洁净煤技术论文

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1、AMHIL^lVKRSmOFSIIKNCKTECIINCJLLKJY煤炭直接液化技术及主要工艺流程院系：化学工程学院专业班级：08化工(3)班学号：2008301651学生姓名：叶紫青2011年12月8日煤炭直接液化技术及主要工艺流程（安徽理工大学化工学院化工08-3班叶紫青2008301651安徽淮南232001）摘要：随着一次能源的不断减少，使得如何跟家合理的使用一次能源变得原来越突出，而煤炭这种地球匕储存追多的能源的合理利用就显得更加突岀，而以此为基础发展起来的煤炭直接液化技术的发展将为煤炭的合理利川提供一条有效的途径。关键词：直接液化HIT工艺IG0R工艺NEDOL工

2、艺1引言随着煤炭资源的不断减少，合理利用现有煤炭资源问题变得更加突出，如何使煤炭资源得到最划得利川成为现在研究的主要问题。洁净煤技术的开发利川就显得更加重要，而在洁净煤技术里煤炭的直接液化则是其中的重要组成部分。2国内外直接液化技术的发展现状（1）国内煤炭直接液化技术发展现状我国的煤制汕技术研究始于20世纪50年代,屮国煤炭研究总院于1980年重启煤直接液化技术的研究o1997年以来，我国先后引进了德国、美国和H本的煤炭液化技术，对我国不同煤种进行了试验，进行了建设煤炭液化示范厂的可行性研究工作。目前，我国没有使用煤间接液化技术生产右汕的现代工业化经验。木世纪初，中国煤炭研究

3、总院和神华集I才I合作开发了具有世界先进水平的高分散铁质催化剂。目前，神华集团在上海建成了一套日加工原煤6吨的PDU试验装置，各项指标达到设计要求。神华煤在美国HT1的PDU装置试验表明，川HTI煤液化工艺对上湾煤液化可得到达到63%-68%的油收率。神华上湾煤液化厂建在马家塔,其规模为年液化用煤559万吨，气化用煤170万吨，动力用煤95万吨,合计年用煤824万吨。年产汽油、柴油、石脑油和LPG等共计300万吨，其中一期100万吨级生产线已于2005年开工。原计划2007年建成投料试车，2011年建成300万吨/年的生产线。（2）国外煤炭直接液化技术发展现状1927年德国建

4、成世界上第一套年产10万吨的煤直接液化装置°20世纪50年代廉价石油的开采，使煤制油失去经济竞争力而被迫停产。20世纪70年代发牛石油危机，给煤制油捉供了新的发展机会，俄、美、徳、日先后开发了不同的煤直接液化工艺技术。但是，山于资金等问题，至今没有一个国家实现煤直接液化技术生产石汕的工业化生产。3直接液化主要的技术原理根据煤炭与石油化学结构和性质的区别，要把固体的煤转化成液体的油，煤炭液化必须采用以下四个步骤：a.将煤炭的人分子机构分解成小分子；b.提高煤炭的H/C原子比，使其达到是有的H/C原子比水平；c.脱除煤炭小的氧、氮、硫等杂原子，是恶化有的质量达到石油产品的标准；d

5、.脱出煤炭屮的无机矿物质。在直接液化工艺中，煤炭大分子结构的分解时通过加热來实现的，没得结构单元之间的桥键在加热到300?C已上时就有一些弱键开始断裂，随着温度的进一步升髙，键能较高的桥键也会断裂。桥键的断裂产牛了以结构单元为基础的口由基，口由基本身不带电荷却在某一个碳原子上拥有未配对的电子。自山基非常不稳定，在高压氢气环境和有溶剂分子分隔的条件下，它被加氢而生成稳定的低密度物。加氢所需活性氢的來源有溶剂分子中键能较弱的碳-氢键、氢-氧键断裂分解产生的氢原子，或被催化剂活化后的氢分子。在没有高压氢气环境和没有溶剂分隔的条件下，自由棊乂会相互结合而生成较人的分子。在世纪煤炭液化

6、的工艺中,煤炭分子结构单元之间的桥键断裂和自由基稳定的步骤是在高温、高压、氢气环境下的反应器内实现的。煤炭加氢液化后剩余的无机矿物质和少量耒反应的煤还是固体状态。对应用各种不同的固液分离方法把固体从液化汕中分离出去。常用的有减压蒸镭、加压过滤、离心沉降、溶剂萃取筹固液分离方法。煤炭经加氢液化产生的油含有较多的芳香桂，并含有较多的氧氮硫等杂原子，必须在经过一次提质加工，才能得到合格的汽油、柴油等产品。液化油提质加工的工程还需要进一步加氢，通过脱出杂原子，进一步提高H/C原子比，把芳香坯转化成环烷乃至链烷坯。4直接液化技术的应用世界上有代表性的煤直接液化工艺是德国的新液化(TGO

7、R)工艺，美国的IITTT艺和日本的NEDOL工艺。这些新液化工艺的共同特点是煤炭液化的反应条件比老液化工艺大为缓和,生产成本有所降低，中间放大试验己经完成。目前还未出现工业化生产厂，主要原因是生产成木仍竟争不过廉价石汕。今后的发展趋势是通过开发活性更高的［wiki］催化剂［/wiki］和对煤进行顶处理以降低煤的灰分和惰性组分，进一步降低牛产成本。(1)德国IGORI艺1981年，德国鲁尔煤矿公司和费巴石油公司对故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H处理煤200吨的半工业试验装置，操