化学工程与工艺的研究方向精选(九篇)

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第1篇：化学工程与工艺的研究方向范文

关键词：煤直接液化技术　粗制油　精制油　特点　资源优化

随着社会经济的发展和工业生产的需求，对于资源的需求越来越大，资源紧缺现象会愈来愈严重，尤其是有有限储量的石油资源，因此开发使用其它资源代替石油资源的部分功能就显得十分有必要，煤直接液化技术就是利用石油资源代用燃料技术的开发重要典型之一。煤直接液化技术是通过将煤资源进行直接的催化并添加氢化物然后转化成为液体物质的一种技术，使用煤直接液化技术进行煤资源的转化，不仅可以将煤资源转化成为各种燃油资源以及液化石油气、喷气燃料等，还可以从煤资源中提取苯以及甲苯、二甲苯等物质，这对于我国社会经济发展的推进以及资源紧缺等现状的缓解都有着积极的意义。

一、煤直接液化技术相关原理

煤直接液化技术是通过将煤资源进行直接的催化并添加氢化物然后转化成为液体物质的一种技术。在化学概念中，煤与石油的化学组成中都包含有碳、氢和氧等元素，煤物质的氢含量以及组成物质中的氢和碳的原子比比值要比石油的低，而煤物质中氧气的含量却比石油中氧气的含量要相对较高。在化学概念中煤化合物中的分子量要相对较大，一般都是在较高的数值，并且煤物质的化学结构相对较为复杂。在化学概念中，煤物质中还包含有一定数量的以细分或者三组分形成存在的一些无机矿物质以及一些吸附水，并且煤物质中还含有一些数量不一定的一些杂原子、金属物质以及微量元素等，因此要实现煤液化油就需要采用化学分离等方法进行煤分子结构解散，以实现煤资源直接液化的实现。

在煤资源直接液化技术中，将煤进行加温或者化学分离以实现煤物质的小分子结构的存在形式，并通过加氢进行液化时，在煤资源液化过程中不仅需要有较高的温度，还需要相应的高压以及氢气、催化溶剂等共同作用才能够实现将煤物质的直接液化，实现煤物质液化成为油。煤资源直接液化技术中主要就是煤物质的分子分解过程以及加氢催化过程、原子分离液化过程。在煤资源直接液化技术中将煤物质通过以上的三个过程步骤的分解催化最终实现煤物质转化成为油的过程。

二、煤资源直接液化的主要工艺技术

煤资源直接液化技术工艺的出现主要是早期工业发展中为控制工业生产的成本，提高工业生产效率而开发的一项工艺技术。煤直接液化技术早期是在美国、德国以及日本等一些工业发达国家被开发应用。因此煤直接液化技术中比较具有代表性的工艺技术中也就有美国、德国和日本工业发展生产中使用的煤直接液化技术。我国煤直接液化技术工艺的开发应用也是随着我国社会经济的发展和工业生产的需要逐渐发展应用起来的。美国工业生产发展中应用的煤直接液化技术工艺主要就是HTI工艺技术。HTI工艺技术在工业生产应用中是使用特殊的反应器进行混合煤物质的混合反应的，其中煤直接液化中使用的催化剂也是一种专利催化剂，最终通过临界溶剂萃取的方式进行煤物质转化油的杂原子分离，整个液化反应过程相对比较缓和。德国使用的煤直接液化技术的工艺主要是IGOR工艺技术，而日本使用的是NEDOL煤直接液化工艺技术进行煤资源直接液化应用。总之它们使用煤资源直接液化技术主要就是为了提高工业生产效率，控制工业生产成本，推动工业生产和发展。我国的煤直接液化技术工艺则主要以供氢性循环溶剂作为煤浆制备溶剂，并通过强制循环悬浮床反应器进行煤物质的状态分解，最终通过减压蒸馏法进行煤物质液化油的分离提取，这样的煤资源直接液化工艺技术具有液化油效率高，资源浪费小等优势。

三、煤液化粗质油和精制油特征及粗质油改质

煤资源直接液化过程中产生的粗质油主要有重油、中油和轻油三种形式。其中在煤资源直接液化过程中产生的煤液化石脑油是煤液化粗质油中的重要部分，煤液化石脑油中含有较多的芳烃含量，而相对来讲苯原子的含量却相对较小。因此，对于煤液化粗质油来讲不仅含有较多的杂原子对于油质成分有一定的影响，并且进行煤资源液化过程中对于加氢进行精制的要求非常的高。煤资源液化中产生的中油粗质油形式也在煤液化油中占有的比例较大，并且在进行精制过程中对于氢气的消耗要高。而煤液化中产生的重油粗质油形式，它在煤液化油中的占有比例相对较低，因此在进行精制中是和煤液化油一起进行加工的。

煤资源直接而液化过程中液化产生的精制油它的主要特征就是煤液化精制油中的氮含量较少，因此在进行后期的煤液化油的精制加工中进行精制加工的难度也相对较低。煤液化精制油加工中需要进行加氖以稳定液化加工过程物质的稳定性，因此，煤液化精制油的氢含量相对增加，整体比重降低，煤液化中的精制油的不饱和烃含量也会降低，其中以烯烃、二烯烃尤为严重。煤液化精制油还具有双环以上芳烃部分饱和后开环裂化特征，对于柴油十六烷值的提高有一定的积极作用。

煤资源直接液化中产生的粗质油除了油质成分外，还包含有一定的芳烃、碳、氧以及硫等杂原子成分，在使用中必须要进行相关处理改质才能符合使用标准进行应用。将煤资源直接液化中产生的粗质油进行改质应用的工艺也相对较多，其中具有典型代表意义的煤资源直接液化粗质油改质工艺有lGOR煤液化油改质工艺技术、NEDOL粗质油改质工艺和HTI煤液化粗油改质工艺等，它们在进行煤液化粗质油改质中各改质工艺具有各工艺优势。我国煤资源直接液化技术中对于煤液化粗质油的改质工艺主要是使用离线二段加氰裂化技术进行煤液化粗质油改质应用的。

四、结束语

总之，使用煤直接液化技术进行煤液化油的开发应用不仅对于推动社会经济的发展具有积极的意义，在一定程度上对于缓解资源紧缺现状也有一定的帮助，具有很大的研究价值。

参考文献

[1]邱泽锋.煤直接液化技术及其液化粗质油和精制油特点[J].浙江化工.2009（6）.

[2]任相坤，房鼎业，金嘉璐，高晋生.煤直接液化技术开发新进展[J].化工进展.2010（2）.

[3]夏筱红，秦勇.煤直接液化技术在我国能源格架及环境发展中的趋势[J].采矿技术.2006（3）.

[4]李婷，蔡青，付进秋.关于煤直接液化技术的见解[J].科海故事博览.2011（5）.

第2篇：化学工程与工艺的研究方向范文

Shi Bo

（中石油东北炼化工程有限公司吉林分公司，吉林 132022）

（China Petroleum Jilin Chemical Enginneering & Construction Co.，Ltd.，Jilin 132022，China）

摘要： 文章采用乙基愈创木酚-乙醛酸法制备乙基香兰素，此法工艺简单，反应条件易于控制，产率高，产品纯度高，三废污染少。与传统工艺相比，该工艺具有流程简单，能耗少，污染少，转化率高等优点，能满足环保和经济要求。本设计主要完成了氧化及萃取工段的氧化塔，脱羧塔以及萃取塔的工艺设计计算，确定了塔高、塔径等。

Abstract: Ethyl Guaiacol is prepared by acid ethyl vanillin; this process is simple, and is easy to control the reaction conditions, high yield, high purity and less waste pollution. Compared with the traditional process, the process has a simple process, less energy consumption, less pollution, high conversion rate, etc.; it can meet the environmental and economic requirements. The process design calculation of oxidizing column and decarboxylation tower in oxidation and extraction was completed and height and diameter of tower.

关键词： 乙基香兰素 氧化 工艺

Key words: ethyl vanillin；oxidation；process

中图分类号：[T-9]文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）32-0023-02

0引言

乙基香兰素是当今世界上最重要的合成香料之一，乙基香兰素（又称：乙基香兰醛，3-乙氧基-4-羟基苯甲醛），相对分子质量166.18，以乙基愈创木酚一甲醛法先将乙基愈创木酚和甲醛于15%HCl中缩合成3-乙氧基-4-羟基苯甲醇，再将间硝基苯磺酸用Al 和15%HCl于5℃以下还原成间苯肼磺酸，3-乙氧基-4-羟基苯甲醇和间苯肼磺酸缩合水解得乙基香兰素。[1]此法工艺路线长，产品产率低，无工业化生产。以黄樟素为原料，黄樟素经碱处理后，双键迁移转化为异黄樟素，然后氧化为胡椒醛，胡椒醛在氢氧化钾的醇液中反应,生成原儿茶酚，再与卤乙烷或硫酸二乙酯于加压下进行乙基化，即得乙基香兰素[2]。此法路线长，工艺复杂，且同生成异乙基香兰素，产率低，故在使用上受到限制。在综合权衡多方面因素的前提下，本装置采用乙基愈创木酚-乙醛酸法，此法工艺简单，反应条件易于控制，产率高，产品纯度高，三废污染少，国外己有较成熟的工艺， 国际市场上的乙基香兰素大部分采用此法生产[3]。

1装置所采用的生产方法及基本原理

生产方法中包括配料工序、缩合工序、木酚萃取工序、氧化工序、乙基香兰素萃取工序、精馏工序、水结晶工序、烘干包装工序、回收工序（乙醇回收、回收木酚蒸馏）组成[4]。其中，配料工序的稀碱配制和乙醛酸钠盐配制采用连续方式进行，氧化工序的混合、脱羧、中和采用连续方式进行，木酚萃取、乙基香兰素萃取、精馏、乙醇回收、回收木酚蒸馏、烘干为连续操作，稀酸配制、缩合反应、氧化反应、催化剂水溶液配制、水结晶、包装为间歇操作。

缩合工序产生的木酚萃余相由萃取塔中进入到混合釜，通过泵将原料混合液从氧化反应器中部加入，反应器顶部汽体经换热冷却至沸点后变成液体，进入到回流罐，然后回到塔内作为回流使用。脱羧塔进料由氧化液储罐中进入到预热器预热后，温度达到100℃左右，然后经由计量泵进入到脱羧塔中脱羧。产品经脱羧列冷器冷却后进入到脱羧液储罐中，用50%硫酸进行酸化，酸化后即为产物乙基香兰素。萃取塔进料由脱羧液储罐中经泵由萃取塔上部加入，萃取剂为苯。萃取后采出分为两部分。塔顶采出为油相，主要含乙基香兰素和苯。然后进入到萃取液列冷器，经加热后大部分苯变为苯整汽，而乙基香兰素为液体，故经过旋风分离器分离后苯由旋风分离器上部采出，而乙基香兰素则由旋风分离器下部采出。

2工艺设备选择

2.1 氧化过程在氧化反应装置中，由于需要通入压缩空气，因此反应器采用鼓泡塔反应器。而在脱羧中禁止有氧气的存在，故而将氧化和脱羧操作分为两个塔，这样可以有效的防止更多副反应的发生。[5]

2.2 中和过程经过氧化脱羧工段后产物为乙基香兰素钠盐，故而需要将其酸化，此酸化过程用的是50%的硫酸，此过程不但可以将乙基香兰素钠盐变成乙基香兰素，还可以将其他的碱及碱性物质全部酸化，防止乙基香兰素变成钠盐[6]。

2.3 萃取过程此工艺为年产4100t/a乙基香兰素，量较大，故而选用转盘萃取塔，转盘萃取塔不但处理量大，而且结构简单，操作方便，分离效率高，故而在乙基香兰素的工艺过程中运用较多。[7]

2.4 工艺生产条件一览表生产乙基香兰素的生产条件下方，如表1所示。

3设备计算

设计基础

年产4100吨乙基香兰素（含量99.9%),年工作日7200小时，木酚含量99%，732kg可以回收188kg（含量90%）粗制香兰素含量为82%，精馏收率92%，粗制收率82%,水结晶收率为95%(含母液回收)。乙基香兰素：乙醇：水=1：1：1.1，乙基香兰素的溶解度=0.12788kg乙基香兰素/kg醇水。

在设备计算中，主要计算了氧化工段及萃取工段所使用塔器的塔径和塔高。

3.1 反应器计算

3.1.1 鼓泡塔的直径的计算。在空塔气速为uOG=0.02~0.135m/s的范围内，n=1.6和C=0.145~0.400

取uOG=0.05m/s

D=1.128（■）■=1.291m

故反应塔的直径可圆整为D=1.5m。

3.1.2 静液层高度和鼓泡层高度计算。

静液层高度 HO=■=■=14.985m

对于基本的有机化工中使用的鼓泡塔反应器，高度一般很高，当■/uOG?叟30，气含率?孜G沿塔高可视为常数。当■/uOG=282?叟30，?孜G沿塔高可视为常数。

鼓泡层高度

HGL=■=■=17.694m

3.1.3 反应器的总高度

H=■=■=19.3199m

即反应器的高度为H=19.3199.

取反应器的底座为1.5m，故反应器的总高度为20.8199m。

3.2 萃取塔计算进行转盘塔计算时，流体力学及传质关联式

中都涉及到需试差计算的弗鲁特数：Fr=g÷（dR・N2）

先假设转盘直径dR，然后进行试差验算。假设dR = 0.8m

由于传质方向从连续相到分散相，故Fr=（?椎2）0.5=2S

?椎2={■}0.25{■}0.6（1）

计算临界转盘速度

Nc=■

式中，Nc 为临界转盘速度；N为实际转盘转数，r/s；Fr为弗鲁特数；σ为液体界面张力，N/m；

μ为液体粘度，Ns/m2；ρ为液体密度，kg/m3；Δρ为两相密度之差，kg/m3；Dc、Dd为连续相、分散相的扩散系数，m2/s。

先计算Φ2，代入公式（1），则

Φ2={■}0.25・{■}0.6=207.803

塔直径：D=■=1.58m=1.6m

塔内件布置见图1 。

根据上述计算，设计时转盘塔直径取1.6m；转盘直径取0.8m；固定环开口直径为1.1m；转盘间距为0.53m。根据资料查知，采用10个理论板就可使乙基香兰素的萃取率达到99%。根据经验数据，理论级的当量长度取1.5m，因此塔高为15m，上下两分离段各取1m，即萃取塔总高为17m。

4结论

采用乙基愈创木酚-乙醛酸法新工艺生产乙基香兰素，反应条件易于控制，反应选择性高，产率高，产品纯度高，耗电少，三废污染少，有利于工业化，是我国乙基香兰素生产工艺的发展方向。本工序主要分为四个部分：氧化，脱羧，萃取以及蒸苯。与传统工艺相比，该工艺具有流程简单，能耗少，污染少，转化率高等优点，能满足环保和经济要求。通过乙醛酸法，扁桃酸经过氧化，脱羧生成乙基香兰素，再经萃取工序，生成含量为82%的乙基香兰素，供精馏使用。

本设计主要完成了氧化塔，脱羧塔以及萃取塔的工艺设计计算，确定了塔高、塔径等。

参考文献：

[1]马沛生．化工热力学（通用型）[M]．化学工业出版社，2005，5．

[2]陈新志，蔡振云，胡望可．化工热力学．第二版[M]．化学工业出版社，2000，4．

[3]国家医药管理局上海医药设计院．化工工艺设计手册(上册)[M]．化学工业出版社，1994，12．

[4]张洁．异丙苯的Antoine常数．化学工程[J]，1989，12，25.

[5]黄文焕．化工设计概论[M]．吉林科学技术出版社，2008，6.

[6]Mujumdar A S,Wu Z H1 Thermal Drying Technologies .NewDevelopment s and Future R &DPotential [C]1 Proceedings of the5th Asia2Pacific Drying Conference . Hong Kong . 2007 : 1281.

[7]Curcio E, Profio G D, Drioli E. A new membrane - basedcrystallization technique. Tests onlysozyme [J].CrystalGrowth, 2003, 24（1-2）:166～176.

第3篇：化学工程与工艺的研究方向范文

关键词：高锰酸钾 制备工艺 发展现状

高锰酸钾，俗称灰锰氧、PP 粉，是一种常见的强氧化剂，常温下为紫黑色片状晶体，见光易分解：

2KMnO4（s） K2MnO4（s）+ MnO2（s）+ O2（g），故需避光存于阴凉处，严禁与易燃物及金属粉末同放。目前，我国拥有世界上最先进的锰酸钾制备工艺技术。主要制备方法有固体焙烧法和液相氧化法，以及自主研发的外循环三相反应器连续制备锰酸钾的新技术。

1 高锰酸钾制备工艺技术

高锰酸钾的制备因氧化工序的工艺技术不同，分为固相焙烧法和液相氧化法以及外循环三相反应器连续法[1]。常见的高锰酸钾的工业生产方法是：以软锰矿（Mn02）与碱（KOH）和氧化剂（O2）为原料，通过氧化反应制得锰酸钾（K2MnO4 ），再经电解（阳极：MnO4-2 - e- = MnO4- ，阴极：2H2O + 2e- = 2OH- + H2 ，总反应：2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH）、结晶、分离、干燥等工序制得高锰酸（KMnO4）。

1.1固相焙烧法

固相氧化焙烧法是把锰粉（MnO，>65 %）与熔融的氢氧化钾按一定比例混合后铺到氧化平炉上，炉内用煤烧火升温吸收空气中的氧来进行氧化反应。平炉固相焙烧工艺法它的混料和平炉吸氧的主要反应为：2MnO2+6KOH+1/2O2 = 2K3MnO4+3H2O （1）， 2K3MnO4+1/2O2+H2O = 2K2MnO4+2KOH （2）。

固相焙烧法生产KMnO4 简单工艺流程见图1。

图1 固态焙烧法制备KMnO4 工艺流程图[2]

由于工艺本身的限制以及MnO2 粉的活性差，上述两个反应进行得很不完全，致使MnO 转化率低，吸氧约为55 %，温度为250 ℃～300 ℃，反应时间50～60 h，二氧化锰转化率65 %～69 %，1吨产品需100 % MnO 粉0.73 t，为理论值的1.32 倍，相当部分MnO，进入渣中[2]。固相氧化法设备工艺复杂，生产投资大以及转化率低，属于传统工艺。

1.2液相氧化法

液相氧化法也称三相氧化法（即液-固-气相法的简称）是把锰粉加到液体氢氧化钾中，搅拌均匀后泵人氧化塔，然后压人空气或氧气并用导热油或其他方式来升温进行氧化反应。它改变了固相法的固-固-气反应过程，变为固-液-气反应过程。液相氧化法生产KMnO4 简单工艺流程见图2。

图2 液相氧化法生产高锰酸钾工艺流程图[3]

液相氧化法分为敞开常压式和密闭加压式两种，反应条件为：温度在220 ℃～270 ℃ ，时间3～4 h，二氧化锰转化率 ≥80 %，相对固相法该生产工艺有很多优势，但由于氢氧化钾在高温、高浓度下腐蚀性强，选择设备材料及丁艺参数对生产过程很重要[3]。

1.3 外循环三相反应器连续制备高锰酸钾新技术

外循环三相反应器连续制备锰酸钾，该技术的拥有者是中国广州同济化工厂，20世纪80年代末开发成功。外循环三相反应器连续制备锰酸钾：将浓度为65 %～90 %（质量）的氢氧化钾在加热成液相熔融状态下，与软锰矿进行液相氧化反应生成锰酸钾[4]。外循环三相反应器连续制备锰酸钾新技术流程图如图3 所示。

图3 外循环三相反应器连续制备高锰酸钾工艺流程图[4]

该法具有设备简单，产品纯度高，操作时无粉尘，反应时间短，同时所需空气或其它含氧气体的量显著地减少，熔体搅拌时动力消耗不大，操作容易等特点。因其具备节能、环保和高效的特点，目前此法是世界高锰酸钾工业的主要发展方向。

2 高锰酸钾工业的现状与发展

随着经济和工业快速发展，高锰酸钾的消费越来越大，高锰酸钾的价格也呈现一个增长的趋势[5]。但是我国锰矿品位低，平均含锰21.4 % ，富矿占储量的 6.12% ，符合国际商品级的富锰矿石（Mn ≥48 %）储量很少，而贫锰矿储量约占全国储量的 94 %[6]。从总体上看，我国高锰酸钾工业十分分散，工艺生产设备落后，能耗高，环境污染严重。这些都深深地制约了我国高锰酸钾工业的发展，因此完善和推广先进的生产工艺非常必要。近年来高锰酸钾的市场一片看好，产业中各企业的素质参差不齐，严重造成了锰资源的浪费，同时给周边的环境污染带来很大的压力，加强企业联合，合理分配资源，提高企业的管理经营水平很重要，重点研究低品位锰矿制取高锰酸钾的工艺，从而强化国际市场的影响力。

3 总结与展望

随着工业技术的发展，开发制备具更广应用价值的高锰酸钾新技术正成为合成高锰酸钾的主要研究方向。针对不同高锰酸钾制备工艺优缺点进行系统深入的研究，对于研制开发新型高锰酸钾以工业和市场不断发展的需要等具有重要理论和应用价值。

参考文献：

[1]徐肇锡. 高锰酸钾生产现状及发展前景[J]. 中国锰业， 1991， 9（1）： 50-55

[2]朱国祥. 高锰酸钾厂锰渣的回收利用[J]. 南方钢铁， 1996（5）： 26-28

[3]胡日勤. 液相氧化法生产锰酸钾[J]. 无机盐工业， 1990， 22（4）： 14-19

[4]李守昌， 陈维举和何天民等. 三相加压连续氧化制锰酸钾新技术[J]. 无机盐工业， 1995， 2（2）： 9-l1

[5]付庆瑜. 1999年世界锰业发展状况[J]. 中国锰业， 2000 （3）： 48-50

第4篇：化学工程与工艺的研究方向范文

关键词：废弃反应釜；改进；水喷射真空泵；综合利用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.029

1 前言

水喷射真空泵广泛的应用于化工、制药、纺织、食品等行业的真空吸收、真空结晶、真空浓缩、真空干燥等工艺过程中。我公司为农药原药及中间体生产企业，水喷射真空泵主要用于抽气量大的减压蒸馏、干燥等工艺过程中。

水喷射真空泵主要用来抽除空气和其它无腐蚀，不溶于水，含有少量固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空。水喷射真空泵所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单，使用方便、工作可靠、维护方便的特点。以减压蒸馏过程为例说明，在这个过程中可利用使系统产生的一定真空度，一些液体溶剂沸点下降，在化工生产中可以节约能耗、提高效率、降低安全隐患、保障工艺的稳定性。

水喷射真空泵工作原理：

由补水阀向水箱进工业水，水满后，经水箱溢流口流入污水处理池，开启离心水泵，泵出水经过水喷射真空泵形成负压抽力，真空系统气体经吸气连管进入缓冲罐，把废气通过缓冲罐，带入到箱体中。

2 一般水喷射真空泵存在以下问题

（1）水喷射泵水箱一般采用RPP材质，不易加工成大容积，容积较小不利于工业化大生产，也不适用于抽气量大的设备的使用。

（2）运行中会产生大量的废水。在水喷射真空泵运行过程中，随着真空吸入的工业气体带来大量的热量，热量转移到循环的水中，会使得箱体内的循环水温度不断升高，当超过40℃时，真空系统中的会产生大量的水沫，使得系统真空度下降，同时水沫中夹带的气体对真空机组及离心泵产生气蚀现象，加快设备的损坏，增大了检修成本。若要使得泵运行时水箱的温度应控制低于40℃，只有不断补充工业水，使其冷却，这需要补加大量的水来替换，会产生大量的废水，还增加运行成本和维护的工作量。

（3）水喷射真空泵材质为RPP，易老化损坏，不易检修。水喷射真空泵的箱体主要采用的材质为RPP（增强聚丙烯），易发生密封性不良，使得离心泵易造成气缚，加大电能消耗。聚丙烯材质寿命较短，不耐腐蚀，暴漏在室外长时间的风吹日晒，也易导致塑料材质变脆缩短使用寿命。工业中常遇到有机酸性气体，为更好地保证设备运行及减少维护，需要在水箱中加入碱溶液，RPP材质的水箱长期在这种碱性溶液中也会加速老化。RPP材质箱体出现裂缝会损坏也不易检修。一般使用1年后就要修补，3年后基本就会更换。带来大量的维修工作，同时带来报废的废物产生。

3 采用废旧反应釜改装成水喷射真空泵的方法和好处

为响应国家政策，化工厂、农药原药生产企业将厂址搬离原生产地址后，产生很多废弃无法再次投入生产的反应釜，怎样对这些废弃物重新利用，是我公司对水喷射泵水箱改进的创新点。可改造的点有以下几个地方：

3.1 水喷射泵循环水的箱体的改进

废弃的规格为1000L，2000L，3000L搪瓷夹套反应釜均可作为水喷射泵循环水的箱体。这种改造过的箱体具有以下几个好处：a. 这种反应釜规格可以从1000L-3000L，能比RPP水箱箱体有更大的体积，可以配套更大的文丘里管和对应的电机，产生更大的抽气量，这一点一般的RPP材质水喷射真空泵是做不到的。

b.由于反应釜材质可以使搪瓷反应釜，具备有耐酸碱的特性，并且可用于温度0-100度，这也是RPP材质不能比的。c.反应釜自带有夹套，可实施夹套冷却，不需要对釜内的水进行换水冷却，可以灵活调节箱体内循环水的温度，同时减少换水的次数和换水量，减少劳动量，减少三废排放。d.反应釜具有良好的密封性，这也是RPP材质不能相比的。e.反应釜应用于这种环境可以达到10-20的寿命，比RPP材质高5-10倍。

3.2 循环泵的改进

传统的RPP材质水喷射泵的循环泵一般采用氟塑料自吸泵。氟塑料自吸泵需要机封，机封受热易烧坏，自吸泵易泄漏，形成“跑，冒，滴，漏”现象，泄漏后影响现场作业环境。

我们可以在反应釜作为循环水箱体的基础上改进氟塑料自吸泵为氟塑料磁力泵。磁力泵，采用磁力驱动，无轴封设计，由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气 隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题。

用废旧反应釜改造后的水喷射真空泵：

基本原理相同，不同处在于将原来的RPP箱体换为了反应釜。

4 我公司通过上述方案改进的实例数据

4.1 使用效果

通过此次将水喷射真空泵的传统水箱改为废弃的搪瓷反应釜，使得釜内水温稳定在20℃左右，达到真空泵正常使用的低于25℃的要求，同时生产系统的真空度可达到0.095Mpa，满足生产系统的真空度的要求。减少了因水温过高时的换水时间，及废水排水量，降低了生产成本及废物的回收再利用。

4.2 效率提升

4.3 真空度提高，时间成本降低

产品减压蒸馏为例，随着系统真空度的增加，蒸馏时间会减少。系统真空度保持在0.095MPa，减压蒸馏时间比之前缩短了3-4h，减压蒸馏效率提高了50%左右，大大减少了生产成本。

4.4 废水量减少，排水量降低

以一台水喷射真空泵机组为例，日换水2-3次，自来水用量减少了为5m3/天，年节约用水近1200m3/年，同时减少废水排放量，数据基本不变，约为1200m3/年。

4.5 减少换水时间

未进行改进之前，每台水喷射真空泵每日换水2-3次，日消耗时间45min，减少了操作人员的换水操作，保证了系统生产稳定性。

4.6 废弃反应釜的利用

废弃的反应釜对于企业来说是固废，消耗固废需花费企业生产成本。

5 推广使用前景

第5篇：化学工程与工艺的研究方向范文

最近世界原油价格急速上涨，己达20美元／桶。影响原油价格的因素很复杂。对今后原油价格的走向，各国看法也不尽相同。但从能源后备资源分析，煤及天然气均较石油丰富，世界油气储量比已从70年代的2.55:1降至目前的1:1。而天然气（包括油田气）的产量为油当量的1／2。因此，未来一段时间，天然气将成为世界能源的重要支柱之一。天然气是清净能源，热值高，易燃烧，污染少，是优质的民用和工业燃料，也是生产合成气的理想原料。当天然气价格适宜时，以天然气为原料生产化工产品，建设投资省，具有很强的竞争能力。以合成氨为例，使用天然气为原料的氨产量约占世界总产量的70％；美国和前苏联两大天然气生产国以天然气为原料的合成氨和甲醇约占其本国总产量的90％以上。我国与世界情况略有不同，天然气价格高，比中东高出4至8倍，约为美国的1.2至1.5倍，而其产量则仅为美国的约1／20，原苏联的约1/30，因此在利用和开采上都受到一定限制。我国煤炭资源较丰富，且煤炭产地价格便宜，如山西、内蒙、陕西几大煤炭基地，同等热值的煤价仅为世界煤价的1／3。因此，在一次能源中，煤炭一直占70％以上。但煤炭直接燃烧污染严重，用于生产合成气时建设投资高，因此在发展上也受到一定制约。众所周知，C1化学的起始原料为富含一氧化碳和氢气的合成气。以天然气和煤为原料都能生产富含一氧化碳和氢气的合成气。所不同的是，以天然气为原料生产的合成气含有较高的氢气；而以煤为原料生产的合成气则含有较高的碳。

下面，笔者拟就21世纪世界以煤和天然气为原料的C1化学的发展趋势作一些阐述，并对我国C1化学的发展提一些建议。

1.国内外发展趋势

1.1合成氨生产

1.1.1以煤为原料的合成气生产

煤炭气化已有150多年的历史，气化方法达70～80种。开发新一代煤炭气化技术，不仅是经济、合理、有效地利用煤炭资源的重要途径，也是今后发展煤化工的基础。

综合分析各国煤炭气化技术的特点，其发展趋势是：

（1）增大气化炉的断面，以提高其产量；

（2）提高气化炉的气化温度和压力，以增加空时收率，降低合成压缩费用。

（3）采用粉煤气化，以降低对煤质的要求，适应现代化采煤细煤产率较高的趋势；

（4）研制气化新工艺和气化炉新结构，以减少基本建设投资和操作费用。

符合上述要求的现代气化炉主要有以粉煤添加催比剂的水煤浆为原料的德士古气化炉和两段陶氏气化炉；其最大单炉日投煤量已达3000～4000t。我国引进软件包和关键设备而大部分设备则立足于国内配套建设的日最大投煤量为450～800t的德士古气化炉，已分别在山东和上海投产，运转情况良好；前者限于老厂净化设备，气化压力约为2.0MPa，后者操作压力为4.0MPa。另外，在陕西渭河化肥厂全套引进的内径10ft、气化压力6.4MPa的气化炉也已顺利投产。已实现工业化生产的以干粉煤为原料的GSP炉和谢尔公司开发的SCGP炉制成的粗合成气有效成份高（CO+H2超过95％），冷气效率高，不需要特殊耐火材料。但与以水煤浆为原料的气化炉相比，尚缺乏长期运转经验，而且其煤粉输送系统较复杂，阀门磨损问题尚待进一步解决，当前其引进费用也偏高。

上述四种炉型均适合于生产合成气，并且处于世界领先地位，用户可依据引进费用、煤种情况，经过经济比较加以选择。另外，国内正在自行开发多喷咀水煤浆气化炉，技术及设备均立足于国内，将大大节省制造费用，其炉膛利用效率也比传统的德士古气化炉高，是很有发展前途的，它的开发成功，将会进一步促进我国煤气化工业的发展。

1.1.2以天然气为原料的合成气生产

目前已实现工业化的以天然气为原料生产合成气技术有部分氧化法和蒸汽转化法。部分氧化法需要使用纯氧为气化剂，目前已较少采用。蒸汽转化法又有一段蒸汽转化法，加热型两段蒸汽转化法和换热式两段转化法之分。一段转化法由于流程短，投资省，应用最广泛。加热型两段转化法第·一段用蒸汽转化，第二段用纯氧或富氧作气化剂，但用于制氨时可用空气替代纯氧作气化剂，同时又可减少一段炉的负荷，节省高镍合金钢，故广泛应用于制氨。换热式两段转化工艺最有发展前途。其二段转化炉出口高温气体热量供一段炉所需的热量，故可大幅度减少燃料天然气的热用量，存在的问题是副产蒸汽量减少。但从节能的角度来看，这种方法最有竞争能力，是今后大型装置的主要发展方向。

用天然气两段转化制合成气，含氢量高但碳量不足，因此一段转化炉采用副产的二氧化碳作为气化剂来增碳，不仅可改善合成氨的氢碳比，同时减少了工厂二氧化碳的排放，因此也是值得推广的一种工艺技术。

1.2甲醇及含氧化合物的生产

1.2.1甲醇

甲醇是一种重要的基本有机原料，也是C1化学的起始化合物，在基本有机原料中，甲醇仅次于乙烯、丙烯和苯而居第四位。

甲醇合成目前普遍采用帝国化学公司（ICI）和德国鲁奇（Lurqi）的工艺。由合成气合成甲醇，己有多年的工业化实践，技术上已臻成熟，能量利用效率已接近工艺本身可以达到的最佳化程度。尽管如此，由于一些固有问题的约束，当前的甲醇合成仍然是一个能耗较高的工艺过程，仍有改进的必要。这些固有问题主要是：（1）造气过程能耗高，投资大；（2）受合成过程热力学的控制，对于甲醇合成从化学平衡来看低温是有利的，但是传统的催化剂需要在较高温度下进行，因此单程转化率低，大量未转化的合成气需要循环，使操作费用相当昂贵；（b甲醇合成过程反应热的移出及利用尚有赖于反应卫程学的问题妥善解决；（4）传统的催化剂对硫过分敏感，增大了合成气脱硫的费用。

为了降低造气费用，国外正在研究甲烷（或天然气）直接氧化制甲醇及甲醛。加拿大、前苏联、日本都有研究，但均停留在小试阶段，目前尚无法与间接法竞争，估计实现工业化还需经过一段相当长时间的工作。

在甲醇合成反应器和催化剂方面的研究工作也取得了一些突破，较有成效的有：

（1）Dat/t/Makee合成新工艺

这种工艺的特点是使用了耐硫催化剂，采用管式低温合成塔，比传统合成塔大大提高了空速。

（2）浆态合成甲醇反应器

早在70年代中期，美国化学系统公司即开始了浆态相合成甲醇的研究，通过5～8t/d的中试装置，成功地实现了连续运转，已进入了实用化阶段。该反应器有效地改善了合成过程的传热，使反应基本上在等温下操作，合成原料气通过新设计的环形气体分布器进入反应器，在保持高浓度催化剂浆液悬浮的同时，又保持了紧密的气／液接触，改进了传质。在温度250℃，5MPa下采用内部换热，无浆液外循环方式，空速11000L／h·kg情况下，出口甲醇浓度为7％～8％，每小时每公斤催化剂的甲醇产率可达到0.96kg。但浆态操作因催化剂均匀悬浮在液相介质中，其中毒机会是均匀的，因而对原料气杂质含量要求很严格：总硫含量要求低于0.06X10-6，HCl、Fe(CO)5及Ni(CO)4要求低于0.01X10-6，美国空气液化公司将与达科气化公司合作，在大平原煤气化厂建造一套日产500t的浆态床甲醇合成工业示范装置，项目预算约2.14亿美元。

（3）守固。固滴流反应器

气固一固滴流流动反应器（gas-solid-solidtrickleflowreactor简称（GSSTFR）是一种新型反应系统。它集催化剂的催化作用和吸附剂的吸附作用于同一一反应器，在进行合成反应的同时，进行产品的吸附分离，产品甲醇一经生成，即被吸附剂吸附，使合成反应平衡不断向产品方向转移，从而克服了化学平衡的限制，CO的单程转化率已接近100％，循环操作可以取消。这项革新很有吸引力，受到了广泛的重视。GSSTFR系统气相是合成气和甲醇，一个固相是Cu基催化剂，固定在反应器的栅架上，另一个固相是硅铝裂化催化剂，以滴流状态流过催化剂床层，用于吸附反应区域中的甲醇。为了评价GSSTFR系统的可行性，荷兰Twente工业大学建立了一套微型试验装置，在解决了固体输送和气。固分离问题、实现连续化后，其经济效果是可观的。

（4）耐硫催化剂

最近日本公害资源研究所开发了一种新的Pd系合成甲醇催化剂，据称无需深度脱硫即可直接用于合成气的甲醇合成。这种新型催化剂以带状云母作为载体。它是一种具有层状结构物的矿物，层与层之间有Ni离子，这种矿物具有溶胀性和离子交换性。这种耐硫催化剂就是通过离子交换法使Pd载入载体中取代Ni离子而制得的。

（5)超临界合成甲醇反应器

为了改变合成甲醇时大量未转化的合成气循环的情况，我国中科院山西煤化所开发了超临界相合成甲醇新工艺。该技术的特点是在甲醇反应器中添加超临界或亚临界介质，使合成的甲醇连续不断地从气相转移至超临界相，从而克服了传统的合成甲醇尾气大量循环（约为新鲜气的5～8倍）的情况。在山西太原化肥厂一所作的中试结果证明，在无尾气或新鲜气与尾气循环比为1：l时，CO转化率达到了90％，甲醇时空产率平均值达到0.46t/h·t催化剂，当放空气能合理利用时具有较好的工业化前景，现该所正与宁夏化肥厂合作进行进一步的开发和放大试验工作。

（6）燃料甲醇

在国家科委支持下，我国从德国引进了三辆以纯甲醇为燃料的汽车，经过长达8年的长期公路运行试验，取得了很好的成果。公路实际运行实践验证，1.6～1.7t甲醇，相当于1t汽油。按现行的汽油和甲醇市场价格对比，其经济效益明显，且尾气排放较汽油车大幅度减少，对改善城市环保有较好的效果。这种环保型汽车的发展，无疑将进一步促进甲醇工业的发展。

1.2.2合成其他含氧化合物

（1）甲醇碳基化制醋酸及醋酥

甲醇碳基化制醋酸及醋酐是近年来C1化学的重大进展，美国和英国均已实现了工业化。自1982年以来，世界醋酸生产能力中，甲醇碳基合成法已占50％以上。最近德国赫斯特公司（Hoechst）将含氢的CO鼓泡导人醋酸甲酯和甲醇的混合液中进行碳基化反应，所得醋酐产率可达1766g/gRh-h。在醋酸甲酯制备方面也取得了进展。美国联合碳化物公司已将甲醇碳基化制醋酸甲酯和醋酸混合液的反应选择性提高到接近100％。碳基化主要采用锗络合催化剂，助催化剂为碘化物。因此，各国都重视锗和碘的回收。据德国赫斯特公司发表的专利，它可使醋酸甲酯和甲醇碳基化产品液中的总碘量由2X10-6降低至5X10-12以下。我国在这方面也取得了小试成果。我国开发的固载化催化剂可以基本解决铐的流失问题。

（2）草酸及乙二醇

CO通过氧化偶联制草酸，也是一项新技术。甲醇与亚硝酸(N2O3)反应生成亚硝酸甲酯，在Pd催化剂上实现氧化偶联，得到草酸甲酯，经水解后生成草酸；氧化产品中的NO再氧化成N2O3，循环使用。这一过程实际并不消耗甲醇和亚硝酸，只是CO与O2和H20合成草酸。若用乙醇代替甲醇，则可生成草酸二乙酯，再加氢即可制得乙二醇，乙醇可循环使用。这是一条非石油原料合成乙二醇的路线。日本目前已将合成气制乙二醇列为C1化学技术开发的基本方向之一。日本工业技术院最近又获得了一项专利，它采用乙酞丙酮基二碳基锗作催化剂，合成气经液相反应制得乙二醇，产率可达17.08mol乙二醇／g原子铑。我国中科院福建物构所在CO常压催化偶联合成草酸用催化剂的研制方面，进行了原料配比和各种空速条件对催化合成草酸二甲酯的研究，并优选了适宜的反应条件。改进配制的Pd（2.0％）／a-Al2O3催化剂在常压、140℃、CO／CH3ONO=1.5、空速3000h-l条件下，时空收率达到999g/L·h。该所并与福建石油化工设计院和福建南靖氨厂合作进行了规模为100t/a的合成氨铜洗回收CO、常压催化合成草酸二甲酯及水解制草酸的中试。

日本国立工业化学实验室开发了一种新的甲醇制乙二醇的工艺。它采用氧化锗催化剂在常温常压下通过光辐射活化，将甲醇与丙酮的混合液直接合成为乙二醇，据称选择性可达80％。

（3）甲醇碳基化制甲酸甲酯，再水解制甲酸

德国Hu1s公司以甲醇和CO在叔二胺与乙烷作用下进行加压碳基化反应制得甲酸甲酯（HCOOCH3），转化率为80.7％，选择性达99.4％。同时，该公司还开发了避免甲酸甲酯再酯化而制得无水甲酸甲酯的新工艺。

（4）合成气制甲基叔丁基醚

采用多组份催化剂，可从合成气制含60％异丁醇和40％甲醇的混合物，异丁醇脱水成异丁烯，从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚。这是一条很值得重视的由天然气（或煤）制取高辛烷值添加剂的技术路线。

（5）气相法合成乙醇

日本乙化学组合有关企业和研究所，目前已完成每日2.2kg的小试，在筛选催化剂的基础上，对以Rh／SiO，为母体的催化剂中添加各种金属对催化剂中Rh进行修饰，发现添加能促进CO解离的金属可提高催化剂活性，添加能促进加氢能力的金属可提高生成乙醇的活性和选择性。小试证明，采用复合式催化剂时，乙醇选择性可达70％，乙醇时空收率为250g/h。

（6）甲醇制醋酸乙烯

美国哈康（Ha1con）公司曾进行过从甲醇与醋酸出发制取醋酸乙烯的研究开发。该工艺是首先将醋酸转化成醋酸甲酯，再进一步转化成二醋酸亚乙酯，经热分解后得到醋酸乙烯和醋酸，但距工业化实用阶段尚有一定距离。

1.3合成烃类

1.3.1甲醇裂解制烯烃

为了应付未来的石油危机，各国对甲醇裂解制烯烃的研究工作已进行了多年。主要研究方向是抑制生成甲烷和高级烷烃的选择性，提高烯烃选择性。美国飞马（Mobil）公司开发成功了ZSM-34沸石催化剂，甲醇转化为烯烃的选择性达到80％。德国BASF公司在日产It的中试中发现钙沸石具有良好的性能，在500～550℃下甲醇转化率为100％，乙烯加丙烯的选择性大于60％。日本用磷酸钙改性HZSM-5沸石，在600C下甲醇转化率为95％～100％，乙烯十丙烯的选择性达到了67.5％。我国中科院大连化物所在甲醇裂解制烯烃的科研工作方面居世界领先地位，从日产5kg模式试验获得了优良的效果，甲醇转化率为100％，对烯烃的选择性达到85％～90％，乙烯十丙烯的选择性达到了70％～80％。每吨烯烃消耗甲醇2.73t（理论消耗量为2.3t），每吨乙烯十丙烯的甲醇消耗约为3t。版权所有

据有关文献报道，通过对轻石脑油和甲醇转化制乙烯的经济比较，可初步得出如下结论：

（1）天然气经甲醇制乙烯，其总投资要比传统的石脑油路线增加约84％。

（2）当轻质石脑油价格为200美元/t时，相应的天然气价格为3.6美分/m3此时两条路线的产品乙烯价值相当。

（3）以天然气为原料经甲醇生产乙烯，其工厂成本较低。当天然气价格为8美分/m3时，若欲使乙烯的工厂成本与轻石脑油为原料的相当，则轻石脑油的价格相应应为162美元/t。

1.3.2合成气制烯烃

目前，合成气制烯烃已成为费托合成化学中新的研究方向之一，一些研究结果已显示出明显的工业化前景。据报道，有的研究已取得了低碳烯烃收率接近70g/m3合成气的结果。前景尽管是诱人的，但离实际工业化尚有一定距离，由合成气制取低碳烯烃，还有一些在转化过程中的核心科学问题有待解决：一是在CO加氢合成烃类反应中，如何抑制甲烷的生成（低碳烯烃的合成反应需在高温下进行，而温度升高，甲烷生成量也随之增加）；二是经典的费托合成反应产物受Schulz一Flozy（F一y）分布规律的限制。为了解决这些问题，一些科研单位在改进催化剂方面作了大量研究工作，发现采用碱改性ZSM担载Fe-MnO催化剂，其烯烃的选择性达到了50％以上。

1.3.3甲烷氧化偶联制乙烯

甲烷通过合成气转化，在能量利用上是很不经济的。将甲烷直接氧化脱氢生成乙烯，摆脱造气工序，无疑具有巨大的经济效益。这一方向近年来一直受到国内外的重视。美国阿尔科（Arco）公司开发的催化剂在700～800℃，600～10000h-1）空速下，获得甲烷转化率25％，烃类选择性75％，其中乙烯选择性50％，催化剂寿命大于半年，完成了年产35万t乙烯装置的模拟设计，初步测算需投资1.6亿美元，预计乙烯成本可低于现行石脑油制乙烷的成本。肯达Eindhoren大学使用Twente大学研究的LiCO3／MgO催化剂完成了反应器设计。该设计在海牙召开的美国化学工程师欧洲年会上被认为是最有前途的。荷兰科学家提出了两种方案：方案一甲烷转化率30％，C2烃选择性为80％；方案二甲烷转化率50％，C2烃选择性50％。以1989年1月价格为计算基准，方案一投资1.7亿美元，方案二投资2.07亿美元。而采用传统的石脑油裂解工艺，投资则高达4.7亿美元。预计乙烯的成本为450～550美元/t，均低于石脑油裂解制乙烯的成本。我国兰州物化所通过3年多的工作，也取得了可喜的进展，有的催化剂（碱金属／过渡金属复合氧化物）甲烷转化率达到25％～35％，对C2+的选择性为70％～80％。国家计委科技司已把甲烷氧化偶联制乙烯的研究工作列为科技攻关重点项目。

1.4合成液体燃料

合成液体燃料主要有间接法和直接法两大类。间接法是先制取合成气再进一步合成油品；直接法是在高压下进行煤的直接加氢液化。国外一些化工公司对合成液体燃料进行了评价和经济分析，结论是当油价每桶在25～30美元时，合成液体燃料方具有工业化价值。

1.4.1合成气制汽油

国外合成气制汽油已经工业化的技术有费托（F一T）合成工艺和甲醇制汽油（MTG）工艺。前者在南非已建成了三个大厂，合成汽油产量已达350万t/a，并副产乙烯453卜山后者系美国飞马公司（Mobil）的技术，新西兰采用该技术已建成了年产50万、无铅汽油的工厂。正在开发的工艺有美国飞马公司的两段改良费托合成和丹麦托普索公司的Tigas工艺。托普索公司分析了MTG法的不足之处，将一段催化剂改为合成含氧化物复合催化剂，然后使用HZSM-5分子筛将含氧化物转化成汽油，已建设了规模为每小时处理合成气400m’的小型中试装置。中试工厂加工了2.0X106m3合成气，共生产了280t烃类，其中汽油为205t相当干每m3合成气生产140g烃类，其中汽油为103g。日本新能源组合在四日市建成了合成气制汽油（AMSTG）中试装置，规模为日产汽油1桶。试验证明，每立方米合成气可生产汽油105～150g。此外，荷兰壳牌公司开发了SMDS工艺，用一氧化碳加氧合成高分子石蜡烃，再加氢异构化成为发动机燃料，其柴油模试产品分布为：15％石脑油，25％煤油，60％柴油。

我国山西煤化所对两段改良费托合成也做了大量科研开发工作，已完成了模试，并分别在山西代县和晋城两个化肥厂进行了中试和工业试验。前者设计能力为汽油100t/a，后者为年产80号汽油2000t。阶段试验结果表明，每标准立方米CO＋H2的C5+矿产率接近100g。工业试验由于采用了不成熟的常温甲醇洗脱硫，造成甲醇降解，消耗过高，未能长期进柴行下去，但试验证明，其一段铁系反应器和二段分子筛反应器设计是成功的，为下一步工业放大创造了条件。所生产的汽油马达法辛烷值大于80。此后煤化所又对一段催化剂进行了筛选，制成了超细粒子铁锰催化剂，通过低碳烯烃制汽油。该工艺融合了Tigas和MFTI艺的优点，可以在较低压力和高CO转化率下实现一、二段反应在等压下操作。单管试验证明，每标准立方米CO＋H，的汽油收率达到了140g，接近世界水平，此过程联产城市煤气或化肥，工业化前景明朗。为了给实现工业化打好基础，现山西煤化所正在中科院支持下进行万吨级SMFT合成气制汽油的软件包开发工作。

1.4.2煤炭直接液化

煤炭直接液化，尽管前景并不明朗，但发达国家从战略技术储备出发，均投入了较大的人力和物力进行技术开发工作。美国和德国目前在这方面处于领先地位。由于煤炭含氢量严重不足，因此需要在高压（20MPa）下进行加氢液化。液化需要消耗大量氢气，因此制氢的成本在一定程度上决定着煤炭液化在经济上是否可行。最近中国神华集团煤炭科学研究总院与美国碳氢化合物技术公司（HTI）合作，采用HTI开发的煤炭液化技术进行日处理干煤12000t日产汽油2900t、柴油4170t等产品的预可行性研究工作；其配套所需的纯氢量高达11.5X106m3/d。该工程投资巨大，按目前的油价，前景尚不明朗。但从战略需要出发，在当前我国发动机燃料大量进口的严峻形势下，很有必要对煤炭液化进行积极探索，以便为在条件成熟时建设工业规模示范装置打好基础。

2.对发展我国C1化学的几点建议

面对21世纪高科技发展和我国即将加入WTO的挑战，我国以煤和天然气为原料的C1化学也应当而且必将有所发展，有所进步。为此，笔者特提出如下建议。

2.1建立以天然气为原料、以甲醇为主体的C1化学基地

前已述及，按现行甲醇和汽油市场价格，甲醇作为汽车的燃料，既有明显的经济优势，又有很好的环境保护效果。为此，在天然气资源丰富的地区，以国产设备为基础，适当引进国外先进技术建立年产45万、甲醇的大型装置，以甲醇为基础原料，一方面向醋酸、醋片、醋酸乙烯等下游产品发展，另一方面，可在附近幅射建设甲醇贮、运和甲醇燃料添加站，把烧甲醇汽车逐步推向市场。

2.2建立煤、电、化联合企业集团

21世纪是环保世纪。为了改变现有燃煤电站锅炉排放烟气的严重污染情况，借鉴德国吕恩、美国冷水和普拉昆曼等1GCC联合循环发电示范厂运行经验，在煤炭产地附近利用廉价煤为原料，集中煤、电、化各方面力量，建立煤制气、联合循环发电（IGCC）和生产化工产品的联合示范企业集团，应当是21世纪初期我国的一项重点工作。煤、电、化联合示范装置的建立，不仅能解决烟气排放污染问题，又能提高能源利用效率，还可回收硫磺和CO2等资源，使资源得到较好的综合利用。

2.3积极开发合成气制乙二醇和合成气及甲醇制烯烃技术，并建立示范装置

福建物构所开发了合成气制乙二醇技术，并和天津大学合作，在天津有机化工厂进行了扩大试验，有较好的经济效益。甲醇及合成气制烯烃技术，也已由大连化物所、清华大学等进行了多年试验，取得了接近世界水平的成果。按目前的油价和烯烃价格，甲醇制烯烃的预期经济效益，已与以石脑油和轻柴油为原料制烯烃大体相近。因此，建议选择合适地点建设相应示范装置，为工业化打好基础。