的煤制油项目。本项目总投资约550亿元，于2016年12月28日正式投产，每年可就地转化煤炭2046万吨，年产合成的柴油、石脑油和液化石油气等油品405万吨。本项目的工艺技术和装备国产化率达98.5%，实现了37项重大技术、装备及材料的国产化任务，打破了国外对煤制油化工核心技术的长期垄断，探索出了科技含量高、附加值高、产业链长的煤炭深加工产业发展模式。
项目名称：内蒙古宝丰300万吨/年烯烃项目
建设单位：内蒙古宝丰煤基新材料有限公司
建设地点：内蒙古鄂尔多斯市乌审旗
投资总额：约484亿元人民币
项目介绍：项目采用绿氢与现代煤化工协同生产工艺，烯烃总产能为300万吨/年，其中40万吨是通过配套建设风光制氢一体化示范项目，用绿氢替代煤炭进行生产，该项目是推动煤基新材料产业高端化、低碳化、集群化发展的关键一环，将对改善地区能源结构、推动区域高质量发展以及促进产业转型升级产生深远影响。
项目名称：伊犁新天煤化工20亿立方米/年煤制天然气项目
建设单位：伊犁新天煤化工有限责任公司
建设地点：新疆伊犁州伊宁市巴彦岱镇
投资总额：约176亿元人民币
项目介绍：伊犁新天煤化工20亿立方米/年煤制天然气项目位于新疆伊犁州伊宁市巴彦岱镇，总投资约176亿元，是目前世界上单体规模最大的煤制天然气项目。本项目设计年生产能力为天然气20亿立方米、重芳烃10万吨、多元烃8.4万吨、轻烃3.11万吨、多元酚2.5万吨、硫铵11.6万吨。本项目设计年消耗原料煤457.6万吨，燃料煤180.5万吨，原水1185.2万立方米。本项目是国内第4个投产的煤制天然气工程。本项目为煤炭深加工项目做了良好的示范，煤制天然气工艺技术成熟，是国家快速发展的天然气供应的有益补充。
项目名称：陕煤集团榆林化学煤炭分质利用制化工新材料示范项目一期一阶段180万吨/年乙二醇工程
建设单位：陕煤集团榆林化学有限责任公司
建设地点：陕西省榆林市榆神工业区清水工业园
投资总额：约1250亿元人民币（一期一阶段投资额为265亿元人民币）
项目介绍：陕煤集团榆林化学煤炭分质利用制化工新材料示范项目是目前在建的全球最大的煤化工项目，位于榆林市榆神工业区清水工业园，总占地面积约13平方公里，估算总投资达1250亿元，年转化煤炭超过2400多万吨。
本项目主要通过煤热解、气化等系列深加工技术的系统集成，生产包括聚烯烃、聚酯、聚碳、聚苯乙烯、丙烯酸酯等在内的各类产品590万吨/年。本项目共包括27套工艺装置及配套的公用工程，主要包括1500万吨煤炭中低温热解、560万吨甲醇、180万吨乙二醇、200万吨MTO以及以此为中间原料的下游产品，包括97万吨/年聚乙烯、30万吨/年聚苯乙烯、60万吨/年聚丙烯、20万吨/年丁二烯、27万吨/年丙烯酸及酯、240万吨/年煤焦油加氢、116万吨/年芳烃联合装置、210万吨/年聚酯、20万吨/年聚碳等。
本项目分两期四阶段建设：一期工程分为两个阶段，一阶段为180万吨/年乙二醇工程，总投资265亿；二阶段为200万吨/年烯烃工程，包括560万吨/年甲醇、200万吨/年甲醇制烯烃及下游聚乙烯、聚丙烯、丁二烯、丙烯酸及酯等下游深加工装置，总投资约500亿。本项目二期工程为煤热解及煤焦油深加工工程，包括1500万吨/年中低温热解、240万吨煤焦油加氢、116万吨重整/芳烃联合装置、180万吨PTA、30万吨苯乙烯、18万吨双酚A及下游聚苯乙烯、聚碳、聚酯等深加工装置，总投资约303亿。
项目名称：中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目360万吨/年甲醇137万吨/年聚烯烃
建设单位：中天合创能源有限责任公司
建设地点：内蒙古鄂尔多斯市乌审旗图克工业园
投资总额：约600亿元人民币
项目介绍：中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目，总投资约600亿元。其中，煤炭设计总生产能力为2500万吨/年；一期主要建设两座煤矿及360万吨/年甲醇装置；二期主要建设2×180万吨/年甲醇制烯烃、67万吨/年聚乙烯、70万吨/年聚丙烯。本项目是国家确定的煤炭深加工示范项目，拥有国内目前在建的最大规模的煤制烯烃装置也是世界上最大规模的煤制烯烃项目。
项目名称：淮北矿业集团安徽碳鑫科技有限公司甲醇综合利用项目
建设单位：淮北矿业集团安徽碳鑫科技有限公司
建设地点：安徽（淮北）新型煤化工合成材料基地
投资总额：34亿元
项目介绍：项目以公司自有的甲醇、混煤及焦粉为主要原料，采用中科院大连化物所合成气/甲醇经二甲醚羰基化制无水乙醇专利技术，通过神宁炉气化、变换、净化、气体分离、合成等，生产60万吨乙醇，是全球最大的煤制乙醇项目。项目采用洁净煤技术，生产石油替代产品，实现了产业链上下一体化，将资源优势最大程度转化为经济效益优势。
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来源：海纳百川化工人
