一、煤直接液化原理
1.打断煤大分子的桥键;
2.加氢,改变分子结构,提高H/C原子比;
3.脱除煤炭中氧、氮、硫等杂原子;
4.脱除煤炭中无机矿物质。
二、煤直接液化基本历程
1.煤的热解
煤的大分子结构中,联接基本结构单元的桥键强度较弱,当施加外作用力超过桥键的强度时,联接基本结构单元的桥键会发生断裂,分解为自由基碎片,由于这一过程一般是通过提高温度来实现,通常称作煤的热解。
煤热解产生的自由基,易发生缩合反应。溶剂的作用相当重要,加氢程度合适的溶剂中的氢的反应活性很高,可以向反应性高的自由基碎片转移和提供氢。因此始终保证溶剂中含有活性氢非常重要。
2.加氢裂化
在热解反应过程中产生的物质仍含有大分子。如果把可蒸馏液体作为最终产品,这些分子必须要通过加氢裂化来降低分子尺寸。加氢裂化还有另外一个作用,即脱除不同比例的硫和氮。
加氢裂化可以与煤的热解反应在同一反应器中进行,或者作为完全独立的操作步骤。
加氢裂化的产物远未达到均质,因而在溶剂循环时重的、难以处理的物质会积累。所以,所有的工艺都含有脱除高沸点沥青类物质的步骤。一般与固液分离合在一起。
固液分离的方法主要有加压过滤、离心分离、溶剂萃取、减压蒸馏等。
减压蒸馏被认为是一种在煤直接液化工艺中最有效的固液分离方法。
三、煤直接液化工艺流程
四、煤直接液化对煤质的要求
1.惰性组分低、活性组分高;
2.H/C比>0.7;
3.挥发分>35%;
4.灰含量<10%;
5.硫含量高对液化有利;
6.根据上述要求,直接液化适宜煤种范围:褐煤—气煤;
7.包括:褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤。
五、煤直接液化工艺
1.液化催化剂:采用了具有自主知识产权的863催化剂。
2.溶剂组成:采用了全部供氢溶剂。
3.反应系统:采用两个机构结构相同的强制内循环反应器的串连。
4.固液分离:采用减压蒸馏的方法。
5.溶剂加氢:采用T-Star工艺。
六、PDU中试装置的基本情况
1000单元包括煤的前处理(煤接受罐、粗破、干燥细破)、催化剂制备(人工合成铁系催化剂、天然黄铁矿湿式粉碎)。
2000单元主要由主要由煤浆制备、燃气煤浆预热炉、两个强制循环悬浮床反应器、高、中压分离、常、减压蒸馏塔、两个固定床加氢反应器、产品分馏塔等组成。
3000单元公用工程主要有:循环水,空气压缩机,消防水,储罐,H2、N2、蒸汽、天然气接受系统等。
七、煤直接液化示范工程
世界上第一套大型现代煤直接液化工艺示范装置项目选址于内蒙古。规划年产液化油500万吨,先期建设一条每天处理6000吨干煤的煤直接液化生产线,年产液化油100万吨。先期工程2004年8月现场开始开工建设,2007年建成试车。
转化果平台咨询电话:4001817969