煤间接液化与直接液化技术的比较及缺点

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1、煤间接液化与直接液化技术的比较及缺点一．煤间接液化介绍煤的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以合成气为原料，在一定温度、压力和催化剂存在下，通过F-T合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺。包括煤气化制取合成气、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。煤炭间接液化技术主要有南非的萨索尔（Sasol）费托合成法、美国的Mobil（甲醇制汽油法）和荷兰SHELL的中质馏分合成（SMDS）间接液化工艺。F-T合成的特点是：合成条件较温和，无论是固定床、流化床还是浆态床，反应温度均低于350℃，反应压力2.0-3.0MPa；转化率高，如SASOL公

2、司SAS工艺采用熔铁催化剂，合成气的一次通过转化率达到60％以上，循环比为2.0时，总转化率即达90％左右。二．煤直接液化介绍煤的直接液化是煤在适当的温度和压力下，催化加氢裂化生成液体烃类及少量气体烃，脱除煤中氮、氧和硫等杂原子的转化过程。煤化工监理目前国内外的主要工艺有：1.美国HTI工艺该工艺是在两段催化液化法和H－COAL工艺基础上发展起来的，采用近十年来开发的悬浮床反应器和HTI拥有专利的铁基催化剂（GelCatTM）。反应温度420～450℃，反应压力17MPa；采用特殊的液体循环沸腾床反应器，达到全返混反应器模式；催化剂是采用HTI专利技术制

3、备的铁系胶状高活性催化剂。在高温分离器后面串联一台加氢固定床反应器，对液化油进行在线加氢精制。2.日本NEDOL工艺该工艺由煤前处理单元、液化反应单元、液化油蒸馏单元及溶剂加氢单元等4个主要单元组成。反应压力17M～19MPa，反应温度为430～465℃；催化剂采用合成硫化铁或天然硫铁矿。离线加氢方式3.德国煤液化新工艺（IGOR工艺）1981年，德国鲁尔煤矿公司和费巴石油公司对最早开发的煤加氢裂解为液体燃料的柏吉斯法进行了改进，建成日处理煤200吨的半工业试验装置，操作压力由原来的70MPa降至30MPa，反应温度450～480℃，固液分离改过滤、离心

4、为真空闪蒸方法，将难以加氢的沥青烯留在残渣中气化制氢，轻油和中油产率可达50％。把循环溶剂加氢和液化油提质加工与煤的直接液化串联在一套高压系统中，避免了分立流程物料降温降压又升温升压带来的能量损失，并且在固定床催化剂上使CO2和CO甲烷化，使碳的损失量降到最小。4.俄罗斯煤加氢液化工艺（FFI工艺）工艺特点：一是采用了自行开发的瞬间涡流仓煤粉干燥技术，使煤发生热粉碎和气孔破裂，水分在很短的时间内降到1.5％～2％，并使煤的比表面积增加了数倍，有利于改善反应活性。该技术主要适用于对含内在水分较高的褐煤进行干燥。二是采用了先进高效的钼催化剂，即钼酸铵和三氧化

5、二钼。催化剂添加量为0.02％～0.05％，而且这种催化剂中的钼可以回收85％～95％。三是针对高活性褐煤，液化压力低，可降低建厂投资和运行费用，设备制造难度小。由于采用了钼催化剂，俄罗斯高活性褐煤的液化反应压力可降低到6～10MPa，减少投资和动力消耗，降低成本，提高可靠性和安全性。但是对烟煤液化，必须把压力提高。煤化工监理5.神华煤直接液化工艺.该工艺对美国HTI工艺进行了优化。采用两段反应，反应温度455℃，压力19MPa，采用人工合成超细铁基催化剂，催化剂用量1.0%（质量）（Fe/干煤）。采用较成熟的减压蒸馏进行固液分离，循环溶剂全部加氢。C4

6、以上油收率为55％左右，油品重馏分较多，适宜于柴油产品的生产。三.煤间接液化与直接液化的比较1.间接液化工艺优点：（1）合成条件较温和。无论是固定床、流化床还是浆态床，反应温度均低于350℃，反应压力2.0—3.0MPa。（2）转化率高。如SASOL公司SAS工艺采用熔铁催化剂，合成气的一次通过转化率达到60％以上．循环比为2．0时，总转化率即达90％左右。SheⅡ公司的SMDS工艺采用钴基催化荆，转化率甚至更高。（3）煤种适应性强。间接液化不仅适用于年轻煤种（褐煤、烟煤等），而且特别适合中国主要煤炭资源（年老煤、高灰煤等）的转化。（4）间接液化的产品非

7、常洁净，无硫氮等污染物，可以加工成优良的柴油（十六烷值75），航煤，汽油等多种燃料，并且可以提供优质的石油化工原料。（5）工艺成熟，有稳定运行的产业化工厂。煤间接液化的大型工业过程在南非经过50年的生产实践。目前已经形成了年产500多万吨油品和约200万吨化学品的产业，是南非的支柱产业。缺点：（1）油收率低。煤消耗量大，一般情况下，约5—7t原煤产lt成品油。（2）反应物均为气相，设备体积庞大，投资高，运行费用高。（3）目标产品的选择性较低，合成副产物较多。正构链烃的范围可从C1至C100；随合成温度的降低，重烃类（如蜡油）产量增大。轻烃类（如CH4，C

8、2H4，C2H6等）产量减少。2.直接液化工艺优点：（1）油收率高。例如采用HT