【知识】煤炭液化工艺.docx

煤制油关键技术：煤炭液化2014-03-01 javascript:viewProfile();化化网煤化工 煤炭液化是把固态状态的煤炭通过化学加工，使其转化为液体产品（液态烃类燃料，如汽油、柴油等产品或化工原料）的技术。煤炭通过液化可将硫等有害元素以及灰分脱除，得到洁净的二次能源，对优化终端能源结构、解决石油短缺、减少环境污染具有重要的战略意义。煤炭液化是将煤经化学加工转化成洁净的便于运输和使用的液体燃料、化学品或化工原料的一种先进的洁净煤技术。煤炭液化方法包括直接液化和间接液化。煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。比较著名的直接液化工艺有：溶剂精炼法（SRC-1、SRC-2)，供氢溶剂法（EDS)、氢煤法(H-Coal )、前苏联可燃物研究所法（NTN)、德国液化新工艺、日澳褐煤液化、煤与渣油联合加工法、英国的溶剂萃取法和日本的溶剂分离法等，它们在工艺和技术上都取得了不同程度的突破。直接液化是目前可采用的最有效的液化方法。在合适的条件下，液化油收率超过70%（干燥无矿物质煤）。如果允许热量损失和其它非煤能量输入的话，现代液化工艺总热效率（即转化成最终产品的输入原料的热值比例，%）一般为60-70%。煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。煤炭间接液化技术主要有：南非Sasol公司的F-T合成技术、荷兰Shell公司的SMDS技术、Mobil公司的MTG合成技术等。还有一些先进的合成技术，如丹麦TopsФe公司的Tigas法和美国Mobil公司的STG法等。煤炭液化的可行性主要决定于液化工艺的经济性。这需要大量的品位低、价格低的煤炭，且石油和天然气缺乏或成本较高。也就是说，未来石油价格的上涨将引起人们重新对煤炭液化技术的极大兴趣，并可能导致大规模的商业化煤炭液化生产。反应机理1、直接液化机理。煤加氢液化的机理是煤受热分解及产生的不稳定自由基碎片进行加氢裂解，使结构复杂的高分子煤转化成H/C原子比较高的低分子液态产物和少量的气态烃。一般认为，煤的直接液化的反应历程以顺序反应链为主，主要反应可用以下方程式表示：R－CH2－CH2 –R → R－CH2·+ R－CH2·R－CH2·+ R－CH2·+ 2H → R－CH3+R－CH32、直接液化过程。在隔绝空气的条件下，把煤加热到400～450℃，使其热解。在热解条件下，加氢气、加催化剂、加压至20～30MPa后生成各种液化油，根据不同的反应条件得到不同种类的油。3、间接液化过程。先将煤进行气化，制成合成气（H2和CO），温度为270～350℃；然后在催化剂的作用下，加压合成汽油，压力为2.5～3.0MPa。一般认为，煤的间接液化是通过下列步骤进行的，即煤的气化、合成气的转变、粗合成气的转变、合成反应、合成气加工。【知识】煤炭液化工艺流程图2014-03-01 javascript:viewProfile();化化网煤化工 直接液化工艺流程简图该工艺是把煤先磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃）和高压（20～30MPa）下直接加氢，将煤转化成汽油、柴油等石油产品，1吨无水无灰煤可产500～600kg油，加上制氢用煤，约3～4吨原煤产1吨成品油。间接液化工艺流程简图煤间接液化工艺先把煤全部气化成合成气（氢气和一氧化碳），然后再在催化剂存在下合成为汽油。约5～7吨煤产1吨油。间接液化工艺适用煤种比直接液化广泛，可以在现有化肥厂已有气化炉的基础上实现合成汽油，反应压力为3MPa，低于直接液化，反应温度为550℃，高于直接液化。油收率低于直接液化，需5-7吨煤出1吨油，所以产品油成本比直接液化高出较多。【知识】国内外典型煤炭液化技术2014-03-01 javascript:viewProfile();化化网煤化工 德国的IGOR工艺 20世纪70年代，德国鲁尔煤炭公司与VEBA石油公司和DMT矿冶及检测技术公司合作，开发成功了比原工艺先进的新工艺，称为工IGOR工艺。其主要特点是：反应条件苛刻（温度470℃，压力30MPa)；催化剂使用铝工业的废渣（赤泥）；液化反应和加氢精制在高压下进行，可一次得到杂原子含量极低的液化精制油；循环溶剂是加氢油，供氢性能好，液化转化率高。 工艺流程：煤与循环溶剂、催化剂、氢气依次进入煤浆预热器和煤浆反应器，反应后的物料进入高温分流器，由高温分流器下部减压阀排出的重质物料经减压闪蒸，分出残渣和闪蒸油，闪蒸油又通过高压泵打入系统，与高温分离器分出的气体及清油一起进入第一固定床反应器，在此进一步加氢后进入分