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《保雄飞 22号 煤炭间接液化技术及发展状况 (2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、煤间接液化技术及其发展状况摘要:介绍了煤间接液化技术的发展历程,详细阐述了当前间接液化技术的现状,并分析其工业化前景。关键词:煤间接液化;技术;工业应用;前景煤炭是我国最丰富的燃料资源,全国累计探明的储量超过1000Gt,经济开采储量11415Gt,位列美国、俄罗斯之后。煤通过液化技术可以制油,其工艺包括直接液化技术和间接液化技术,是解决我国石油资源短缺的一条重要途径。煤直接液化技术又称煤加氢液化,是将煤制成煤浆,在高温高压下,通过催化加氢裂化,同时包括热裂解、溶剂萃取、非催化液化,将煤降解、加氢转化为液体烃类,然后再通过加氢精制等过程,脱除煤中氮、氧
2、、硫等杂原子并提高油的品质。煤直接液化过程包括煤浆制备、反应、分离和加氢提质等单元。煤间接液化技术是先将煤气化生产合成气,完全破坏煤原有的化学结构,然后以合成气为原料通过费托合成(FischerTropschSynthesis)生产出馏程不同的液态烃。煤间接液化包括煤气化单元、气体净化单元、FT合成单元、分离单元、后加工提质单元等。与直接液化技术相比,间接液化技术对煤质基本没有要求。当前,煤间接液化最重要的3个产品为烃类燃料、甲醇和二甲醚。1煤间接液化技术发展历程1923年德国科学家Fischer和Tropsch发明了用Fe催化剂进行一氧化碳加氢反应得
3、到液态烃燃料产品,简称FT合成。1934年,德国鲁尔化学公司用FT合成技术,开始创建第一个煤间接液化合成油工厂,1936年投产,年产32kt,1935～194年间德国共建设9个合成油厂,油品生产能力达590kt/a,其中汽油占23%,润滑油占3%,石蜡和化学工业品占28%。二战结束时,德国、法国、日本美国和中国等共建了16套以煤基合成气为原料的合成油装置,1945年以后因不能与廉价的石油天然气竞争而纷纷停产。南非开发煤炭间接液化历史悠久,政府基于本国富煤缺油现状,1927年开始寻找煤基合成液体燃料的途径。1939年首先购买了德国FT合成技术在南非的使用
4、权,1950年成立了南非煤油气公司(SouthAfricanCoalOilandGasCorp,简称SA2SOL)。1955年建成了SASOLI厂,1980年和1982年又相继建成了SASOLII厂和SASOLIII厂,形成世界上最大的煤气化合成液体燃料企业,年消耗煤炭约45000kt,合成产品7500kt,其产品包括发动机燃料(4500kt)、聚烯烃及工业副产品等。目前SASOL公司的煤间接液化工厂运行良好,其间接液化技术发展历程见表1。目前,典型的工业化煤间接液化技术有南非的SASOL的FT合成技术、荷兰Shell公司的SMDS技术和Mobil公司
5、的MTG合成技术等。此外还有一些先进的合成技术但都未商业化,如丹麦TopsΦe公司的TIGAS,美国Mobil公司的STGExxon公司的AGC21,Syntroleum公司的Syntroleum,中科院的MFT/SMFT技术等。2煤间接液化技术的现状2.1南非SASOL的FT合成技术SASOL公司采用德国鲁奇加压气化技术。全公司有97台鲁奇气化炉,其设备利用率达94%。鲁奇气化炉采取固定床加压气化,使用5～75mm的块煤,操作压力为2.8～3.5MPa,利用水蒸气和氧气作为气化剂,所得粗煤气中含有CO2,NH3,H2S和焦油等杂质,必须将其除去。净化
6、装置采用水洗脱除灰尘和焦油;采用低温甲醇洗脱除煤气中的H2S,CO2和烃类;采用SASOL公司开发的Sulpholin硫化氢液相氧化法回收硫磺;采用鲁奇公司的Phe2nolsolvan技术净化污水,最后得到纯净的合成气(CO+H2)和工业副产品。SASOL公司在FT合成技术基础上开发了先进的工艺和设备。SASOLI厂最初选择了德国的Arge固定床和美国Kelloge公司的Synthol流化床FT合成反应器。目前SASOLI厂有6台Arge固定床反应器,该反应器每台装有2052根<25mm管束,反应器尺寸为<2950mm×12800mm,钴催化剂装填量4
7、0m3反应器操作温度220～245℃,压力2.5MPa,设计原料气空速500h-1,循环比1.5～2.5,单台生产能力18kt/a。产品主要是汽油、柴油和蜡,其中蜡的产量占总产量的50%～60%。SASOL公司20世纪90年代自主开发了先进的浆态床反应器,其直径为5000mm,反应温度250℃,压力3.0MPa,处理合成气量110000m/h。使用浆态床反应器合成中间馏分油的新工艺称为SSPD工艺[8]它是基于传统的FT反应,合成过程采用粒度为22～300μm(小于22μm的颗粒含量低于5%)铁催化剂。整个过程分3个基本步骤:第一步是天然气转化为合成气
8、;第二步是在浆态床反应器中由FT工艺将合成气转化为含蜡烃类,重质烃产品从反应器中分离出来,轻馏
