认识发达国家煤直接液化技术河源

2017-01-21 18:19:18来源： 贤集网

煤的直接液化是在较高温度((420~470℃)、较高压力((6~30MPa},溶剂和催化剂存在下对煤加氢裂解，直接转化成液化油的加工过程。直接液化典型工艺有美国碳氢化合物研究公司的催化两段煤直接液化工艺(HTI)，德国的煤液化精制联合Z艺((IGOR),本的NEDOL工艺。

在直接液化过程中，煤的大分子结构首先受热分解，而使煤分解成以结构单元缩合芳烃为单个分子的独立的自由基碎片.在高压氢气和催化剂存在下，这些自由基碎片叉被加氢，形成稳定的低分子物。自由基碎片加氢稳定后的液态物质可分成油类、沥青烯和前沥青烯等3种不同成分，对它们继续加氢，前沥青烯即转化成沥青烯，沥青烯又转化成油类物质。油类物质再继续加氢，脱除其中的氧、氮、硫等杂原子，即转化成成品油。成品油再经蒸馏，按沸点范围不同可分为汽油、航空煤油和柴油等。催化剂的作用是吸附气体中的氢分子，并将其活化成活性氢以便被煤的自由基碎片接受。一般选用铁系催化剂或镍、铝、钴类催化剂。硫是煤直接液化的助催化剂，有些煤本身含有较高的硫，就可少加或不加助催化剂。

(1)美国HTI工艺

HTI工艺是在H.COAL工艺和CTSL工艺的基础上发展起来的，而H.COAL工艺已进行600t/d大型中试，其前身是已经普遍得到工业应用的沸腾床重油加氢裂化H.OIL工艺，CTSL工艺是在H.COAL单段液化工艺的基础上研制而成的两段液化工艺。HTI工艺的主要特点是:采用特殊的液体循环沸腾床(悬沸床)反应器。达到全返混反应器模式；采用超细、高分散铁系催化剂，用量少;在高温分离器后面增加了一个液化油加氢提质固定床反应器。对液化油进行加氢精制;固液分离采用临界溶剂萃取的方法，从液化残渣中最大限度地回收重质油。从而大幅提高了液化油收率。

(2)德国IGOR工艺

IGOR工艺是在40年代德国商业化规模IG工艺的基础上改进而成的。原料煤经磨碎、干燥后与催化剂、循环油一起制成煤浆。加压至30MPa并与氢气混合，进入反应器进行加氢液化反应。此工艺在德国的Bottrop建造有200t/d中试厂。设备运转了2.2万小时，处理了17万t煤，生产了8.5万t馏出产品。其工艺主要特点是: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，催化剂采用炼铝工业的废渣(赤泥);在固定床催化剂上还能把COz和CO甲烷化，使碳的损失量降到最低限度;循环溶剂是加氢油。供氢性能好，煤液化转化率高。

(3)日本NEDOL工艺

NEDOL液化工艺是在美国EXXON石油公司1977-1984年开发的EDS工艺基础上的改进型，在1t/d装置试验成功的基础上。设计建设了150t/d的大型中试厂。主要对次烟煤和低阶烟煤进行液化。该工艺特点是:主反应器是一个简单的液体向上流动的管束反应器。操作温度为430℃~465℃。操作压力17MPa19MPa；催化剂采用合成的铁系催化剂或天然黄铁矿;大部分的中质油和全部的重质油馏分经加氢后被循环作为供氢溶剂，供氢性能优于EDS工艺；固液分离采用减压蒸馏的方法；该液化工艺的液体产品中含有较多的杂原子。液化油的质量较低，还须加氢提质才能获得合格产品。

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