褐煤的液化

中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)訊：

    內(nèi)容提要：褐煤直接液化工藝過程的熱效率高達(dá) 70% 以上，并且相對與間接液化而言，反應(yīng)工藝步驟更少。直接液化技術(shù)在德國、日本、美國等都有研究工作，但還沒有大規(guī)模的生產(chǎn)裝置。我國在煤科總院液化研究所的長期研究工作的基礎(chǔ)上，神華煤制油公司在吸收各方的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)并創(chuàng)新建立了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“神華煤直接液化技術(shù)”。

    褐煤結(jié)構(gòu)單元中有較多的羧基、氧橋、羰基和亞甲基，所以具有較高的液化活性，是比較容易液化的煤種。褐煤液化是通過化學(xué)加工方法將固體煤轉(zhuǎn)變成液體產(chǎn)品的技術(shù)，主要分為直接液化和間接液化兩種工藝技術(shù)。有褐煤生產(chǎn)液體燃料是高效和潔凈利用煤炭、增加液體燃料油來源、發(fā)展煤化工、解決煤炭污染的重要途徑。 

    褐煤直接液化是在適當(dāng)溫度、壓力等反應(yīng)條件下，褐煤催化加氫。先將煤和油混合制成油煤漿，通過加氫是的褐煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)油。褐煤直接液化產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)汽油、氣燃料油、柴油以及芳烴和碳素化工原料，并副產(chǎn)燃料氣、液化石油氣、硫磺和氨等。 

    內(nèi)容選自產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)發(fā)布的《2012-2016年中國褐煤行業(yè)運(yùn)營態(tài)勢與發(fā)展趨勢研究報告》 

    褐煤直接液化工藝過程的熱效率高達(dá) 70% 以上，并且相對與間接液化而言，反應(yīng)工藝步驟更少。直接液化技術(shù)在德國、日本、美國等都有研究工作，但還沒有大規(guī)模的生產(chǎn)裝置。我國在煤科總院液化研究所的長期研究工作的基礎(chǔ)上，神華煤制油公司在吸收各方的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)并創(chuàng)新建立了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“神華煤直接液化技術(shù)”。該技術(shù)的上海 PDU 裝置經(jīng)過三年的調(diào)試運(yùn)行，現(xiàn)已解決了設(shè)備和運(yùn)行的問題，可保持長周期的連續(xù)，一些如: 沉積、溫控等問題都為目前已建成的鄂爾多斯( 一期工程年產(chǎn)液化油 105 萬 t) 大廠的投料試車打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 

    我國有豐富的中、老年褐煤資源，它們在適合的工藝條件下都可用作直接液化的原料煤。在實(shí)驗(yàn)室對我國褐煤液化性能初步評選指出，云南先鋒褐煤和沈陽褐煤都是比較理想的原料煤，在一段煤直接液化工藝上，煤轉(zhuǎn)化率96% ～98%，油產(chǎn)率60% ～68% ，氣體產(chǎn)率 17% ～ 19% ，氫耗 6． 2% ～ 6． 5% 。先鋒褐煤與遼河渣油進(jìn)行煤油共煉，效果更好，油產(chǎn)率 71． 93%，氫利用率16． 61% 。煤油共煉更適合于褐煤。此外，內(nèi)蒙東勝、紅旗礦褐煤、山東龍口梁家礦褐煤以及扎賁諾爾低灰褐煤也是適合直接液化的原料煤。 

    褐煤的間接液化是指先將煤氣化產(chǎn)生合成氣，再以合成氣為原料合成液體燃料或化學(xué)品的過程。在液化的合成過程中，根據(jù)所選用的催化劑以及反應(yīng)條件的不同，最終的產(chǎn)品可以是石蠟、烯烴類化合物或醇類( 特別是甲醇) 。南非薩索廠在原德國費(fèi)托合成技術(shù)的基礎(chǔ)上大規(guī)模生產(chǎn)了幾十年。催化劑也幾經(jīng)改良成了改良費(fèi)托合成。目前�？松�美孚還開發(fā)出了甲醇轉(zhuǎn)變成優(yōu)質(zhì)汽油的 Mobil 法。隨著合成反應(yīng)器的改進(jìn)和合成復(fù)合催化劑的研制成功，使合成氣直接合成汽油的一段和二段新的工藝技術(shù)，簡化了工藝過程，降低了產(chǎn)品成本。中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所開發(fā)了 MFT 技術(shù)。MFT 技術(shù)是將傳統(tǒng)的 FT 合成與形選分子篩相結(jié)合的固定床兩段法改進(jìn) FT 合成工藝技術(shù)。 

    合成氣首先經(jīng)過 FT 合成催化劑的第一反應(yīng)段，進(jìn)行烯類的合成反應(yīng)，生成的 C1～ C40寬餾分烴類，接著通入 MFT 第二段反應(yīng)器進(jìn)行烴類改質(zhì)( 如加氫裂解、環(huán)化、芳構(gòu)化等) 和含氧化合物脫水反應(yīng)，使得產(chǎn)物分布由原來 C1～ C40縮小到 C1～ C11，選擇性得到了很大改善，汽油餾分( C5～ C11) 的比例大幅度的提高。由原來的 30%左右，提高到 70%左右，且含有較多的芳烴與環(huán)烴，辛烷值有較大提高。該 MFT 技術(shù)目前正在建 3 個年產(chǎn) 16 萬 t油品的示范廠。在國家發(fā)改委主持下，神華和神華寧煤與南非薩索公司合作的合資企業(yè)，將在寧夏寧東建設(shè)一個年產(chǎn) 300 萬 t 油的間接液化廠，目前正在進(jìn)行二階段的可行性研究。一個 300萬 t 油品廠的氣化用煤量在約 1 300 萬 t/a。