煤转化的化学基础－5（间接液化）

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1、授课安排改变2月21日概论及煤的物理性质（作业1）3月14日煤的组成、分类、及热解（作业2）3月21日煤的气化（作业3）3月28日煤的液化－直接液化（作业4）4月11日煤的液化－间接液化，布置学期报告4月18日燃煤污染控制，科学研究方法4月25日考试（开卷，2小时）提交书面研究报告（取消原来的课堂报告）周六，5－8节（1:30－5:15pm），321教室成绩：4次作业（40％）＋研究报告（20％）＋考试（40％）作业分析两个关键：1、煤的气化反应性差异－褐煤、烟煤、无烟煤；或不同烟煤的差异2、不同气化炉的运行条件－不同气化炉的差别很大，对“煤”反应速率影响最大的操作条

2、件是什么？－从不同温度下反应速率的差别来分析－反应温度越高，反应物性质的差异越小（与传质/传热对比）表面上答案较多，但大都离题→没有分析能力，没有分析动力一、煤反应性的差异对哪种气化炉运行的影响大？为什么？作业分析2、为什么实验室的煤气化研究均采用焦炭，而不是煤？关键：实验是研究实际过程的，不是研究“不存在”过程的－气化的定义？－实际气化炉中煤发生什么变化？煤炭转化的化学基础煤的液化－间接液化（F-T合成）－甲醇合成刘振宇煤基产品煤燃烧转化固体–焦炭、炭材料气体–工业用燃气、民用燃气、合成气化学品–焦油化学品（芳烃）、氨、甲醇液体–车用燃料间接液化（ICL）直接液化（

3、DCL）汽油柴油含氧燃料什么是煤间接液化汽油柴油甲醇二甲醚H/C2催化煤间接液化煤H/C=0.8＋H2O气化、净化CO、H2核心是CO＋H2的反应与煤种的关系不大含炭物质都可作为原料有机-无机？？什么是煤间接液化汽油柴油甲醇二甲醚H/C2催化煤间接液化煤核心是CO＋H2的反应与煤种的关系不大含炭物质都可作为原料有机-无机？？H/C=0.8＋H2O气化、净化CO、H2煤间接液化（F-T合成）的历史1955-至今南非SASOL三座液化厂生产汽油、柴油及100多种其他产品目前：－500万吨油、260万吨化学品－2006年利润:USD1.6billion1945德国9个厂

4、（57万吨/年）日本4套、法国1套、中国锦州1套总能力100万吨/年FranzFischerandHansTropsch发现了煤间接液化(FTsynthesis)in1923煤间接液化（F-T合成）的历史1950-59中国锦州47万吨/年固定床/Co基催化剂1981美国Mobil公司MethanoltoGasoline（MTG）（新西兰）57万吨/年两段固定床/ZSM-5催化剂1981Shell（壳牌）中间馏分油(SMDS)F-T合成工艺1983美国Eastman公司煤-甲醇-醋酸-醋酐-醋酸纤维素51万吨/年1995-美国能源部CFFLS催化剂、产物加工基于天然气的

5、F-T厂1992南非Mossgas100万吨/年1993Shell在马来西亚Bintulu50万吨/年2000SASOL与卡塔尔QGPC和Phillips合资卡塔尔建设34000bbl/dGTL厂（7.3bbl=1吨）高晋生，张德祥《煤液化技术》2005煤间接液化（F-T合成）的历史－1980s国家科委分工，山西煤化所进行煤间接液化研究－两段固定床MFT工艺：F-T合成＋分子筛改质低级烯烃聚合、环化与芳构化高级烷、烯烃的加氢裂解含氧化合物脱水－实验室、工业单管模试（百吨级）和工业性试验(2000吨/年)C1～C40C5～C11－铁催化剂重质馏分工艺，累计中试4000小

6、时轻质馏分工艺，实验室运转4800小时－钴催化剂－开发出第一代万吨级煤基合成油工业软件－1999以来：浆态床技术国家科技部、中科院、山西省连顺、伊泰、神华、潞安等企业－2002年4月建成千吨级/年浆态床中试平台，运行至今－内径0.35m、静液高14m、总床高25m，最大气量860m3/h－ICC-IA催化剂：优质柴油等中间馏份油约60～75%直馏柴油十六烷值：75-85裂化柴油十六烷值：65-75煤间接液化（F-T合成）的历史煤间接液化（F-T合成）的历史2003兖矿集团建成1万吨级试验装置，2004年成功运行2006山西潞安内蒙古伊泰集团神华集团启动建设三个年产16

7、万吨/年F-T示范厂淮化集团建设1500吨/年的催化剂厂2004神华集团和宁夏煤业集团与南非SASOL签署《可行性研究第一阶段合作谅解备忘录》神华集团在陕西宁夏煤业集团在宁夏两座F-T工厂，－首期规模产油品300万吨/年－总投资分别约为300亿元F-T合成单元过程煤气化煤气净化合成反应产品分离煤产品精制硫黄、CO2反应热CH4、H2C2、C3、C4的烷烃、烯烃汽油、正烯烃柴油石蜡基重油固体腊含氧化合物（乙醇、丙酮等）（焦油、酚、氨）粗合成气F-T合成反应nCO＋2nH2→（-CH2-）n＋nH2O△H＝－158kJ/mol（CH2）（250oC）催化