第八章-煤炭液化转化技术产技术

洁净煤技术煤炭液化转化技术洁净煤技术煤直接加氢液化制油2煤炭液化制油机理1第八章煤炭液化转化技术国内煤炭直接液化制油发展现状4煤炭直接液化制油工艺3煤炭间接液化制油5洁净煤技术F-T合成工艺7F-T合成过程的工艺参数6第八章煤炭液化转化技术洁净煤技术第一节煤气化联合循环发电技术12煤的化学结构与石油化学结构的区别煤加氢液化的反应机理洁净煤技术一、煤的化学结构与石油化学结构的区别洁净煤技术二、煤加氢液化的反应机理1.在加氢液化过程中的反应（1）煤热裂解反应（2）加氢反应（3）脱氧、硫、氮杂原子反应（4）缩合反应洁净煤技术二、煤加氢液化的反应机理2.煤加氢液化反应机理①组成不均一。②虽然在反应初期有少量气体和轻质油生成，不过数量有限。③沥青烯是主要中间产物。④逆反应可能发生。洁净煤技术第二节煤直接加氢液化制油12原料煤的选择加氢液化溶剂的选择3加氢液化催化剂的选择洁净煤技术一、原料煤的选择1.煤的变质程度与液化特性的关系一般说来，除无烟煤不能直接液化外，其他煤均可不同程度地被液化。煤炭加氢液化的难度随煤的变质程度的增加而增加，即泥炭＜年轻褐煤＜褐煤＜高挥发分烟煤＜中等挥发分烟煤＜低挥发分烟煤。洁净煤技术一、原料煤的选择2.煤的岩相组成与液化特性的关系洁净煤技术一、原料煤的选择3.煤中矿物质与液化特性的关系煤中矿物质对液化效率有一定的影响。矿物质含量高，会增加反应设备的非生产性负荷，而灰渣易磨损设备，且因分离困难而造成油收率的减少，因此加氢液化原料煤的灰分低一些较好，一般认为液化用原料煤的灰分应小于10％。洁净煤技术二、加氢液化溶剂的选择①与煤配成煤浆，便于煤的输送和加压；②溶解煤、防止煤热解产生的自由基碎片缩聚；③溶解气相氢，使氢分子向煤或催化剂表面扩散；④向自由基碎片直接供氢或传递氢。洁净煤技术三、加氢液化催化剂的选择1.催化剂的作用首先催化剂活化反应物，加速加氢反应速率，提高煤炭液化的转化率和油收率。其次促进溶剂的再氢化和氢源与煤之间的氢传递。再次催化剂具有选择性。洁净煤技术三、加氢液化催化剂的选择2.催化剂的品种及选择（1）铁系催化剂（2）金属氧化物催化剂（3）金属卤化物催化剂（4）助催化剂洁净煤技术第三节煤炭直接液化制油工艺12氢-煤法I·G法3溶剂萃取法4Borrop煤加氢液化工艺5合成油法洁净煤技术第三节煤炭直接液化制油工艺45煤两段催化剂液化——CTSL工艺煤炭溶剂萃取加氢液化6煤油共炼技术7煤超临界萃取洁净煤技术一、氢-煤法洁净煤技术二、I·G法洁净煤技术二、I·G法洁净煤技术三、溶剂萃取法洁净煤技术四、Borrop煤加氢液化工艺洁净煤技术五、合成油法洁净煤技术六、煤两段催化剂液化——CTSL工艺洁净煤技术七、煤炭溶剂萃取加氢液化1.溶剂精炼煤法洁净煤技术七、煤炭溶剂萃取加氢液化洁净煤技术七、煤炭溶剂萃取加氢液化2.埃克森供氢溶剂法洁净煤技术八、煤油共炼技术1.HRI工艺洁净煤技术八、煤油共炼技术2.CCLC工艺洁净煤技术八、煤油共炼技术3.PYROSOL工艺洁净煤技术九、煤超临界萃取洁净煤技术第四节国内煤炭直接液化制油发展现状1997-2000年，煤炭科学研究总院分别与美国、德国、日本有关机构合作，完成了神华煤、云南先锋煤和黑龙江依兰煤的放大试验以及直接液化示范工厂的初步可行性研究。洁净煤技术第五节煤炭间接液化制油12煤炭间接液化的一般加工过程F-T合成的基本原理3F-T合成催化剂洁净煤技术一、煤炭间接液化的一般加工过程一、煤炭间接液化的一般加工过程洁净煤技术一、煤炭间接液化的一般加工过程1.煤预处理2.煤炭气化3.气体净制4.气体转换（1）CO变换法（2）甲烷重整法5.F-T合成与产物回收洁净煤技术一、煤炭间接液化的一般加工过程洁净煤技术一、煤炭间接液化的一般加工过程洁净煤技术二、F-T合成的基本原理洁净煤技术三、F-T合成催化剂1.F-T合成催化剂的组成与作用（1）主金属（2）助催化剂（3）载体洁净煤技术三、F-T合成催化剂2.F-T合成催化剂的制备及其预处理一氧化碳和氢气的合成反应是在催化剂表面上进行的，要求催化剂有合适的表面结构和一定的表面积。这些要求不仅与催化剂的组分有关，而且还与制备方法和预处理条件有关。合成催化剂常用制备方法有沉淀法和熔融法等。洁净煤技术三、F-T合成催化剂3.F-T合成催化剂的失效（1）催化剂被硫化物中毒而失效（2）催化剂被氧化而失效（3）由于产物蜡的覆盖而失效（4）失去力学性能（5）由于熔融而失效洁净煤技术第六节F-T合成过程的工艺参数12原料气组成反应温度3反应压力4空间速度洁净煤技术一、原料气组成原料气中有效成分（）含量高低影响合成反应速度的快慢。一般是含量高，反应速率快，转化率增加，但是反应放出热量多，易造成床层超温。另外制取高纯度的合成原料气体成本高，所以一般要求其含量为80％～85％。洁净煤技术二、反应温度在所有动力学方程中，反应速率和时空产率都随温度的升高而增加。必须注意，反应温度升高，副反应的速率也随时猛增。如温度高于300℃时，甲烷的生成量越来越多，一氧化碳裂解成碳和二氧化碳的反应也随之加剧。因此生产过程中必须严格控制反应温度。洁净煤技术三、反应压力反应压力不仅影响催化剂的活性和寿命，而且也影响产物的组成与产率。压力增加，反应速度加快，尤其是氢气分压的提高，更有利于反应速率的加快，这对铁催化剂的影响比钴剂更加显著。洁净煤技术四、空间速度对不同催化剂和不同的合成方法，都有最适宜的空间速度范围。在适宜的空间速度下合成，油收率最高。但是空间速度增加，一般转化率降低，产物变轻，并且有利于烯烃的生成。洁净煤技术第七节F-T合成工艺12气相固定床合成工艺气流床Synthol合成工艺3三相浆态床F-T合成——Kolbel工艺4流化床F-T合成工艺洁净煤技术一、气相固定床合成工艺洁净煤技术二、气流床Synthol合成工艺洁净煤技术三、三相浆态床F-T合成——Kolbel工艺洁净煤技术三、三相浆态床F-T合成——Kolbel工艺洁净煤技术四、流化床F-T合成工艺洁净煤技术Thankyou