高惰质组分五彩湾煤直接液化性能研究
铁基催化剂的硫化及其对煤直接液化的影响
煤 炭 转 化
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铁 基催化剂的硫化及其对煤 直接液化 的影 响
马凤 云 D 周 剑 林 周 岐雄 。 玛 ・伊 ・拜克 诺 夫 郭 靖
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催 化剂 硫 化 前 后 的 代 号 见 表 2 将 F z 。 F 一 . e0 , e
* 新 疆 维 吾 尔 自治 区 科 技 支 撑 项 目( 0 8 1 3 ) 20410. 1 授 ;)硕 士 生 ;)副 教 授 , 疆 大 学 教 育 部 、 疆 维 吾 尔 自治 区石 油 天 然 气 精 细 化 工 重 点 实 验 室 ,3 0 6 乌804 4 博 布 科 托 夫 卡拉 干达 国立 大学 化 学 系 , 萨 克斯 坦 共 和 国 ,0 3 1 卡拉 干 达 哈 0 72 收稿 日期 :0 00 —5 修 回 日期 :0 00 6 2 1—20 ; 2 1—40
( e一 S S S M 明其 粒 径 明显 变小 , F ) O, E 表 4 形成 规 则 的纳 米球 . 因此 , 催化 活性 显 著提 高 , 可使 具有
高惰质 组特 点 的新 疆五彩 湾煤 油 产率提 高 1 . % , 1 5 达到 7 . 1 , 4 7 转化 率提 高 7 , 到 7 . . 达 98
摘 要 在 适 宜条件 下 对 F 。 F S 和 F S作 硫化 处理 , X D, E 和 E s表征 , 以 eO , e O e 作 R SM D 并
新 疆 五 彩 湾 煤 作 试 样 , 过 加 氢 催 化 液 化 实 验 比 较 了硫 化 前 后 三 者 的 催 化 活 性 . R 和 E 通 X D DS结 果
煤直接液化技术简介
煤液化技术研究所
二十多年来,煤液化技术研究所在我国政府 相关部门的支持下和通过广泛的国际合作, 从事我国煤炭直接液化的研究。从跟踪国际 煤炭液化领域技术发展趋势到结合我国资源 特点,独立开展煤液化催化剂的开发、我国 引进煤液化工艺的优化、煤液化关键技术和 煤直接液化先进工艺的开发等工作。
煤直接液化技术简介
煤直接液化反应
煤的热溶涨与热溶解 : 煤与溶剂加热到在250℃以上,煤 中可被极性溶剂萃取物明显增加。
煤直接液化技术简介
煤直接液化反应
煤热裂解产生大量的自由基: 随着温度的进一步提高,煤热裂解产生大 量的自由基,在氢原子的作用下,这些自 由基与氢原子结合形成稳定的分子,自由 基稳定后生成物的分子量分布很广,从气 体到油,分子量较大的是沥青烯、前沥青 烯。如果煤的自由基浓度较高,得不到氢 原子,它们就会相互结合形成分子量更大 的化合物甚至焦炭。
H含量 ≤2%
>2.0~3.0 >3.0
煤直接液化技术简介
煤的岩相
宏观煤岩组成:丝炭、镜煤、亮 煤和暗煤
煤的显微组成:镜质组、壳质组 和惰质组
煤直接液化技术简介
直接液化适宜的煤种
年老褐煤: 年轻烟煤:长焰煤、不粘煤、弱
粘煤、 1/2中粘煤、气煤
煤直接液化技术简介
2.煤直接液化基本原理
煤炭直接液化技术是通过高温高压 和催化剂的存在下,煤加氢转化 成洁净液体燃料(汽油、柴油、航 空煤油等)或化工原料的一种先进 的洁净煤技术。
煤 →腐植煤 →腐泥煤
煤直接液化技术简介
腐植煤的生成过程
泥炭化阶段 煤化阶段
1)成岩作用阶段 2)变质作用阶段
煤接液化技术简介
煤的生成与分类
植物→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤
影响神华煤直接液化性能的因素及分析
影响神华煤直接液化性能的因素及分析杜海胜;安亮;韩来喜;王喜武;王军【摘要】对影响神华煤直接液化性能的8个因素进行分析可知,各因素对煤液化反应具有不同的影响;在工业生产中,对影响液化生成油液固分离因素分析可知,液固分离效果对液化油产率有很重要的影响.同时对影响因素进行分析并提出了优化装置操作的调整措施,为实际生产调整操作、装置稳定运行以及进一步确定合适的工艺条件提供一定的参考,为提高装置的生产效率和煤直接液化技术逐渐走向成熟打下基础.最后提出了煤直接加氢液化产业化的关键不仅仅是工艺技术问题,其设备运行的可靠性也不可忽视.%The research showed that various factors with different implications by analyzing the eight factors in affecting the performance of Shenhua coal direct liquefaction reaction, and the separation performance of liquid oil and solid for the liquefied oil yield was also significant. The analysis of the impact reasons and proposed corrective measures for optimizing plant operations could provide the reference for adjusting the actual production operation, installation and stable operation, further deciding the appropriate process conditions, and providing the basis for improving plant productivity and coal direct liquefaction technology gradually maturity. Finally, it proposed the key of the direct hydrogenation of coal liquefaction industrialization was not just technology issues, the reliability of equipment operation should not be ignored.【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2012(035)003【总页数】6页(P33-37,54)【关键词】煤直接液化;性能;液化装置【作者】杜海胜;安亮;韩来喜;王喜武;王军【作者单位】中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司煤液化生产中心,017209内蒙古鄂尔多斯;中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司煤液化生产中心,017209内蒙古鄂尔多斯;中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司煤液化生产中心,017209内蒙古鄂尔多斯;中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司煤液化生产中心,017209内蒙古鄂尔多斯;中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司煤液化生产中心,017209内蒙古鄂尔多斯【正文语种】中文【中图分类】TQ529.1神华煤直接液化示范工程是我国实施能源安全战略的一项重要工程,是世界首套现代煤直接液化技术工业规模装置,是我国具有完全自主知识产权的工业化示范工程.[1]由于煤液化装置工艺流程复杂,生产连续性强,处于高温、高压、临氢及含固等苛刻的操作状态,不易操作与掌控.因此,对影响煤直接液化性能的因素和原因进行分析,对装置长周期稳定安全运行具有重要的指导意义.同时,提出有关因素调整的措施,可为装置的优化操作提供一定的参考,为实现神华煤直接液化“安、稳、长、满、优”的宏伟目标打下基础.神华煤直接液化示范工程主要装置包括:1)煤直接液化装置;2)T-STAR加氢稳定装置;3)加氢改质装置;4)轻烃回收装置;5)煤制氢装置.有关生产过程见图1.以上装置中最为核心的部分是煤直接液化装置,即本研究的主要内容,其由煤浆制备部分、反应部分、常减压分馏部分和公用工程系统组成;神华煤直接液化示范工程为单条生产线,规模为日处理洗精煤(干基)6 000t,年生产成品油108万t.其处理能力是目前美国、德国、日本百吨级工业性试验装置的30倍以上.[1]煤液化装置首先将原料煤、补充硫、催化剂和加氢稳定装置来的供氢溶剂制备成油煤浆,在反应部分油煤浆和氢气在高温、高压以及催化剂作用下进行反应生成液化油;在分馏部分将该液化油和未反应的煤、灰分和催化剂等固体进行分离.分离后的液化油去加氢稳定装置,含50%左右固体的减压塔底油渣送出界区去油渣成型装置处理.2.1 原料及辅助材料2.1.1 原料煤性质煤液化装置的原料煤来自备煤装置,原料煤性质见表1.2.1.2 氢气组成装置补充氢来自煤制氢和天然气制氢装置.氢气组成见表2.2.1.3 溶剂性质煤液化装置的循环加氢溶剂来自加氢稳定装置,其性质见表3.2.1.4 催化剂特点本装置采用的催化剂为国家“863”高效合成煤催化剂.其有效成分主要为超细水合氧化铁(FeOOH).由于该催化剂活性高,添加量少,煤炭转化率高,残渣中由于催化剂带出的液化油少,增加了蒸馏油产率.[1]2.2 主要设备本装置共有设备约344台(套),主要设备情况见表4.1)文中各因素分析都是基于实际生产或者设计基础上进行.2)研究某一因素变化时,其他因素不变且能达到正常生产时的操作条件.3)文中涉及煤液化性能的相关概念:转化率=[1-(反应后残余的固体有机质/无水无灰煤)]×100%.液化油产率=(转化率+氢耗量-气体产率-水产率-沥青烯产率-前沥青烯产率)×100%.沥青烯产率=(己烷不溶甲苯可溶物÷无水无灰煤)×100%.前沥青烯产率=(甲苯不溶而四氢呋喃或喹啉可溶物÷无水无灰煤)×100%.气体产率=实际反应生成的气体量÷无水无灰煤×100%.氢耗量=实际反应消耗的氢气÷无水无灰煤× 100%.减渣量——减压塔底去成型机的量.影响煤液化性能的因素很多,本文着重从煤液化催化剂、溶剂油及液硫等辅助材料和工艺条件两大方面出发,研究8个因素对煤液化性能的影响并进行分析,同时提出优化操作的调整措施.4.1 催化剂添加率对煤液化性能的影响催化剂在煤糊相加氢液化中的作用为活化反应物,降低氢与自由基碎片的反应活化能,加速了加氢液化反应;促进溶剂的再加氢和氢源与煤之间的氢传递,从而提高了液化反应速率;提高液体产物选择性,降低气态产物生成.本装置采用国家“863”高效合成煤催化剂,主要为促使沥青烯和前沥青烯转化为小分子的油,催化剂的添加量与煤粉下料量和催化剂中铁含量有关,催化剂的有效成分以其中的铁含量来衡量.煤液化催化剂的添加量对液化反应产生直接的影响,催化剂添加量增加对反应有利,会提高煤与残油的转化率,增加液体产品的产率,但是会在减压塔底油渣中携带相同比例的转化油;减少催化剂的添加率将降低煤与残油的转化,但是也会减少减压塔底中的固体颗粒,提高实际的液化油收率.所以在实际生产中须保证催化剂的添加量稳定,如果反应进料量有变化,则及时调整催化剂添加量.4.2 煤浆浓度对煤液化性能的影响煤浆制备全部采用经过一定条件加氢的供氢性循环溶剂.循环溶剂采用预加氢工艺,溶剂性质稳定,成浆性好.可以制备成含固体浓度45%~55%的高浓度煤浆,而且煤浆流动性好,煤浆黏度低.煤浆浓度的配置高低还与煤浆本身的温度、煤浆泵对煤浆黏度范围要求等有关.在装置实际运行过程中,煤浆罐搅拌器电流和煤浆罐底泵电流可以直观反映煤浆的浓度.二者电流越大,说明煤浆的浓度越大,反之亦然. 从理论上讲,煤浆浓度越低越有利煤热解自由基碎片的分散和稳定.但是实验研究证明,高浓度煤浆在适当调整反应条件的前提下,也可以达到较高的液化油产率.原因是煤浆浓度提高后,在液化反应器的液相中溶剂的成分减少,而煤液化产生的重质油和沥青烯类物质含量增加,更有利于它们进一步加氢反应生产可蒸馏油.[2]但是煤浆浓度过高易导致煤浆泵无法工作、加热炉管的传热系数下降和炉管结焦堵塞;如果煤浆浓度过稀,会导致煤的颗粒在煤浆管道内容易沉降,造成煤浆泵工作故障.在实际生产中,在保证油煤浆质量和合适反应条件的前提下,尽量提高煤浆浓度,增加单位时间处理量,从而间接减少对加热炉能力要求,提高反应器的空间利用率.4.3 溶剂油性质对煤液化性能的影响循环溶剂采用预加氢工艺,溶剂供氢性能好,液化反应条件温和.在煤液化过程中,溶剂起着溶解煤粒、溶胀分散、稳定自由基、提供和传递转移活性氢、稀释液化产物等作用.其中提高溶剂自身的供氢和传递氢能力是当前煤加氢液化新技术开发的重点之一.随着溶剂供氢性提高,煤粒在溶剂中更好地溶解、溶胀分散,有助于煤成浆;在反应过程中,自由基及时得到稳定、提供和传递转移活性氢量提高,反应深度加大,转化率提高,液化油产率提高.在实际生产中,通过提高配置煤浆的溶剂油温度,进而提高入炉油煤浆温度,减少对油煤浆加热炉的能力需求;其次,增加液化油的重质化,增大装置内溶剂供给,从而解决溶剂供应不平衡的问题.提高溶剂供氢性和反应对溶剂油的选择性,增大反应温升,降低加热炉出口温度要求,同时也可以提高最终产品柴油馏程的选择性,减少轻烃气体产量.4.4 液硫注入量对煤液化性能的影响神华煤直接液化工艺使用的是具有自主知识产权的“863”合成高效催化剂,只有在硫化态,才有加氢液化催化活性.该装置中液硫作为硫化剂,并且在操作中,为了维持反应中硫化氢分压和反应温度升高,需要持续向系统中注硫.系统中注硫量可以从反应后气体中H2S的浓度来判断.在反应系统中增大注硫量,系统中硫化氢含量增大,煤转化率和液体产率增大.这是由于随着硫含量的增加,体系中的氢气转化成活性氢原子的量也增加,反应体系中才会生成更多的Fe1-xS,加入硫助剂后,催化活性进一步提高.同时,Fe1-xS的金属空位又是H2S的脱附中心[3-5],能与H2S协同作用促进加氢,对H2S的分解有诱导作用,可以弱H—S键促使H2S分解,分解后产生的新H2要比原料气的分子H2活泼得多,能够与煤裂解产生的自由基碎片相结合,防止自由基碎片间缩合反应的发生,促进液化反应的进行;此外,在高温高压下,H2S电离产生活性氢原子所需能量仅为直接电离H2所需能量的一半,更容易产生活性氢原子.[6]综上所述,煤中硫、催化剂活性组分及体系中H2的共同作用,可催化煤液化反应.根据实际生产运行情况观察,当H2S浓度在1 500×10-6以上时,H2S浓度每增大100×10-6~200×10-6,第一反应器入口温度可以降低0.5℃.但是由于H2S浓度对下游脱硫装置的负荷影响很大,所以控制本装置H2S浓度不能大于2 000×10-6.4.5 反应温度对煤液化性能的影响反应温度是煤加氢液化非常重要的条件.在氢分压、催化剂和溶剂等存在的条件下,适宜液化的煤加热到最适宜的反应温度,就可以获得理想的转化率和油收率.本装置是采用内循环悬浮床串联反应器,内部循环物料处于全返混状态,轴向温度分布均匀,液相速度高,气体滞留少,不容易形成大颗粒物沉积,反应器生产能力大;其次,根据内循环悬浮床反应器在煤液化工业化示范装置中的运行情况,经过检修改造,使反应效果更加明显.随着反应温度的增加,氢气在溶剂中的溶解度增加,氢传递加快,因而转化率、油产率、气体产率和氢耗量也随之增加,沥青烯和前沥青烯的产率下降,转化率提高,液化油产率增大,这对煤加氢液化是有利的.[7]但是反应温度并非越高越好,反应温度提高,煤的裂解反应和缩聚反应都存在,当活性氢传递不到自由基旁边时,自由基发生缩聚反应,形成不溶性半焦;除此以外,油类小分子和氢气发生反应,生成更多的气体,造成烃类气体量的增加.[8-10]根据实际装置运行情况观察,在进料量、反应压力和煤浆浓度等条件不变的情况下,反应温度在一定的范围内每升高1℃,减压塔底油渣会减少5t/h~6t/h.4.6 反应压力对煤液化性能的影响反应压力对煤液化反应的影响主要是指氢气分压.大量实验研究证明,煤液化反应速率与氢分压的一次方成正比.所以氢分压越高,循环气中氢气的纯度就越高,有利于氢向催化剂孔隙深处扩散,使催化剂活性表面得到充分利用,有利于煤的液化反应.压力提高,煤液化过程中的加氢速度就加快,阻止了煤热解生成的低分子组分裂解或缩聚成半焦的反应,使低分子物质稳定,从而提高油收率.[7]氢气供给不稳是目前制约煤直接液化不能高负荷运行的主要因素之一.目前只有2套煤制氢和l套天然气制氢装置同时运转,才能满足工厂100%负荷,如果有1套煤制氢装置故障停车,则供氢能力只能满足煤液化装置70%负荷.为了维持装置反应氢分压或氢纯度,需保证煤制氢装置较高平稳的生产负荷、压缩机平稳高质量运转、膜分离系统氢气具有较好的分离效果等,否则会由于氢气波动,导致氢纯度降低、反应温度波动和反应不彻底等问题发生.严重时会导致反应器内循环杯中液体补入量不足,造成循环泵抽空,使反应器内反应温度梯度加大,返混效果下降,进而造成反应器局部“飞温”,甚至触发CUTBACK联锁,造成装置紧急停工.所以,保证系统氢分压对装置的平稳高效运行显得尤为必要.4.7 空速对煤液化性能的影响在适宜的反应温度和足够氢气供应下进行煤加氢液化,提高装置的负荷,增加反应器空间利用率,进而多生产产品,是生产过程中追求的目标.本装置每台反应器的无水煤空速保持在约0.42t/(h·m-3).在其他条件不变的前提下,降低空速有助于提高煤转化率和液体产率.这是由于空速降低,物料在反应器中的停留时间延长,显然对增加反应深度是有利的,尤其是对于某些惰质组含量较高的煤,增加反应停留时间对提高转化率比较有效.[8]但是煤转化主要与温度有关,空速对煤转化的影响比较小,因此,在原料煤、氢气和催化剂等能够供应以及煤浆炉负荷能够不超的基础上,尽量多加工煤粉,同时也间接地避免由于物料在反应器内停留时间长而造成产品轻质化、溶剂油供应不平衡等现象;其次在同等情况下增加了产品的产量,进而提高了企业的经济效益.4.8 气液比对煤液化性能的影响气液比通常用气体标准状态下的体积流量(m3/h)与煤浆体积流量(m3/h)之比来表示,是一个无量纲参数.因煤浆的密度略大于1 000kg/m3,所以也可以用气体标准状态下的体积流量与进料量之比(m3/t)来表示.实际上对反应起影响作用的是在反应条件下气体实际体积流量与液相体积流量之比.当气液比提高时,减少了小分子的液化油继续发生裂化反应的可能性,却增加了液相中大分子的沥青烯和前沥青烯在反应器内的停留时间;另外,气液比的提高会增加液相的返混程度[2],从而提高了进料的转化率,液体产率增大.但气液比过大时,会使反应器内液相所占空间减少,这样就使液相停留时间缩短,反而对反应不利;另外也会增大尾气的排放,造成资源浪费.气液比过大还会导致反应器内循环杯以上密度下降,循环杯中液体补入量不足,造成循环泵抽空.所以煤液化反应的气液比应选择一个最佳范围.本装置反应后的产物经高压分离系统后,高分气经膜分离和循氢机进行循环.含固液体产物进入中压分离系统后,气体去脱硫装置进行处理,含固的液体物料进入常压蒸馏塔,塔顶回收部分轻质油,常压塔底物料经减压炉进入减压蒸馏塔进一步回收油品,未反应煤和无机物等通过减压塔底进入残渣成型机成型.常减压塔回收的油品汇集后进入T-STAR加氢稳定单元,加氢稳定单元的主要目的是为煤液化提供溶剂油和为后续加氢改质提供原料油.为此,煤液化装置中常减压塔的分离效果对保证煤液化装置溶剂油的性质和最终产品油收率起着很重要的作用.煤液化残渣具有颗粒粒度细、黏度通常高以及固体颗粒与液相之间的密度差小等特点,所以液化残渣液固分离十分困难.液化残渣的液固分离效果不仅直接影响液化工艺的操作,也影响液化工艺的生产成本.[11]液固分离效果好会使产品液体产率增大,减渣量降低,进而提高油收率,同时也解决了产品轻质化和溶剂油供应不平衡的问题.常减压塔平稳操作是保证煤液化生成油液固分离效果的关键.其影响因素一般有:1)上游反应系统操作条件变化;2)减压塔真空度波动;3)成型机故障;4)减压塔底温度的波动等.因此,在实际生产过程中,尽量减少以上因素变化给液固分离效果带来影响,从而可以保证液化生成油有较高的油收率,减压塔底油渣可以顺利成型并且使其固含量达到50%以上. 1)通过以上对影响神华煤直接液化性能的8个因素进行分析可知,增加催化剂的添加量对煤液化反应有利,但也会一定程度上降低油收率;在满足工艺条件和设备要求的前提下,尽量提高油煤浆浓度;提高溶剂供氢性,有利于煤液化反应;液硫注入量使系统硫化氢浓度维持到1 500×10-6~2 000× 10-6;控制合适的反应温度对煤液化反应至关重要;保证系统氢分压,提高系统氢纯度对煤液化和反应温升有利;在工况满足的情况下,提高空速可以提高液化油产量;煤液化反应的气液比须选择一个最佳范围.对影响液化生成油液固分离因素分析可知,在工业生产中,液固分离效果对液化油产率也有很重要的影响.通过此分析可为进一步优化各参数和选择合适的工艺条件提供一定的参考.2)在分析影响因素及原因的同时,提出了优化生产操作时需采取的措施,从而达到减少装置波动、消除生产运行中的瓶颈、提高装置的运行效率、降低能耗和增加产品收率等效果,从理论到实践见证煤直接液化技术逐渐走向成熟,也使企业的经济效益和社会效益得到明显提高.3)煤直接加氢液化产业化的关键不仅仅是工艺技术问题,设备运行的可靠性也不可忽视,比如高压煤浆泵煤粉沉积磨损、进料加热炉结焦堵塞、反应器耐高温高压和氢腐蚀以及高温高压减压阀磨损等.随着神华煤直接液化工业示范装置的运行考验和优化改造,煤直接液化技术将会更加成熟.【相关文献】[1]舒歌平.神华煤直接液化示范工程最新进展[C].2011(第十届)中国煤化工技术、信息交流会暨“十二五”产业发展研讨会,广州:2003.[2]舒歌平,史士东,李克健.煤炭液化技术[M].北京:煤炭工业出版社,2003:109.[3]申峻,凌开成,邹纲明等.煤油共处理过程中的反应机理[J].煤炭转化,1999,22(4):5-9.[4] Kaneko T,Tazawa K,Koyama Tet al.Properties and Residual Activities of Iron Based Catalyst After Direct Coal Liquefaction[J].Nihon Enerugi Gakkaishi,1999,78(6):416-427.[5] Suzuki T,Yamada O,Fujits Ket al.Coal Hydroliquefaction Using Iron Pentacarbonyl as a Catalyst Precursor[J].Fuel,1984,63:1706-1709.[6]田新娟,杨平平,李育辉等.硫含量对煤直接液化性能的影响[J].煤田地质与勘探,2009,37(6):19-21.[7]高晋生,张徳祥.煤液化技术[M].北京:化学工业出版社,2009:161.[8]吴春来.煤炭直接液化[M].北京:化学工业出版社,2010:35,38.[9]艾军.工艺因素对神东煤直接液化性能的影响[J].煤炭转化,2011,34(2):51-54. [10]艾军,郭治,李克健.神东煤富惰质组加氢液化反应动力学的研究[J].煤炭转化,2008,31(2):25-27.[11]张德祥,刘瑞民,高晋生等.煤炭直接加氢液化技术开发的几点思考[J].石油学报(石油加工),2011,27(3):229-335.。
煤炭直接液化技术总结
煤炭直接液化技术总结洁净煤技术——直接液化技术一、德国IGOR工艺1981年,德国鲁尔煤矿公司和费巴石油公司对最早开发的煤加氢裂解为液体燃料的柏吉斯法进行了改进,建成日处理煤200吨的半工业试验装置,操作压力由原来的70兆帕降至30兆帕,反应温度450~480摄氏度;固液分离改过滤、离心为真空闪蒸方法,将难以加氢的沥青烯留在残渣中气化制氢,轻油和中油产率可达50%。
原理图:IGOR直接液化法工艺流程工艺流程:煤与循环溶剂、催化剂、氢气依次进入煤浆预热器和煤浆反应器,反应后的物料进入高温分流器,由高温分流器下部减压阀排出的重质物料经减压闪蒸,分出残渣和闪蒸油,闪蒸油又通过高压泵打入系统,与高温分离器分出的气体及清油一起进入第一固定床反应器,在此进一步加氢后进入分离器。
中温分离器分出的重质油作为循环溶剂,气体和轻质油气进入第二固定床反应器再次加氢,通过低温分离器分离出提质后的轻质油品,气体经循环氢压机压缩后循环使用。
为了使循环气体中的氢气浓度保持在所需的水平,要补充一定数量的新鲜氢气。
液化油经两步催化加氢,已完成提质加工过程。
油中的氮和硫含量可降低到10-5数量级。
此产品经直接蒸馏可得到直馏汽油和柴油,再经重整就可获得高辛烷值汽油。
柴油只需加少量添加剂即可得到合格产品。
与其他煤的直接液化工艺相比,IGOR工艺的煤处理能力最大,煤液化反应器的空速为0. 36~0. 50 t /( m3·h)。
在反应器相同的条件下,IGOR工艺的生产能力可比其他煤液化工艺高出50%~100%。
由于煤液化粗油的提质加工与煤的液化集为一体,IGOR煤液化工艺产出的煤液化油不仅收率高,而且油品质量好。
工艺特点: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,并在固定床催化剂上使二氧化碳和一氧化碳甲烷化,使碳的损失量降到最小。
投资可节约20%左右,并提高了能量效率。
煤直接液化技术对煤质的要求
煤直接液化技术对煤质的要求当煤的干燥基无灰基碳含量大于90%时,煤液化转化率非常低,碳含量在82%~84%的煤,煤液化转化率最高。
煤的镜像组平均最大反射率是反映煤阶的另一个重要指标,研究表明,镜质组平均最大反射率的范围在0.5~1.0之间的煤,液化转化性能好。
煤的挥发分也是直接反映煤阶的指标,通常挥发分较高的煤比较适宜直接液化。
适宜煤直接液化的煤种:
适合煤直接液化的煤种为高变质程度的褐煤和年轻烟煤,理想指标为:
1、(干燥无灰基挥发份)V daf>35%,(干燥无灰基碳)C daf约82%~84%,(粗糙度)R max在2.5~1.0之间。
2、煤有机显微镜组成中镜质组、壳质组含量越高越好。
3、H/C原子比大于0.8。
4、氧、硫、氮等杂原子含量要求低,以减少油品加工提质费用。
5、液化用煤需磨成200目(0.074mm)细粉,水分干燥到<2%,原料煤含水越低,煤的干燥设备投资和能耗就越低。
6、原料煤的哈氏可磨指数大于50以上,选择易磨或中等难磨的煤作原料,否则机械磨损严重,消耗大,能耗高,维修工作量大。
7、煤的洗选性能好,一般要求矿物质的含量越低越好,最好在5%左右,最高不超过10%。
下为实例用煤煤质分析
6种适宜煤直接液化煤种的煤质分析。
神华煤直接液化影响反应温度的因素分析
神华煤直接液 化采用循环供氢溶剂作 为溶 解
煤、 溶解 氢气 、 氢和 传递 氢 、 接 与煤 反应 的媒 介 。 供 直 神 华 煤液 化 工艺 采 用 馏份 供 氢溶 剂 , 求供 氢 溶 剂 要
21 年第 1 期 01 4
内 蒙 古石 油e . Lr - .
5 5
神华煤直接液化影 响反应温度的 因素分析
王 喜 武
( 神华鄂尔多斯煤制油分公 司 , 内蒙古 鄂 尔多斯 0 70 ) 1 2 9
摘
要 : 华煤 直 接 液化 的 核 心是 煤 在 反 应器 内通 过 化 学反 应 转 化 成 油 , 要 保 证较 高 的煤 转化 神 若
反应 速度 降低 , 因而 THF转 化率 、 产率 、 油 气体 产率
升更快 ; 若反应温度过低又会降低煤的转化率 , 油收 率低。通过煤直接液化实际生产运转发现有许多因
素变化会造成反应温度的波 动, 严重 的造成液收 降 低、 反应器 内结焦等 , 最终影 响装 置的正常生产运
行。
2 5 煤 浆进料 量 .
温度 温 升减 缓 , 重 时反 应温度 出现急剧 下 降趋势 , 严
’
5 6
2 4 8 3催 化 剂 添 加 量 . 6
内 蒙古 石 油 化 工
2 1 年第 1 期 01 4
从 图 1中可 见 , 化 剂 添 加量 下 降对 反 应 温 度 催 影 响很大 , 催化 剂添 加量 下 降到 lth时 , 应 温 当 O/ 反
催化剂是煤直接液化工艺的核心技术之一 , 可 以缓和液化反应条件的苛刻度、 提高液化油的产率 , 对降低液化产品成本提高经济性有着十分明显的作
煤的直接液化
煤的直接液化概述煤的液化是先进的洁净煤技术和煤转化技术之一,是用煤为原料以制取液体烃类为主要产品的技术。
煤液化分为“煤的直接液化”和“煤的间接液化”两大类,煤的直接液化是煤直接催化加氢转化成液体产物的技术.煤的间接演化是以煤基合成气(CO+H 2)为原料,在一定的温度和压力下,定向催化合成烃类燃料油和化工原料的工艺,包括煤气化制取合成气及其挣化、变换、催化合成以及产品分离和改质加工等过程。
通过煤炭液化,不仅可以生产汽油、柴油、LPG (液化石油气)、喷气燃料,还可以提取BTX (苯、甲苯、二甲苯),也可以生产制造各种烯烃及含氧有机化台物。
煤炭液化可以加工高硫煤,硫是煤直接液化的助催化剂,煤中硫在气化和液化过程中转化威H2S 再经分解可以得到元素硫产品.本篇专门介绍煤炭直接液化技术早在1913 年,德国化学家柏吉乌斯(Bergius)首先研究成功了煤的高压加氢制油技术,并获得了专利,为煤的直接液化奠定了基础。
煤炭直接加氢液化一般是在较高温度(400 C以上),高压(10MPa以上),氢气(或CO+H 2,C0+H20)、催化剂和溶剂作用下,将煤的分子进行裂解加氢,直接转化为液体油的加工过程。
煤和石油都是由古代生韧在特定的地质条件下,经过漫长的地质化学滴变而成的。
煤与石油主要都是由C、H、O 等元素组成。
煤和石油的根本区别就在于:煤的氢含量和H/C原子比比石油低,氧含量比石油高I 煤的相对分子质量大,有的甚至大干1000.而石油原油的相对分子质量在数十至数百之间,汽油的平均分子量约为110;煤的化学结构复杂,它的基本结构单元是以缩合芳环为主体的带有侧链和官能团的大分子,而石油则为烷烃、环烷烃和芳烃的混合物。
煤还含有相当数量的以细分散组分的形式存在的无机矿物质和吸附水,煤也含有数量不定的杂原子(氧,氮、硫)、碱金属和微量元素。
通过加氢,改变煤的分子结构和H/C 原子比,同时脱除杂原子,煤就可以液化变成油。
论煤岩组分的液化性能
t i , n ecne t fh ciec mp n n (i ii ,e —i ii , xnt)n rae n al t tec n e- i t a dt o tn eat o o e tvt nt smi tnt e ii icess ier wi o v r vy h ot v r e vr e e l y hh
李 小彦
( 煤炭科学研 究总院西安研 究院,陕西 西安 7 0 5 ) 104
摘 要:通过 高压釜在 溶剂和催化 剂条件 下对 煤 的加 氢液化试 验 ,探 讨 了低煤 级煤 中煤岩 组分 的液化
性 能。结 果表 明 ,在 不 同宏观 煤岩 成分 的液化 试验 中,转化 率和 油产率表 现 出镜煤> 亮煤> 暗煤> 丝
第3 8卷 第 3期
21 0 0年 6月
煤 田地 质 与 勘探
C0ALGE 0GY& E ( I 0L ) P 0RA 0N n
VO .3 1 8N O. 3
J .2 O un ຫໍສະໝຸດ 1 文 章编号 : 0 11 8 (0 00 -0 10 1 0 -9 62 1 )30 0 -5
论 煤岩组 分 的液 化性 能
t e c n e so n h i y e d a ei h e u n eo i a n c a a n d r i n us i o c o lt o y e o o l h o v r i n a d t e o l i l r n t es q e c fv t i , l r i , u a n a d f a n f rma r —i t p fc a r h
质 组分 已不具反应 活 性 。
> . %的惰 10 5
关 键
词: 煤岩 组分 ;液化性 能;油产 率;转化率
煤质特性与煤直接液化关系分析
和化学工程与化工过程装备等多学科 的系统工程 。
人 们在 液化 用煤 种 的选 择方 面做 了许 多 工作 , 由于
煤的不均一性和煤结构 的复杂性 , 很难在煤的组 成 和物理 性质 等 与煤液 化特 性之 间建 立一 个准 确 的对
应 关 系 。但 通过 上 述分 析 研 究 , 然 可 以得 出 下 述 仍 结 论 : 择 直接 液化煤 种 一般要 选 择那些 氢 含量 高 、 选 氧 、 等杂原 子 含量 低 、 发 分 较 高 、 质 组 和壳 质 氮 挥 镜 组 含量 高 、 机 矿 物 质含 量 较 低 的那 些 煤种 。考 虑 无
氛、 工艺参 数 与催 化剂 等 , 里 主要讨 论原 料煤 的性 这
质对 煤 直接液 化 的影 响 。
部分高于 2 % , 0 高的氧含量不但增 加 了氢耗量 , 而
且液 化 的水产 率 较高 , 使液 体油 产率 相对 较低 。
1 煤 化程度与液化特性 的关 系
一
2 煤的化学组成和煤岩组成 与液化特性 的
收稿 日期 :0 81.3 20 —01
作者 简介 : 贾风军 (9 1 , , 16一) 男 内蒙古锡林 郭勒 盟人 , 授, 8 年毕业于山西矿业学院。 目前在内蒙古科技大学任教。 副教 1 3 9
煤质特性 与煤直接液化关 系分析
4 9
虽 然惰 质组 在 较 苛 刻条 件 下 也 能 部 分 液 化 , 但 从 经济 上考 虑 , 接 液 化 选 择 的煤 种 应 尽 可 能 选 择 直 惰 质组 含量 低 的煤 , 般 以低 于 3 % 为好 。 一 0
原料分解时分配到作为液态 和加 氢产物 ( 如烃类 、 含硫化合物 、 含氧化合物和含 氨化合物) 中的那 ~
不同煤岩组成神东煤的加氢液化性能研究
煤 质 技 术
21 年 l 月 01 1
繁
¨ .
警
不 同煤 岩 组成 神 东煤 的加 氢 液化 性 能研 究
陈洪博 ,李文华 ,姜 英 。
( .煤 炭 科 学研 究 总 院 北 京煤 化 工研 究 分 院 ,北 京 1 0 1 ; 1 0 0 3
2 .中 国煤 炭 学 会 煤 化 学 专 业 委 员会 ,北 京 10 1 ; 0 0 3
3.Co n sr egy S v n ne ,Chia Co sarh I siu e alI du ty En r a i g Ce tr n al Ree c n tt t ,Bej n 0 0 3,C n ii g 1 0 1 hia)
Ab ta t s r c :Op i l y r —i u f c i n r a t n e e a u e f i e e t i o y e o o e t h n o g o l r a h e e b tma h d o l e a t e c i t mp r t r o df r n l h t p c mp n n S e d n c a s a e c iv d y q o o f t
Aut ca e t m p r t e o iin xp rm e s, 19 oa s m pes f if r nt a e a c m p iins r s e t d n t ei hy r — o lv e e a ur c nd to e e i nt c l a l o dfe e m c r l o osto a e elc e a d h r d o lq e a i n b ha i r r t ded a ptm a e c i e p r t r iu f cto e vou sa e s u i to i lr a ton t m e a u e. Th es ts ws t to i a e c i e p r t r ie wih e r ul ho ha ptm lr a ton t m e a u e rs t i e tnie ont i r a i n r i t c ent nc e sng, c nv so yil a o l ed es e wih ne tnie o e i c e sn a o tmal e c i o er in e d nd i yil d c nd t i r i t c nt nt n r a i g t p i r a ton
神华煤直接液化技术研发进展
神华煤直接液化技术研发进展李克健;程时富;蔺华林;章序文;常鸿雁;舒成;白雪梅;王国栋【摘要】我国自主建设的世界首座煤直接液化示范工程神华100万t/a煤直接液化装置于2008年底成功试运行.经过几年的优化和完善,2011-2013年间,神华煤直接示范装置持续稳定运行、连续3a盈利.列举了神华煤直接液化示范装置运行和研发情况,介绍了煤直接液化基础理论研究,煤液化残渣溶剂萃取分离与应用研究.在煤液化沥青应用研究中,重点介绍了在针状焦、防水卷材、配煤捣固炼焦和COPNA 树脂制备技术开发方面取得的的应用效果.神华煤直接液化示范工程建设、装置稳定运行并取得较好经济效益的实践表明,我国在煤直接液化领域已取得世界领先地位并日趋成熟.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2015(021)001【总页数】6页(P50-55)【关键词】煤直接液化;技术研发;产业化【作者】李克健;程时富;蔺华林;章序文;常鸿雁;舒成;白雪梅;王国栋【作者单位】中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;煤炭直接液化国家工程实验室,上海201108【正文语种】中文【中图分类】TQ529;TD849自1913年,德国柏吉乌斯(Bergius)发明煤高温高压加氢生产液体燃料研究开始至20世纪70年代因石油危机而重新开始新一轮煤液化技术开发高潮,煤加氢液化技术几经起伏,最终未能实现大规模工业化[1-10]。
煤直接液化性能的影响因素浅析
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·3788·化 工 进展煤直接液化性能的影响因素浅析桑磊,舒歌平(中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,煤炭直接液化国家工程实验室,上海 201108)摘要:发展煤直接液化技术是我国缓解石油供需矛盾和保障能源安全的一个较好的战略选择,但影响煤直接液化性能的因素很多,对这些影响因素进行阐述分析是该技术进一步发展的关键。
本文首先在反应原料方面,主要综述了煤的煤化程度、官能团、显微组分和无机矿物质,催化剂的种类、特点、作用、添加量和研究热点,溶剂的种类、作用和研究现状,反应气氛的种类和作用,并指出:煤化程度适中、镜质组含量较高、灰分较低的煤更适宜作为直接液化原料;煤粉担载的原位合成高分散铁基催化剂性能较好,并且经过了工业装置的验证;含有较多部分氢化稠环芳香烃的物料适宜作为煤直接液化溶剂;氢气提供活性氢的机理及其他廉价气体替代氢气气氛还需进一步研究。
然后在工艺条件方面,主要分析讨论了反应温度、反应压力、煤浆浓度、进料空速和气液比高低的影响,认为需综合考虑较高的油收率和装置处理量及装置的平稳运行,选择适当的工艺条件。
最后指出这些工作将为煤直接液化技术的完善提供一定的参考,我国的煤直接液化产业也将取得良好的发展前景。
关键词:煤直接液化;性能;影响因素;反应原料;工艺条件中图分类号:TQ529.1 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)10–3788–11 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2125Influencing factors of the performance of direct coal liquefaction process:a brief analysisSANG Lei , SHU Geping(Shanghai Research Institute, National Engineering Laboratory for Direct Coal Liquefaction, China Shenhua Coal toLiquid and Chemical Co., Ltd., Shanghai 201108, China)Abstract: Developing direct coal liquefaction technology is a better strategic choice for China to alleviate the contradiction between supply and demand of petroleum and guarantee energy security. However, there are many factors which affect the performance of direct coal liquefaction, and the analysis of these factors is the key to further development of the technology. First in terms of raw materials, mainly summarizes the rank of coal, functional groups of coal, macerals and inorganic minerals of coal, the type, characteristic, function, content and research hotspot of catalyst, the type, function and research status of solvent, and the type and function of reaction atmosphere. It points out the following points: The coal with modest rank, higher content of vitrinite and low content of ash is more suitable for direct liquefaction. Coal powder loaded high dispersion ferro-based catalysts by in situ synthesis is preferable, and it is verified by industry. The materials with more partially hydrogenated polycyclic aromatic hydrocarbons are suitable for direct coal liquefaction solvent. The mechanism of hydrogen to provide active hydrogen and other cheap gases to replace the hydrogen atmosphere need further study. And then in terms of process conditions, the effects of rise or decrease的清洁利用及轻烃转化。
《煤炭转化》2010年第33卷总目次
1 1 1 1 1 l 1 1
1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
煤 液 化 中 油 馏 分 中酚 类 的 影 响 因 素 研 究
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2 4 3
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《 煤炭转化) 0 0年第 3 ) 1 2 3卷 总 目次
序 号 题 目
期
页
研 究 与 开 发
煤 孔 结 构 和 官 能 团对 煤 / PAN 电 导 率 的 协 同 效 应
煤 样 黏 结 特 性 测 定 值 影 响 因 素 分 析 神 华 宁 煤 集 团 气 化 用 煤 煤 灰 特 性 研 究
由重 质 碳 源 合 成 碳 纳 米 管
煤 沥 青 基 线 团 状 碳 纳 米 材 料 的 合 成 和 性 能
煤 沥 青 及 其 改 性 后 中 间 相 的 转 化 行 为 研 究 从 洗 油 中分 离 和 精 制 苊 的 新 工 艺 研 究 神 府 煤 生 烃 热 模 拟 实 验 研 究 全 煤 阶煤 的 正 己烷 分 次 萃 取 及 萃 取 物 分 析
无 烟 粉 煤 制 炭 化 型 煤 的 微 晶 结 构 研 究 活 性 炭 脱 除 煤 气 中 H 的 气 氛 影 响 及 动 力 学 研 究 s 气 流 床 气 化 炉 煤 粉 部 分 气 化 特 性 的 研 究
粉 煤 气 流 床 气 化 炉 的 数 值 模 拟
焦 炉 煤 气 转 化 反 应 器 的 数 值 模 拟
弘
如
∞
煤炭直接液化技术中煤基本特性研究进展
起 源 于植 物遗 体 中的木 质 素和纤 维 素 ,这些 化学成
分 中含有 大量 的醇 羟基 、酚羟基 和 羧基 ,是 具有 活
煤 的直 接液 化特 性 与煤 中显 微组 分 的种类 、含 量 和结构 密 切相 关 ,不 同显微 组 分之 间 液化 特性 存 在 差异 。在 三大 显微 组分 组 中 :壳质 组通 常 富氢 气 贫 氧 ,脂 肪 碳 含 量 高 ,化 学 结 构 的芳 构 化 程 度 最 低 ,导致 其 液化转 化 能 力 最 强 ;惰 质 组 富 碳 贫 氢 ,
煤岩 显微 组分 直接 液 化性 质 的差异 ,起 源 于显
微 组 分 的地 球 化 学 成 因 。壳 质 组 由植 物 的 繁 殖 器
官 、角皮 组织 、分 泌 物等 形成 ,这 些成 分 富氢 和富
脂 肪结 构 ,在 早期 成煤 过程 中性 质 稳定 ,化 学成分
和 结构 基 本上 都能 得 以保 留 。镜 质 组和惰 质 组 主要
夏筱红 秦 勇 王文峰 吴艳艳
( 国矿 业 大 学资源 与地球 科 学 学 院 ・ 州 2 1 0 ) 中 徐 2 0 8
摘 要 :本 文 综 述 了 煤 炭 直 接 液 化 研 究 中关 于 煤 基 本 特 性 的研 究 现 状 ,分 析 了该 方 面 研 究 在 理 解煤 直 接 液 化 反 应 性 及 其 机 理 中 的重 要 作 用 ,也 从 液 化 产 物 角 度 阐 述 了先 前 煤 结 构 研 究 的 合 理 性 。
化。
信 息难 以掌 握 ,但前 人 为此付 出 了巨大 努力 ,取 得 了大量 卓有 成效 的研 究 成果 。总结相 关 成果 ,提 炼
相 关认 识 ,正是 深化 对 煤基 本 特性 的认 识 ,进 而发 展 高效 液化 技术 的一 条 必要 途径 。
飞灰对五彩湾煤低压直接液化性能影响研究
表 1可知 , 该煤 的 C含量 为 7. 1 , d为 3 . 9 , 5 1 、 , 2 2
惰 质组 含量 为 7 . . 5 1 因此 , 质 分 析 表 明煤 样 加 煤
氢 液化 性能 并不 理想.
表 1 准 东 五 彩 湾煤 煤质 分 析 ( %”,a) df
0 引 言
五彩湾 煤矿 位于新 疆五 大煤炭 基地 之首 的准 东 煤 田. 煤 田预测 资 源 量超 过 30 0亿 t属 于 超 级 该 0 ,
8 ) 该煤样 属 于煤化 程 度较 高 的烟煤. 6, 文献 [ , ] 8 9 认
为煤化程 度较低 的年 轻烟 煤 和年 老褐煤 ( C一7 ~ 7 8 , > 3 , 质 组 含量 < 1 ) 适 宜 液化 . 5 7 惰 0 , 由
煤样取 自新疆 准东煤 田五彩湾煤矿 , 至 20目. 磨 0
煤质分析见表 1 .
由表 1可知 , 样 特征 为 “ 高 ” 即高 水 分 、 煤 三 , 高 氧含量 和 高惰质组 , 三低” 即特 低灰 、 中灰 、 “ , 低 特低
* 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( 1 60 2 . 20 6 1) 1 士 生 ;)教授 、 士 生 导 师 ;)副 教 授 、 士 生 导 师 , 疆 大 学 石 油 天 然 气 精 细 化 工 教 育 部 和 自治 区重 点 实 验 室 , 3 0 6 乌 鲁 木 齐 ; )硕 2 博 3 硕 新 804 4 )教 授 、 士 生 导 师 。 科 托 夫 卡拉 干达 国立 大 学 化 学 系 ,0 0 8 卡 拉 干 达 , 萨克 斯 坦 共 和 国 博 布 102 哈 收 稿 日期 :0 11 1修 回 日期 :0 20 —0 2 1-0O ; 2 1 -22
《2024年神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》范文
《神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》篇一一、引言随着能源需求的持续增长,煤炭作为主要能源之一,其高效利用和清洁转化成为研究的重要方向。
神华煤作为我国重要的煤炭资源之一,其直接液化技术已成为煤炭转化的重要途径。
然而,在煤直接液化过程中,会产生大量的残渣,这些残渣中包含了丰富的无机物成分。
对这些无机物成分进行深入分析,不仅有助于了解残渣的组成和性质,还能为残渣的综合利用提供理论依据。
本文以神华煤直接液化残渣为研究对象,对其中的无机物成分进行了详细分析。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验所使用的神华煤直接液化残渣来自某煤炭液化工厂。
2. 实验方法(1)样品制备:将神华煤直接液化残渣进行破碎、研磨,过筛,得到均匀的样品。
(2)无机物提取:采用酸溶法提取残渣中的无机物。
(3)成分分析:利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和化学分析法等手段,对提取的无机物进行成分分析。
三、实验结果与分析1. 无机物组成通过XRD和化学分析法,我们发现在神华煤直接液化残渣中,无机物主要包括氧化物、硫酸盐、磷酸盐等。
其中,氧化物主要包括铁、铝、钙等元素的氧化物;硫酸盐主要为硫酸钙;磷酸盐主要为磷酸铁和磷酸铝等。
2. 无机物形态与分布通过扫描电镜(SEM)观察,我们发现这些无机物在残渣中呈现出不同的形态和分布特点。
例如,某些氧化物以颗粒状或片状形态存在于残渣中;硫酸盐则往往与有机物结合在一起;而磷酸盐则常以微小的晶体形态分布在残渣的孔隙中。
3. 无机物对残渣性质的影响这些无机物的存在对残渣的性质产生了重要影响。
例如,氧化物可以提高残渣的硬度和稳定性;硫酸盐和磷酸盐则可能影响残渣的溶解性和化学反应活性。
此外,这些无机物还可能对残渣的燃烧性能和环保性能产生影响。
四、讨论与结论通过对神华煤直接液化残渣中无机物成分的分析,我们了解了其组成、形态和分布特点。
这些无机物在残渣的物理性质和化学性质方面发挥了重要作用。
此外,这些无机物还可能具有潜在的应用价值。
煤质特性与煤直接液化关系分析
煤质特性与煤直接液化关系分析--雒路斌(中国矿业大学应用技术学院进修化工10-2班)摘要简要讨论了原料煤特性对煤直接液化的影响,在煤的组成和物理性质等与煤液化关系之间建立良好的对应关系并总结了适合直接液化用煤种的一些特性。
关键词洁净煤技术煤炭直接液化煤质特性前言传统意义上的洁净煤技术主要是指煤炭的净化技术及一些加工转换技术,即煤炭的洗选、配煤、型煤以及粉煤灰的综合利用技术,目前意义上洁净煤技术是指高技术含量的洁净煤技术,发展的主要方向是煤炭的气化、液化、煤炭高效燃烧与发电技术等。
是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制新技术的总称,是当前世界各国解决环境问题的主导技术之一,也是高新技术国际竞争的一个重要领域。
根据我国国情,洁净技术包括:选煤,型煤,水煤浆,超临界火力发电,先进的燃烧器,流化床燃烧,煤气化联合循环发电,烟道气净化,煤炭气化,煤炭液化,燃料电池(文献[5])。
煤炭直接液化是指通过加氢使煤中复杂的有机高分子结构直接转化为较低分子的液体燃料,转化过程是在在含煤粉、溶剂和催化剂的煤浆系统中进行加氢、解聚,需要较高的压力和温度。
影响煤直接液化的因素有很多,主要有原料煤的性质、溶剂、气氛、工艺参数与催化剂等,在这里主要讨论原料煤的性质对煤直接液化的影响。
全球能源消费持续增长,能源价格总体下降,能源生产与消费走向全球化,矿物能源资源丰富,人们对能源关注的重点是捷径和高效,这将是21世纪影响能源科技与产业发展的总趋势。
中国发展清洁能源的出路在于改善消费结构,合理、高效、捷径地开发利用丰富的煤炭资源。
煤炭的洁净化加工和转化技术是洁净能源新技术的重要领域;能源资源的合理开发将是西部大开发中重点领域之一,调整能源结构,发展洁净能源需要一系列配套的政策和系统的法规支撑(文献[2])。
对于煤的高效清洁利用(文献[4]):1)国外提出合成气园概念各工业发达国家制定了21世纪能源和能源科技新世纪战略规划或计划,旨在解决能源利用造成的环境问题。
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1 实验 部 分
1 1 煤 样 与试 剂 及 仪 器 .
定 了煤 的工艺 性质. 统 观念 认 为镜 质组 主 要 由成 传 煤植 物的木质 素和纤 维 素 等凝 胶 转 化得 到 , 以基 质
镜质体 为主 , 煤液化 的活性组 分. 是 惰质 组 以丝 质体 为主 , 不易转化 . 故镜质 组的裂解 加氢活 性优于惰 质
热化 学环境 中的变 化 , 发现 内蒙神 府 东胜 煤 在受 热 裂解初 期释放 C 时 , 质 组 活 性 高 于镜 质 组. O 惰 但 在进一 步裂解 中 , 先是 以镜质组 为主 , 质组断裂 的 镜 化学键数 目远远超 过 惰 质组 . 只有 当镜 质组 已基 本
筛, 于棕 色瓶密 封保存. 其工业分 析和元 素分析见 表 1根 据 G / 5 8 — 1 9 . B T1 5 9 9 5显 微 煤 岩 类 型 分 类 ,t属 于超 大 型煤 0 ,
* 新 疆 维 吾 尔 自治 区科 技攻 关 项 目(0 8 13 ) 20 4 1 0 . 1 授 、 士生 导 师 ;)硕 士 生 ;)副 教 授 、 士 生 导 师 , 疆 大 学 石 油 天 然 气 精 细 化 工 教 育 部 和 自治 区重 点 实 验 室 , 3 06 乌 鲁 木 齐 ; )教 硕 2 4 硕 新 80 4 3 授 、 士生 导 师 , 托 夫 卡 拉 干达 国立 大 学 化学 系 , 萨 克斯 坦 共 和 国 ,00 8 卡 拉 干 达 )教 博 布科 哈 10 2 收稿 日期 ;0 00 —9 修 回 日期 :0 00 —8 2 1—11 ; 2 1 —22
、
液化装 置. 煤 田成 煤期在 1 3 该 . 5亿 ~1 8亿 年 前 的 . 中生代侏 罗纪 , 烟煤 为 主 , 有 高惰 质 组 含量 、 以 具 低
灰和低硫 等特点 , 文对 该 煤 作 了热解 分 析 和 电镜 本 分析, 考察 其直接 液化性 能.
质组 三种. 同的显 微 组 分含 量 和镜 质组 反 射率 决 不
第3 3卷
第 2期
煤 炭 转 化
C OAL CONVERS 0N 1
V 0 . 3 N o. I3 2
Apr 20 0 . 1
21 0 0年 4月
高惰质组分五彩湾煤直接液化性能研究
马 凤 云
摘
郭 靖
玛 ・ ・拜 克 诺 夫。 周 岐 雄 伊
周 剑 林
要 以新疆五彩 湾煤 为研 究 对象 , 进行 了煤质 和热解 分析 , 察 了溶煤 比、 考 反应 时 间、 氢初
五彩 湾煤矿位 于新疆 四大煤 区之一 的准 噶尔 煤
7 . 1 3 4 2 . 5 0 8 0 4 0. 9 0 1 . 7 5 1 .3 . 4 5
表 2 煤 样 岩 相 组成 ( % )
Ta l 2 Per g a h o s r c in o o ls mp e ’ be t o r p y c n t u t fc a a l( o )
压和反应 温度对其加 氢液 化效果 的影响. 结果表 明 , 管五彩 湾煤 惰质组 含 量 高达 8 . , 质 组 尽 15 镜 最大反射 率达到 0 7 , 发分低 于 3 , C仅 为 0 5 , 在氢初 压仅 为 6 0MP , 煤 比 1 7 .3 挥 7 H/ .9但 . a溶 .5 和反 应 时间 6 n条 件 下 , 最 佳 液 化 温 度 为 4 0 ℃, 产 率 和 转 化 率 分 别 达 到 5 . O 和 0 mi 其 5 油 5 2
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裂解 成小分 子化合 物 时 , 惰质 组 进一 步 裂解 才 能形 成小 分子化 合物. 者 的裂解 产物也 有差别 , 两 镜质组 以脂 肪烃和单 环芳烃 为主 , 质组 以双环芳烃 为主. 惰 司胜利 等L 对西部 低 阶煤研 究结果 是 , 3 ] 就一 般 而言 , 煤的镜质组 最大反 射率 与液化性 能成反 比.
煤 样取 自准 东 煤 田 的 五 彩 湾 煤 矿 , 照 GB 参 / T 7 —1 9 4 4 9 6制样 , 其破 碎 、 分 、 磨 , 2 0目 将 缩 研 过 0
组, 若后者 含量 高不 适宜用 于液化 , 反射率 随着煤 阶 的增 高而增 大. 李军 等[ 通过 建立 镜 质组 和惰 质组 2 的平 均分子模 型 , 应用 分子力 学 、 子动力学 和量子 分 化学 , 定性分 析 了镜 质 组 和惰 质组 成 键 特征 及其 在
第 2 期
马风 云 等 高惰 质组 分 五 彩 湾 煤 直 接 液 化 性 能 研 究
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试 剂 : eO 、 华 S 四 氢 萘 、 己 烷 、 苯 和 四 F z 。升 、 正 甲
微 岩相分析 见表 2 .
表 1 五 彩 湾 煤 的 工 业 分析 和 元 素 分 析
Ta l P o i t n l ma e a a y i o be 1 r xma e a d u t t n lss f i
W u awa c a a pl c i n o ls m e
7 . 6 , 然 具 有 良好 的 液 化 性 能. 6 7 仍 关键词 五 彩 湾 煤 , 质 组 , 射 率 , 氢 液 化 , 产 率 惰 反 加 油
中图分类 号
T 2 . Q5 9 1
矿 , 要建成 世界上 最大 的露天煤 矿 , 将 拟上 马煤直接
0 引 言
2 0世纪 4 0年代 , i eh等从 煤 岩学 角度 研 究 Fs r h 了煤 阶和煤 显微 组 成对 煤直 接 液化 效果 的影 响.1 _ ] 煤 的有机岩 相显微 组 分 主要 有镜 质 组 、 惰质 组 和壳