煤炭液化论文
煤炭液化论文
煤液化多联产技术概述(辽宁科技大学化学工程学院煤化09-*)摘要:煤炭液化技术是把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。
根据不同的加工路线,煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类:直接液化和间接液化。
直接液化是在高温(400℃以上)、高压(10MPa以上),在催化剂和溶剂作用下使煤的分子进行裂解加氢,直接转化成液体燃料,再进一步加工精制成汽油、柴油等燃料油,又称加氢液化。
间接液化技术是先将煤全部气化成合成气,然后以煤基合成气(一氧化碳和氢气)为原料,在一定温度和压力下,将其催化合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺,包括煤炭气化制取合成气、气体净化与交换、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。
关键词:煤直接液化、煤间接液化、多联产、生产模式Guo WeiLiaoning University of Science and Technology, School of ChemicalEngineering coalification 09-4General introduction of co- production system for coal liquefaction Abstract:Give a simple introduction todirect coal liquefaction andindirect coal liquefaction, and multi-combinative production, and theapplication of the technology of multi-combinative production in coal liquefaction and its types of produce,and its development in China.Key word: direct coal liquefaction; indirect coal liquefaction; multi-combinative production; types of produce.据有关资料统计,2010年,中国消耗煤炭总量33亿t,消耗石油4.2亿t,其中本国生产石油1.81亿t,从国外进口2.39亿t,即54%的石油依赖进口,进口量已超过国内总需求的一半,预计到2020年,石油的对外依存度有可能接近70%,如此大规模的石油进口,增加了我国对国外资源的依赖程度,国际市场的波动和变化将直接影响到国内经济乃至政治的安全与稳定。
煤炭液化技术课程论文
摘要:论述了甲醇制汽油( MTG) 技术的工艺特点,并对固定床工艺和流化床工艺的优缺点及国内外MTG 技术的发展现状进行了详细分析。
从能源需求、工艺发展、技术优势、甲醇过剩等方面分析,得出甲醇转化为汽油技术相对成熟、简单、容易实现,且能缓解中国甲醇过剩和石油紧缺的矛盾,具有较好的经济性和实用性。
最后提出了中国发展MTG 技术的必要性,MTG 技术符合中国国情,具有广阔的应用前景,并提出项目能否正常运营取决于原料甲醇和产品汽油的价格。
关键词:MTG,甲醇制汽油,固定床工艺,流化床工艺,应用前景。
引言:近年来,在石油价格高位运行背景下,煤制油(CTL)研究不断升温,而甲醇制汽油(MTG)作为CTL 后半段的核心技术之一,也再次受到青睐。
MTG 工艺是在Mobil 公司开发的甲醇在ZSM-5 分子筛上转化为芳烃的基础上发展而来———以煤或天然气作原料生产合成气,再以合成气制甲醇,最后将粗甲醇转化为高辛烷值汽油。
Mobil 法MTG 技术首次公开于1976年,历经30 多年的改进和创新后,该工艺技术有了很大的进步,与石油炼制生产汽油路线的竞争力也越来越强,这对我国来说尤为重要。
国内自主创新,开发了具有自主知识产权的“一步法”工艺。
一步法甲醇转化制汽油新工艺已经申报中国发明专利,具有完全自主知识产权。
1 MTG工艺特点:(1)因为采用了ZSM-5沸石分子筛,所以Mobil法基本上不生成碳数为11 以上的烃类。
如果将沸石进行改性, 并适当改变反应条件, 生成物的组分分布就会发生变化。
将这一反应的产物油用作石化工业裂解的原料时, 可提高乙烯和丙烯的收率。
(2)对原料的纯度要求不高。
无需将粗甲醇中其他含氧化合物除去, 就可以用作MTG 工艺的原料。
(3)副产物价值高。
该工艺产生的少量副产物是液化石油气和高热值燃料气。
(4)产物性能优良。
产物油作为汽油使用时, 性能非常优良。
其生成物中, 一部分为芳香族烃, 其中大部分被甲基化; 另一部分是脂肪族烃类, 其中支链烃类占多数。
探析当今煤直接液化技术及标准论文
探析当今煤直接液化技术及标准论文•相关推荐探析当今煤直接液化技术及标准论文煤直接液化专利申请量分析在中国首件煤直接液化专利出现在1985年,申请人为日本钢管株式会社(后变更为新能源工业技术开发组织),并最终获得授权,专利号ZL85107623。
该专利以经催化活性改善的低品位铁矿石为催化剂在高温高压条件下加氢使煤液化。
1998年之前,煤直接液化技术在中国的专利申请量非常少,仅3件。
1997年9月,原国家计委启动了神华煤直接液化预可行性研究项目。
此后,煤直接液化技术在中国的专利申请量开始逐年增长,但每年的专利申请量均不大。
1998—2004年,煤直接液化技术每年的专利申请量不超过10件。
2004年8月,神华集团煤直接液化工程开工建设。
此后,煤直接液化技术专利年申请量开始有所增长,2005年之后煤直接液化技术专利年申请量维持在20件左右,其中在2010年达到顶峰,为30件。
总体而言,煤直接液化技术专利申请的增长态势与我国煤直接液化工程的建设紧密相关,但仍处于缓慢增长期。
煤直接液化专利申请人分析对煤直接液化领域179件专利的申请人进行了合并与整理,这179件专利申请共涉及57个专利申请人。
前3位申请人共计申请专利79项,占该领域专利申请量的44.1%,其他单位专利申请均不超过10项。
可见煤直接液化技术领域的技术集中度较高,大量专利集中在少数专利申请人手中。
其中以神华集团、中国石油化工股份有限公司(以下简称中国石化)和煤炭科学研究总院(以下简称煤科总院)的技术实力最强,专利申请分别为40、22、14件,分别占煤直接液化领域总专利申请量的22.35%、12.29%、9.50%。
另外,国外申请人在中国针对煤直接液化技术的专利申请并不多,共涉及9个国外申请人,申请量仅12件,仅占全部专利申请量的6.7%。
前3名分别为日本钢管株式会社、三井造船株式会社和株式会社神户制钢所,各申请了2项专利。
由上述分析可知,煤直接液化技术在主要专利都掌握在我国企业手中,国外企业并未针对中国市场展开大规模的专利布局。
煤化工毕业论文
煤化工毕业论文煤化工毕业论文煤化工,作为能源工业的重要组成部分,一直以来都扮演着关键的角色。
煤炭资源在中国是丰富的,因此煤化工产业具有巨大的潜力和发展前景。
本文将探讨煤化工的发展现状、挑战和前景,并提出一些建议。
1. 煤化工的发展现状煤化工是将煤炭转化为化工产品的过程。
它包括煤炭气化、煤炭液化和煤炭转化为化工产品等环节。
目前,中国的煤化工产业已经取得了一定的成就。
例如,煤炭气化技术已经相对成熟,可以将煤炭转化为合成气、合成油和合成甲醇等产品。
此外,煤炭液化技术也在不断发展,能够将煤炭转化为液体燃料和化工原料。
然而,煤化工产业仍然面临一些挑战。
首先,煤化工过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重污染。
其次,煤化工技术相对复杂,需要大量的投资和研发。
此外,煤炭资源的开采也面临困难,包括煤矿安全问题和煤炭资源的分布不均衡等。
2. 煤化工的挑战煤化工产业面临的挑战主要包括环境污染、能源安全和可持续发展等方面。
首先,煤化工过程中产生的温室气体排放严重,对气候变化造成了负面影响。
因此,煤化工企业需要加大环保投入,采用清洁生产技术,减少污染物的排放。
其次,煤化工产业对煤炭资源的依赖性较高,煤炭资源的开采和供应不稳定会对煤化工产业的发展造成影响。
因此,煤化工企业需要加强与煤矿企业的合作,确保煤炭资源的稳定供应。
另外,煤化工产业还需要关注可持续发展的问题。
传统的煤化工技术会产生大量的固体废弃物和废水,对环境造成严重的影响。
因此,煤化工企业需要加大废弃物处理和资源循环利用的力度,推动煤化工产业向绿色、低碳、可持续的方向发展。
3. 煤化工的前景尽管煤化工产业面临一些挑战,但它仍然具有广阔的发展前景。
首先,中国作为煤炭资源大国,具有丰富的煤炭资源储量。
这为煤化工产业提供了良好的发展基础。
其次,煤化工产业可以为中国提供更多的能源选择。
通过煤炭气化和煤炭液化技术,可以将煤炭转化为天然气、石油和化工产品等,减少对进口能源的依赖。
煤炭的煤炭液化与煤制气技术研究进展
煤炭的煤炭液化与煤制气技术研究进展煤炭液化与煤制气技术研究进展煤炭作为一种重要的能源资源,在人类社会发展中扮演着重要的角色。
然而,传统的煤炭利用方式存在着严重的环境污染问题,因此煤炭液化与煤制气技术的研究进展成为了当前能源领域的热点之一。
一、煤炭液化技术煤炭液化是将固态煤转化为液体燃料的过程,其主要目的是提高煤炭能源的利用效率,降低对环境的污染。
传统的煤炭液化技术主要采用煤浆化和煤泥化的方法,通过热解、气化和加氢等步骤将煤转化为液体燃料。
然而,这些传统的液化技术存在着工艺复杂、能耗高和环境污染等问题。
近年来,煤炭液化技术得到了新的突破。
一种被广泛关注的技术是直接煤液化技术,其通过高温高压条件下将煤直接转化为液体燃料。
这种技术具有工艺简单、能耗低和环境友好等优势,被认为是未来煤炭液化的发展方向之一。
此外,还有一些新型的催化剂和溶剂被应用于煤炭液化过程中,能够提高液化效率和产物质量。
二、煤制气技术煤制气技术是将煤转化为合成气的过程,合成气主要由一氧化碳和氢气组成,可用于发电、制造化学品和合成燃料等领域。
传统的煤制气技术主要采用煤气化和煤炭燃烧两种方式,但这些方法存在着煤气净化困难、热效率低和环境污染等问题。
近年来,煤制气技术也取得了一系列的研究进展。
一种被广泛研究的技术是煤炭气化与气体分离一体化技术,其通过将煤气化和气体分离两个步骤结合起来,能够提高煤制气的效率和纯度。
此外,还有一些新型的气化剂和催化剂被应用于煤制气过程中,能够提高气化效率和减少污染物排放。
三、煤炭液化与煤制气技术的应用前景煤炭液化与煤制气技术的研究进展为煤炭资源的高效利用提供了新的途径。
这些技术不仅能够降低煤炭的环境污染,还能够提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖。
尤其是在能源转型和碳减排的背景下,煤炭液化与煤制气技术具有重要的应用前景。
目前,煤炭液化与煤制气技术已经在一些国家和地区得到了广泛的应用。
例如,中国是世界上最大的煤炭生产和消费国,煤炭液化与煤制气技术在中国的应用已经取得了显著的成果。
煤炭资源的清洁高效液化技术研究
煤炭资源的清洁高效液化技术研究煤矿工业是我国的重要支柱产业,煤炭资源的清洁高效利用一直是我国煤炭行业发展的重要课题。
为了更好地实现对煤炭资源的清洁高效利用,研究人员开始探索煤炭资源的液化技术。
本文将就煤炭资源的清洁高效液化技术进行研究探讨。
1. 煤炭资源的液化技术起源煤炭资源的液化技术起源于20世纪50年代,当时石油资源日益枯竭,人们开始探索将煤炭转化为液体燃料的技术。
最初的煤炭液化技术主要采用煤直接液化的方法,即将煤炭在高温高压条件下与氢气接触,经过催化作用将煤炭直接转化为液体燃料。
2. 煤炭资源的液化技术发展历程随着煤炭资源的不断开采和利用,煤炭资源的液化技术也得到了快速发展。
煤炭间接液化技术的出现,即通过煤炭气化得到合成气,再经过催化裂解或合成转化为液体燃料,极大地提高了燃料的产率和质量。
此外,随着煤炭资源液化技术的不断改进,煤炭的液化效率和产出质量也得到了显著提升。
3. 煤炭资源的液化技术优势与传统的燃煤方式相比,煤炭资源的清洁高效液化技术具有诸多优势。
首先,煤炭资源的液化技术可以极大地减少煤炭燃烧产生的大气污染物排放,对环境的保护具有重要意义。
其次,煤炭资源的液化技术可以提高燃料的利用效率,减少对煤炭资源的浪费。
此外,煤炭资源的液化技术还可以减少对石油等有限资源的依赖,降低能源供应风险。
4. 煤炭资源的液化技术研究挑战尽管煤炭资源的清洁高效液化技术具有诸多优势,但也面临着一些挑战。
首先,煤炭资源的液化技术仍存在较高的成本,如何降低液化成本是当前研究亟需解决的问题。
其次,煤炭资源的液化技术对催化剂的要求较高,如何研发高效的催化剂也是当前研究的重点。
此外,煤炭资源的液化技术还存在着燃烧产生的副产品处理难题,如何有效处理液化副产品对环境造成的影响也是亟需解决的问题。
5. 煤炭资源的液化技术未来展望随着我国经济的快速发展和环境保护意识的提高,煤炭资源的清洁高效液化技术将会迎来更广阔的发展空间。
煤的液化的原理范文
煤的液化的原理范文煤的液化是指将煤转化成液体燃料的过程。
煤液化技术是一种能够提取煤炭中的有机组分并将其转化为可用燃料的重要方法。
这种技术可以将煤炭转化为不同类型的燃料,如液体燃料、煤气、石油化学原料等。
在煤液化过程中,煤炭的结构和组分会发生改变,产生一系列的液体化合物,从而形成液体燃料。
煤液化的原理主要涉及两个方面:热解和加氢。
热解是指将煤炭通过高温处理,降解成气体和液体产物的过程。
热解过程中,煤炭中的大分子有机物被分解为较小的分子,并生成大量的气体和液体产物。
加氢是指在热解过程中加入氢气,通过氢气和煤炭中的有机物发生反应,将其转化为低碳烃化合物的过程。
煤液化的过程主要分为两个阶段:煤的溶化和煤的裂解。
在煤的溶化阶段,煤炭中的有机物在高温下与溶剂发生反应,形成可溶于液体的化合物。
溶剂通常是氢气和其中一种有机溶剂的混合物,其中氢气的作用是加氢反应,而有机溶剂的作用是促进煤的溶解。
在煤的溶化过程中,煤炭中的大分子有机物会被分解为较小的分子,形成液体燃料的前体物质。
在煤的裂解阶段,溶解后的煤炭在高温和高压的条件下,通过热解反应进一步分解成低碳烃化合物。
这一过程主要包括裂解和重合反应。
裂解反应是指分子内的键被断裂,生成较小的碳链。
重合反应是指烃类分子之间的链偶合,形成较长的碳链。
热解过程中通过调节温度、压力和反应时间等条件,可以控制产物的碳数分布和品质。
煤液化技术具有以下几个优点。
首先,煤液化可以提高煤炭资源利用率,将煤炭转化为可用燃料,减少对石油等化石能源的依赖。
其次,煤液化可以降低燃料的污染性,减少大气污染和温室气体排放。
此外,煤液化还可以生产出更多的高附加值化学产品,提高煤炭综合利用的经济和环境效益。
总之,煤液化是一种可以将煤炭转化为液体燃料的重要技术。
通过热解和加氢两个过程,煤炭中的有机组分可以转化为液体化合物,形成液体燃料的前体物质。
煤液化技术有望成为未来能源领域的重要发展方向,为可持续能源的发展做出贡献。
煤液化技术的重要性
煤液化技术的重要性煤液化技术是指将固态的煤炭转化为液态燃料或化学品的过程。
这项技术对于能源产业和经济发展具有重要的意义。
煤是世界上最丰富的化石能源之一,但一般来说,燃煤会排放大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体,对环境和人类健康都造成极大的损害。
相对于原油资源的逐渐枯竭和国际能源形势的愈发严峻,发展煤液化技术具有重要的振兴煤炭工业、增加能源供给等方面的意义。
首先,在资源保障方面,煤液化技术有助于解决石油资源的不足和不平衡的问题。
近年来,发展煤液化技术成为国际上一项热门的研究课题,许多国家都开始大力支持和投入重资发展煤液化产业。
我国是煤炭资源大国,而且资源丰富分布广泛,发展煤液化产业可以更好地开发和利用煤炭资源,增加石化产业的供给。
此外,由于我国地广人多,能源需求量大,发展煤液化产业有助于增加我国能源类型的多样性,减少对外部能源的依赖,稳定国家能源供给,提高能源安全保障能力。
其次,在经济发展方面,发展煤液化技术有助于实现经济增长和就业创造。
随着科技不断发展和进步,液化煤产业逐渐成为一个风险较小、利润较高的支柱产业。
一旦煤液化生产线能够投入生产,它将会带来巨大的经济效益和社会效益。
一方面,煤液化技术可实现对所有煤种的利用,提高资源利用率,降低成本操作成本,对经济发展提供了更多的支撑和保障。
另一方面,发展煤液化技术还将带来新的就业机会,增加农村劳动力的就业渠道,促进农民就业,提高居民收入水平,改善民生福祉。
最后,在环境保护方面,煤液化技术有助于减少环境污染和温室气体排放。
液化煤产业可解决煤炭燃烧所产生的大量环境污染问题,同时也使排放温室气体的量大大减少。
液化煤技术的发展使得煤炭能够逐渐从一个相对短暂、不可持续的能源向一个更为可持续、环保的能源转型。
这样,在保护环境方面,煤液化技术的应用和发展也为我们国家的长远发展提供了更多的保障。
总之,煤液化技术是一个重要的科技领域,具有巨大的发展潜力和应用空间。
它的应用和发展有助于解决石油资源不足、对外部依赖以及环境污染等各种问题,提高了能源的利用效率、经济发展水平和环境质量,具有重要的经济、社会和环境意义。
现代经济条件下的煤炭液化技术研究
现代经济条件下的煤炭液化技术研究摘要:经济社会发展需要相关的能源作为支撑,尤其是在当前经济快速发展中,各种类型的能源不断出现,同时相关环保理念的提升,传统能源利用方式已经难以适应社会经济发展需求,在这个过程中需要采用更为有效的技术进行能源利用效率提升。
煤炭作为我国经济社会发展中常用的一种能源,传统方式主要采用固体燃烧的方式进行利用,这种方式已经不适应整个社会经济发展需求,煤炭液化已经成为时代发展的必然趋势。
文章重点分析在现代经济技术条件下,煤炭液化技术利用,发挥在我国经济发展中的积极作用,构建更为持续有效的现代经济能力利用新方式,构建一种持续有效的经济发展动力支撑,缓解当前能源资源供应紧张的局面。
关键词:煤炭液化;现状;技术应用煤炭液化技术是市场经济发展中出现的一种特殊的能源利用方式,借助最新的能源处理方式,可以对传统的固体煤炭利用进行提升,实际中的利用价值更高,在推动经济发展中的作用更为有效。
市场经济的快速发展为能源利用提出了新的要求,在这个过程中要认识到相关技术处理的特殊性,从实践需求出发进行全面的技术提升是非常重要的。
1.煤炭液化煤炭液化是以煤为原料,在一定反应条件下生产液体燃料和化工原料的煤炭液化技术通常有直接液化和间接液化2种工艺路线。
煤炭作为我国主要的能源类型,在长期的社会经济发展中发挥了重要的作用,从目前的实际发展来看,制定更为有效的现代煤炭利用政策是非常必要的,在这个过程中出现的煤炭液化技术发挥了重要的作用。
化石能源中的煤炭和石油具有很高的相似性,都是碳氢化合物,但煤的氢含量和氢碳比远远低于汽油、柴油,氧含量却较高,因此无论采用何种技术路线,其关键技术都是提高氢碳比。
上述2种技术合成的产品具有很好的互补性:直接液化合成的燃料转化效率较高;间接液化产品使用效率较高,比直接液化产品的环保性能好。
煤炭液化需要一定的技术支持才能完成,在当前的社会经济发展中,不仅要满足经济发展需求,同时还要考虑到环保需要,这就涉及到一定的技术提升工作,煤炭液化技术就是在这个发展中形成的一种特殊的现代意义上的能源开发利用新方式,自产生以来就在整个社会经济发展中发挥了重要的作用。
现代化煤直接液化技术进展(三篇)
现代化煤直接液化技术进展我国是一个富煤贫油少气的国家,煤炭资源探明剩余可采储量为1842亿t,石油资源探明剩余经济可采储量为20.4亿t,天然气资源探明剩余经济可采储量为23900亿m3,这样的能源结构决定了中国煤炭价格要大大低于油气价格,煤炭价格的上涨速度也大大低于油气价格的上涨速度。
近年来,我国石油进口量不断增加,对外依存度已超过40%,已经严重威胁到我国国家的能源安全问题。
面对这样的现实,为了缓解我国石油严重短缺的现状,充分利用中国采储量相对较大的煤炭资源,大力推进煤液化产业的成熟与发展,越来越受到了国人的重视和青睐。
“煤制油”的科学名称为“煤液化”,实施煤液化目是事关国家能源安全的重大战略选择。
煤直接液化是国家“十五”期间12个高技术工程项目之一,受到各方关注,国外专家也积极参与[1-3]。
所谓煤液化,就是指把固体的煤炭通过化学加工的方法,使其转化为液体燃料、化工原料等产品。
根据加工路线的不同,通常把煤液化分为直接液化和间接液化两大类[4]。
一、煤化工产业科技发展现状(一)煤化工概述煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料以及化学品的过程。
从煤的加工过程分,主要包括:干馏(含炼焦和低温干馏),气化,液化和合成化学品等。
煤化工利用生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。
煤的气化在煤化工中占有重要地位,用于生产各种气体燃料,是洁净的能源,有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。
煤直接液化,即煤高压加氢液化,可以生产人造石油和化学产品。
在石油短缺时,煤的液化产品将替代目前的天然石油。
(二)新型煤化工技术1.三种新型煤化工技术路线技术之一:煤化工产业发展最重要的单元技术--煤气化技术。
以鲁奇、德士古、壳牌等炉型最为常用,我国先后引进了上述炉型用于生产合成气和化工产品。
采用多组分催化剂,可从合成气制含60%异丁醇和40%甲醇的混合物,异丁醇脱水成异丁烯,从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚,这是一条很值得重视的由天然气和煤为原料制取高辛烷值添加剂的技术路线。
浅析煤炭液化技术
氢脱氧 、氮、硫等杂原 子以及加氢 裂化等。根据加氢 条件 的约 束程度不同 ,可 以控制加氢催化剂活性 已近加氢反应深度。 接下来对煤加碱 预处理过程进行 研究实验 :预 处理 的主要 作用就是提 高煤 的活性 ,本 实验采用 0 .4 % 一1 .6 %的 N a O H 碱溶液对煤进行预处 理 ,以研 究碱处理后 的煤经过 液化其油 出 率 的变化。表 1 给出了实验结果。
量 的 沥青 烯 、油 以及 烃 类 气 体 。 同样 ,沥 青 烯 在 经 过 加 氢 反 应 后 也 可 以生 成 油 或 者烃 类 物 质 。 3 、加 氢 :煤 液 化 反 应过 程 中 ,氢 气 分 子 在 压 力 以及 催 化 剂 的作 用 下 活化 ,之 后 这些 H 分 子 可 以直 接 与热 裂 解 所 形 成 的 自 由基 或 者稳 定 分 子 进 行 反 应 。该 过 程 主 要 有 芳 烃 加 氢 饱 和 ,加
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前 沿探 索
浅 析 煤 炭 液 化 技 术
陈 时 争
摘 要 :能 源是 一 个 国 家工 业及 经 济 发展 的基 础 ,是 国家 可 以发 展 的 重要 保 障 。我 国 的 煤炭 资 源较 为 丰 富 ,但 是 长期 以来煤炭的低利用率,使得大量的煤炭 资源被浪费。鉴 于我 国在 未来发展 的一段 时间 内,仍 然要 以煤炭 资源为基础 的前提 下 ,研 究提 高煤 炭利 用 率 、煤 炭 液化 技 术就 显得 尤 为 重要 。
关 键 词 :煤 炭 液化 ; 直接 液 化
能源安全关系到一个 国家 的长期稳定 发展 ,我国 的煤 炭资 源相对于其他形 式 的资 源而言较 为丰富 。但是长 期以来 ,我 国 的煤炭资源一直处 于低利用率 水平 ,造成 了大量 的资 源浪费 以 及 环 境 污染 等 问 题 。随 着 资 源 的 日益 减 少 ,如 何 提 高 资 源 利 用 率 成 为需 要研 究 的 关 键 问题 。本 文 根 据 当 前 我 国煤 炭 资 源 利 用 存在的问题 ,对煤 炭液化技 术进行 了分析 ,并且针对 煤炭直接 液 化 过 程 中煤 加 碱 预 处 理 进 行 了 系统 的 研 究 ,希 望 能 够 为 煤 炭 资 源 的充 分 利用 提 供 一 些 可 借 鉴 的研 究 成 果 。 煤 炭 液化 技 术 可 以 分 为 直 接 、间 接 两 种 。所 谓 煤 炭 直 接 液 化技术是指将粉状煤炭与循环溶 剂制 备成 的混合油煤浆在定温 、 定压 以及催化 剂条件下 ,进 行加氢化 学反应 ,最终 生成所需要 的液态和气态烃类 化合 物 。同时要 对所 生成 的 物体 进行 脱硫 、 脱氮处理等有 害物 质处理 ;煤 炭的 间接 液化技术 先进行 的是 气 化处理 ,将煤气化后并 在催 化剂 的作用 下 ,通过 F—T费托 过 程 ,得到相应的烃类化 合物 。相对 于煤炭 间接 液化而 言 ,直接 液化在 同样原料的基 础 上 ,所能 够生 产 出的油 品率 更 高一些 。 直接液化将煤 中所包含 的芳烃加氢、C—C键 断裂 和 C— O、C— N、C—S键氢解 等在一 定条件 下 ,直接生 产 出高 P C比的汽、 柴 、煤油等液态能 源。这样就能 够在较小 污染 的前提 下 ,将煤 炭资源转化为其他形式的能源进行储存或者运输 。 煤液化过程可 以通 过 图 1 来 表示 :煤 中所存 在的能量 较小 的 c—c 、C— N、c一0和 C—S等化学键 ,在反 应的过程 中发 生断裂 ,形成 了数 量众多 的 自由基碎 片。然 而大量存 在 的 自由 基碎片又可以通过化学反应 ,与溶剂 和氢气 中的活性氢相结合 , 形 成 较 为 稳定 的化 合 物 。该 化合 物 中 的 P C原 子 比将 有 0 .8 % 上升至 2 .O %。在一系列 的化 学反应后 ,之前煤 中的 固态 大分 子成为 了液态小分 子化合物 。煤液 化后就可 以形成液 化油 、沥 青烯 、前沥青烯 、液化残 渣、少量 的水 和气体 。煤液 化可 以大 致分为热溶解裂解 、氢转移和加氢三大步骤 。
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
煤炭液化技术与我国的煤液化发展
煤炭液化技术与我国的煤液化发展摘要:文章在总结回顾煤炭液化的发展历史基础上,系统总结了成熟工艺的发展阶段,重点结合煤炭洁净技术要求,阐述了我国发展煤炭液化的重要意义和战略地位,以及发展相关工艺的历史趋势。
关键词:煤,直接液化,间接液化,发展趋势一煤炭液化在我国有很大的发展空间1.1 我国的煤炭资源丰富从世界范围看,煤炭是一种储量丰富的化石能源,在一次能源中占31%。
众所周知,我国是一个富煤、少油、有气的国家。
据报道,我国煤炭的预测资源量达到5万亿t,探明资源储量约1万亿t,可采储量2000多亿t。
煤炭在中国一次能源结构中所占比例曾高达90%,目前为66%左右。
相比之下,我国油气资源贫乏。
每平方公里国土面积的资源量、累计探明可采储量、剩余可采储量,都明显低于世界平均水平,石油剩余可采储量仅占世界剩余可采储量的1.8%。
1.2 我国能源消耗量日趋增大随着我国国民经济的高速发展,能源消费将持续增长。
目前,我国已是世界第二大石油消耗国,这就使我国在能源结构上对国外有很强的依赖性。
据报道,我国的石油进口量已超过消费总量的40%,而且对国外进口能源的依存度有逐年上升的趋势,这很不利于我国的进一步发展。
20世纪70年代后发生过两次石油危机,使各国普遍开始重新认识未来能源中煤炭的战略地位,制定了相应法规和政策,并明显加大了煤炭作为原料和燃料利用技术的开发力度。
这在我国更是有着特殊的意义和价值。
1.3 传统煤炭能源的使用有很多弊端虽然我国的煤炭资源丰富,但也有着一些不利因素的存在。
首先,就是环境污染问题。
烟煤型污染已经给生态环境带来严重问题。
大部分煤直接燃烧生成CO2、SO2、NO2、烟雾等,在许多地区形成“酸雨”和“温室效应”,严重污染环境,造成的经济损失每年达100亿元以上。
使我国成为世界上大气污染排放造成损失最大的国家之一。
其次,传统的工艺对煤炭能源的利用率不高,造成资源的严重浪费。
另外,我国能源分布不均,重心偏西偏北,而经济发达区域偏南偏东,常规能源需要长途运输才能满足需求。
煤的液化技术
煤的液化技术煤的液化技术是一种将固态煤转化为液体燃料的技术,其在解决能源和环境问题上具有重要意义。
随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,煤的液化技术也逐渐受到人们的关注和重视。
煤炭资源在世界范围内广泛分布,储量丰富,是一种重要的能源资源。
然而,煤炭燃烧释放的二氧化碳等有害气体对环境造成了严重污染,加剧了全球变暖等环境问题。
因此,如何有效利用煤炭资源,减少环境污染,成为当前亟需解决的难题之一。
煤的液化技术就是一种重要的解决方案。
煤的液化技术是通过加氢裂化等化学反应将固态煤转化为液态燃料,通常包括煤气化、合成气反应和合成燃料生产等步骤。
通过煤的液化技术,可以不仅实现对煤炭资源的有效利用,还可以减少污染物排放,提高能源利用效率,是一种具有较高开发利用价值的技术途径。
煤的液化技术的发展历史可以追溯到上个世纪70年代,当时由于石油价格的飙升和石油资源日渐枯竭,人们开始寻找新的替代能源。
煤的液化技术应运而生,成为当时燃料领域的研究热点。
经过几十年的发展,煤的液化技术已经取得了显著的进展,液化煤成为了一种重要的替代燃料,广泛用于发电、交通运输等领域。
在中国,煤的液化技术也受到了相关部门的大力支持,相关研究机构和企业也积极开展了相关研究和生产工作,推动了我国煤的液化技术的快速发展。
煤的液化技术主要包括两种类型,一种是直接煤液化技术,另一种是间接煤液化技术。
直接煤液化技术是将煤直接转化为液体燃料,其中包括常压煤泥浆化、催化煤液化等方法。
而间接煤液化技术则是先将煤气化生成合成气,再通过合成气反应制备液体燃料,这种方法主要包括费舍尔-托普希合成、马来酸技术等。
这两种技术各有优缺点,应用范围也有所不同,但都对煤的液化技术的发展起到了重要的推动作用。
煤的液化技术在实际应用中面临着一些挑战和难题。
首先,煤的液化技术的生产成本较高,设备复杂,需要大量的能源和原材料,同时也会产生大量的废水和废气,对环境造成一定污染。
煤液化技术论文(2)
煤液化技术论文(2)煤液化技术论文篇二煤制气液化分离工艺技术研究【摘要】煤制气的组分不同于天然气,主要成分为CO、H2和CH4,液化分离装置的目的是要把CO、H2从煤制气中分离出来,用于生产甲醇,甲烷液化后分离生成LNG产品。
不同于常规LNG的液化工艺,本文介绍了煤制气的液化分离工艺流程及其特点,以及列举国内首座煤制LNG工艺装置运行情况。
【关键词】煤制气;脱水;脱甲醇;液化;甲烷分离引言目前,国内LNG产业迅速发展,主要是针对常规天然气的液化工艺研究,很少有针对煤制气的液化分离技术的研究。
煤制气的气质组分不同于常规天然气,含有较少的甲烷,较多的H2和CO,表1为典型的煤制气的组分含量。
液化分离的目的是要把CO、H2从原料气中分离出来,用于下游甲醇合成装置生产甲醇,把甲烷液化生成LNG产品销售。
常规的天然气液化工艺主要包括净化(除去天然气中的水分、酸性气体、重烃和汞等杂质)和液化两个部分。
煤制气的液化分离工艺除了净化和液化工艺外,增加合成气分馏工艺。
液化部分将原料气中的甲烷液化从而生成LNG副产品。
原料气组份摩尔百分比(mol%)CO 24.95H2 57.65CH4 16.39N2+Ar 0.30H2S+COS 0.1ppmO2 0.41CO2 <20 ppmC2 0.30总计 100.001.煤制气液化分离装置甲烷分离装置原料气经脱水、脱甲醇、脱汞后,进入液化分离单元,在冷箱内冷却至-162℃,再进入分馏塔,利用CH4、CO、H2沸点不同,从而有效地把甲烷从原料气中分离冷凝下来,得到产品LNG,LNG产品进入LNG储罐储存,合成气从分馏塔顶分出。
另配有冷剂补充系统和BOG回收系统。
装置合成气产量约为:165,900kg/h,LNG产量约为51,510kg/h。
此数据基于从界区外回收3,643kg/h BOG为前提。
1.1煤制气净化工艺及特点分析在煤制气液化之前,要把原料气中的水,甲醇脱除掉,这些成分在低温条件下会结冰,堵塞设备或降低换热器的性能。
煤直接液化工艺温和化
。
1.2.2 煤直接液化技术研究现状
煤直接液化工业化生产差不多经历了三个发展阶段[6]: (1)第一代煤直接液化工艺:以德国老 IG 工艺为代表的煤直接液化工艺。其特征是 固液分离采用加压过滤和离心分离,循环溶剂含有固体和难分离的沥青质,为了防止难 分离的沥青在循环过程中的累积,必须要采用十分苛刻的反应条件,如 70Mpa、470℃。 同时,由于循环溶剂性质恶劣,煤浆浓度较低,反应器有效利用率低。
Keywords: Coal direct liquefaction Thesis : alyst
Mild condition
1 绪论
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
我国煤炭储量丰富,居世界第三位,2009 年,中国原油产量为 1.89 亿吨,净进口 量为 1.99 亿吨,原油对外依存度达 51.3%,这种富煤缺油的能源结构决定了中国必须走 以煤炭为主的能源结构路线,并且这种局面长期不会改变[1]。我国煤炭储量大、价格相 对稳定,充分利用我国丰富的煤炭资源,大力开发煤制油技术是解决我国一次能源中原 油供应不足的重要措施。 煤炭直接液化是高效合理利用煤炭资源,增加运输燃料油来源,实现以煤代油,发 展煤化工,解决环境污染的先进工艺技术。目前,研究大都集中在高温高压等极其苛刻 的工艺条件,苛刻的条件意味着成本的增加,因此本论文选用神府煤在温和条件下进行 直接液化研究,目的在于探讨其在低压条件下(冷氢气初压小于 2Mpa)液化性能及催 化剂的研究,希望产生较好的环境和社会效益。
关 键 词:煤直接液化;催化剂;温和条件 研究类型:应用研究
Subject
:Study on Moderate Direct Coal Liquefaction Process
《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》篇一摘要:本研究通过对神华煤直接液化过程中产生的残渣进行详细的无机物成分分析,探究其化学组成与分布情况,旨在为煤炭的深度开发与综合利用提供科学依据。
通过对残渣进行一系列化学分析实验,包括X射线衍射、红外光谱、元素分析和热重分析等手段,得到了无机物的具体成分及其含量分布,为后续的煤炭液化工艺优化和资源回收利用提供了理论支持。
一、引言随着煤炭的深度开发与利用,煤直接液化技术作为一种重要的煤炭转化方式,得到了广泛的研究与应用。
在煤直接液化过程中,产生的残渣是一种重要的产物,其中含有大量的无机物成分。
对这些无机物成分进行深入分析,有助于了解煤的化学组成与结构,同时也能为煤炭的综合利用提供重要依据。
二、实验材料与方法本实验选用的样品为神华煤直接液化后的残渣。
实验过程中,首先对残渣进行破碎、研磨处理,使其达到实验所需的粒度要求。
然后采用X射线衍射、红外光谱、元素分析和热重分析等手段对残渣中的无机物成分进行检测与分析。
三、实验结果与分析1. X射线衍射分析:通过对残渣进行X射线衍射分析,我们发现其中含有多种无机矿物成分,如石英、长石、粘土矿物等。
这些矿物的存在形式和含量可以通过衍射图谱的峰值和强度来反映。
2. 红外光谱分析:红外光谱分析结果表明,残渣中的无机物具有特定的红外吸收峰,这些吸收峰与无机物的化学键类型和结构密切相关。
通过对比标准谱图,可以确定残渣中无机物的具体类型和结构。
3. 元素分析:元素分析结果显示,神华煤直接液化残渣中无机物的主要元素包括Si、Al、Fe、Ca等。
这些元素在残渣中的含量分布因煤种和液化条件的不同而有所差异。
4. 热重分析:热重分析结果表明,残渣中的无机物在加热过程中具有不同的热稳定性和分解行为。
这有助于了解残渣的热处理过程和无机物的转化情况。
四、讨论与结论通过对神华煤直接液化残渣的无机物成分进行分析,我们得出了以下结论:1. 残渣中含有多种无机矿物成分,包括石英、长石、粘土矿物等。
试论我国煤炭液化技术发展前景
作者简介: f  ̄
管理 工作。
( 1 9 8 1 一 ) , 男, 山西万荣县人 , 本科学历, 工程师, 现在山西乡宁焦煤集团有限责任公司从事煤矿技术
5 3
2 . 1煤炭 直接 液化
N E D O L 工艺及英国的 S C E工艺。 ( 1 ) 美国氢煤法( H—C O A L ) 工艺。在采用氢 煤法工艺进行煤炭清洁处理 过程 中 , 一般采 用活 性较高的钻钼催化剂 , 采用沸腾床作为反应器 , 以 保证 煤炭 较 高 的 液 化 转 化 率 , 在 反 应 器 底 部 安 装 有重油循环泵 , 保证 了较高的轻油产油率 , 使得重 质 油 的反 映 时间得 以延 长 。 ( 2 ) 德国的二段液化 ( I G O R ) 工艺。使用这种 工艺进行煤 的液化时 , 应 保证反应温度 为 4 7 0 " 1 2 , 反应压为 3 0 M P a , 应 确保煤 的液化反应 及液化 油 加氢精制在 同一高压系统 内完成 , 以便一次性得 到原子含量较低 的液化精 制油。此种工艺 下 , 液 化操作成本 及设 备投 资都比较低 , 由于循环溶剂 采用加氢油 , 供氢性能好 , 保证 了较高的煤液 化转 化率。 ( 3 ) 日本 N E D O L工艺 。采 用 此种 工艺进 行 煤 炭的液化 , 一般使用预加氢 的循环溶剂 , 催化剂选 用合成硫化铁 , 在整个液化过程 中 , 最为突 出的特 点是反应条件温和 , 温度在 4 3 0 %~ 4 6 0 c 【 = 间, 压力 为1 7 ~ 2 0 M P a , 保证 了较高的轻油产率。 ( 4 ) 神华 集 团 的 煤 液 化 工 艺 路 线 及 催 化 剂 合 成技术 , 是借鉴国内外先进技术 , 不断探索实验的 结果。这种技术是柴油产品生产 的主要手段 。其 突出的特点是 , 液化过程 中催化剂的活性较高 , 运 行成本较低 , 生产流程简便 , 操作灵活 , 投资小。
煤炭溶剂液化技术与装备研究
煤炭溶剂液化技术与装备研究煤炭资源一直是我国主要的能源来源之一,然而传统的煤炭燃烧方式不仅会造成环境污染,还会浪费煤炭资源。
因此,成为了当前煤炭资源利用的热点之一。
煤炭溶剂液化技术是一种将煤炭转化为液体燃料的技术,通过该技术可以有效利用煤炭资源,减少对传统燃料的依赖,同时减少环境污染。
本文将对煤炭溶剂液化技术与装备进行深入研究,探讨其原理、发展现状以及未来发展方向。
一、煤炭溶剂液化技术的原理煤炭溶剂液化技术是一种将煤炭转化为液体燃料的技术,其原理是通过在高温高压的条件下,将煤炭与溶剂反应,将煤炭中的有机物质转化为液体燃料。
煤炭溶剂液化技术可以将煤炭中的有机物质高效转化为液体燃料,同时减少煤炭中的硫、氮等有害物质的排放,是一种清洁高效利用煤炭资源的技术。
二、煤炭溶剂液化技术的发展现状目前,我国在煤炭溶剂液化技术方面取得了一些进展,一些煤炭溶剂液化装备已经投入使用,可以将煤炭转化为液体燃料。
然而,与国际先进水平相比,我国在煤炭溶剂液化技术方面还存在一定的差距,主要表现在技术水平、装备性能等方面。
因此,我国在煤炭溶剂液化技术方面还有很大的发展空间,需要进一步加大研究投入,提高技术水平,提升装备性能。
三、煤炭溶剂液化技术的未来发展方向未来,煤炭溶剂液化技术将会成为我国煤炭资源利用的主要技术之一。
在未来的发展中,我国需要加大对煤炭溶剂液化技术的研究投入,提高技术水平,提升装备性能,推动煤炭资源的清洁高效利用。
同时,我国还需要加强与国际先进水平的合作与交流,借鉴国际先进经验,推动我国煤炭溶剂液化技术的发展。
四、结论煤炭溶剂液化技术是一种将煤炭转化为液体燃料的技术,可以有效利用煤炭资源,减少对传统燃料的依赖,同时减少环境污染。
目前,我国在煤炭溶剂液化技术方面取得了一些进展,但与国际先进水平相比还存在一定差距。
未来,我国需要加大对煤炭溶剂液化技术的研究投入,提高技术水平,推动煤炭资源的清洁高效利用。
希望通过本文的研究,可以为我国煤炭资源的利用提供一定的参考和借鉴。
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煤液化多联产技术概述摘要:简单介绍了直接液化、煤间接液化、多联产等技术以及多联产技术在煤的两种液化中的应用与生产模式,并简单介绍了我国煤液化多联产技术的发展状况。
关键词:煤直接液化、煤间接液化、多联产、生产模式General introduction of co-production system for coalliquefactionAbstract:Give a simple introduction to direct coal liquefaction and indirect coal liquefaction, and multi-combinative production, and the application of the technology of multi-combinative production in coal liquefaction and its types of produce,and its development in China. Key word:direct coal liquefaction; indirect coal liquefaction; multi-combinative production; types of produce.据有关资料统计,2010年,中国消耗煤炭总量33亿t,消耗石油4.2亿t,其中本国生产石油1.81亿t,从国外进口2.39亿t,即54%的石油依赖进口,进口量已超过国内总需求的一半,预计到2020年,石油的对外依存度有可能接近70%,如此大规模的石油进口,增加了我国对国外资源的依赖程度,国际市场的波动和变化将直接影响到国内经济乃至政治的安全与稳定。
而煤炭是我国最丰富的能源资源。
全国累计探明的储量超过1000 Gt,经济开采储量114.5 Gt,位列美国、俄罗斯之后。
煤通过液化技术可以制油,其工艺包括直接液化技术和间接液化技术,是解决我国石油资源短缺的一条重要途径。
但是我国是能源消耗大国,如果只是简单的把煤炭转化为石油,能源利用率是很低的。
鉴于此,在本论文中,作者简单介绍了煤的液化及多联产技术,以及现有的几种生产模式与国内的发展状况,供业内人员作为简单的参考。
1 煤炭液化技术简介煤炭液化是通过化学加工将固体的煤炭转化为液体的化学产品,有直接液化和间接液化两种液化方式。
1.1 煤炭直接液化煤炭直接液化是指对煤进行高压加氢直接转化成液体化学产品。
煤炭直接液化工艺特征是将煤制成煤浆,在高温高压下,通过催化加氢裂化,同时包括热裂解、溶剂萃取、非催化液化,将煤降解、加氢转化为液体烃类,然后再通过加氢精制等过程,脱除煤中氮、氧、硫等杂原子并提高油的品质。
煤直接液化过程包括煤浆制备、反应、分离和加氢提质等单元。
基本工艺流程如图1。
1.2 煤炭间接液化煤炭间接液化是指先将煤炭通过气化工艺生产合成气(CO+H2),再用合成气为原料合成柴油、汽油等液态化学产品。
间接液化工艺包括:煤的气化、F—T合成反应、油品加工等3个步骤。
气化装置产出的煤气进入合成反应器后,在一定温度、压力及催化剂作用下,CO和H2转化为直链烃类、水以及少量的含氧有机化合物生成物经三相分离、提取、深加工得到合格的油品及多种化工产品。
间接液化工艺流程如图2。
2 多联产技术简介2.1 多联产技术的基本定义目前国内对多联产还没有统一的定义,但是基本观点是相似的。
有人把多联产技术定义为通过多种煤转化、利用技术的有机集成,制得多种洁净的二次能源,以及多种高附加值的化工产品。
简而言之,煤炭多联产系统是煤气化、动力生产、燃料生产系统的集成(技术群)。
能源专家们(包括发改委能源所)则认为“多联产技术”是指利用各种气源(煤制合成气、生物质制合成气、天然气、煤层气)生产电力、热能、清洁液体燃料和化学品等适用技术的总称,被称为是减少石油进口的最为经济有效及环境友好的方法。
从严格意义上来说,多联产技术是指利用从单一的设备(气化炉)中产生的合成气(主要成分为C0+H2)来进行跨行业、跨部门的生产,以得制多种具有高附加值的化工产品、液体燃料(甲醇、F_T合成燃料、二甲醉、城市煤气、氢气)、以及用于工艺过程的热能和进行发电等。
多联产技术能够从系统的高度出发,结合各种生产技术路线的优越性,使生产过程耦合到一起,彼此取长补短,从而达到能源的高利用效率、低能耗、低投资和运行成本、以及最少的垒生命周期污染物排放。
2.2煤液化多联产技术的重要性纵观国内外研发进展,跨行业联产是煤液化技术特别是费托合成技术发展的趋势,系统集成是实现“联产优势效应”的关键环节。
某研究结果表明,现阶段如果在我国西部某省建设一座以生产中间化学品(直链烃)为主、油品为辅的单纯煤基间接液化厂,生产规模160 万,采用国外成熟固定流化床工艺,项目投资约为145亿元(其中:气化部分约为60 亿元,公用工程约为15.8亿元,项约占总投资的52.8% ),项目享受国家的税收优惠政策,内部收益率可以达到11.45% 。
同样,如果在我国西部某省建设一座以生产油品为主、中间化学品(环烷烃、芳烃)为辅的煤直接液化厂,生产规模 250万,直接液化工艺采用国外某工艺,项目投资约为 160亿元(其中:煤气化制氢部分约为35.2 亿元,公用工程约为10.4亿元,2项约占总投资的32.3% ),也享受国家的税收优惠政策,内部收益率可以达到 12.8%。
由此可见,尽管可比基础数据不尽相同,但基本可以反应单纯直接液化工艺的表观经济效益明显优于单纯间接液化工艺。
如果在我国的东部某省建设一座以生产中间化学品(直链烃)为主、油品、甲醇及电为辅的煤液化多联产厂,生产规模150万,其中合成也采用相同的国外成熟固定流化床工艺,项目总投资约为102亿元(其中:气化部分约为35.7亿元,公用工程约为6.8亿元,2项约占总投资的41.7% ),在不享受国家税收优惠政策的情况下,内部收益率即可达到13.71%,以合成为主的联产工艺,表观经济效益又优于单纯直接液化工艺。
在中国发展煤液化产业,无论从经济、环境、保障国家能源安全等方面进行考虑,都必须走多联产的道路。
3 煤液化多联产技术的生产模式与煤炭液化相应的煤液化多联产技术有两种模式,即煤直接液化多联产与煤间接液化多联产,煤间接液化多联产又包括高温费托合成与低温费托合成两种多联产模式。
3.1 煤直接液化多联产煤直接液化多联产主要考虑的是油灰渣副产品的综合利用问题。
针对直接液化的联产模式可以考虑:从增强副产品的综合利用和运行灵活性出发,首先从油灰渣气化制甲醇起步,随着煤气化装置规模的扩大,扩展为煤化工多联产或者电力化学品多联产。
图3是考虑副产品综合利用的煤直接液化多联产模式的简单工艺流程。
转到气化空气图3 煤直接液化多联产模式的简单工艺流程3.2煤间接液化多联产煤间接液化多联产主要考虑的是从全厂系统的角度选择和匹配单元技术,降低投资和运行成本,合理扩大单条生产线规模改善经济性;优化产品方案,提高有效产品的产量;全厂装置和能量系统的整体优化集成等。
费托合成装置是煤间接液化工厂的核心装置。
图4是高温费托合成多联产工艺流程,图5是低温费托合成多联产工艺流程。
图4 高温费托合成多联产工艺流程图5 低温费托合成多联产工艺流程4 我国煤液化多联产技术的发展状况目前国内在煤炭液化方面主要还处于探索与试验阶段,主要是搞试点项目。
煤直接液化多联产技术试点项目只有神华集团唯一一家在鄂尔多斯建设,煤间接液化多联产技术试点项目有潞安集团、伊泰集团、兖矿集团等三家企业在建试点项目。
4.1 神华集团煤直接液化多联产神华集团与美国HTI公司合作取得成功,其技术有以下特点:处理煤的能力强、转化率和油收率都高;其产品有石油液化气、石脑油、汽油、柴油,以及尿素、硫磺和粗酚等副产品。
此项目所建成的工厂也是“十一五”煤直接液化(含间接液化)的示范厂之一。
鉴于技术进步与形势发展需要,神华集团公司与美国碳氢(HTI)公司已进行许可证谈判。
神华集团煤直接液化多联产生产模式如图6.图6 神华集团煤直接液化多联产生产模式4.2 潞安集团煤间接液化多联产山西潞安煤基合成油示范厂项目2006年2月22日在潞安集团循环经济园奠基。
潞安煤基合成油示范厂是国家“863”高新技术项目和中国科学院知识创新工程重大项目的延续项目,是通过国家级项目招标确定的国内唯一的煤基合成油(问接液化)示范工厂。
生产规模为160 kt/a,主要产品为柴油、石脑油、LPG及少量混合醇燃料。
该项目目前已经建成投产,正在稳定运行中。
图7 潞安集团煤间接液化多联产流程图4.3伊泰集团煤间接液化多联产内蒙古伊泰集团煤制油项目一期工程生产规模为160 kt/a,目前工程正中交,预计2009年初投产。
该项目的核心技术已于2004年10月通过中国科学院的技术鉴定,2005年9月通过国家科技部“863”项目验收,具有完全自主知识产权。
浆态床反应器、费一托合成催化剂、油品精制及系统集成全部由我国自主研制,目前已获得国家专利40余项,涵盖了煤问接液化的所有核心技术。
2010年二期工程完成后生产规模为1.5Mc/a。
图8 伊泰集团煤间接液化多联产流程图4.4 兖矿集团煤液化多联产4.4.1 兖矿集团煤间接液化多联产的生产模式兖矿集团通过“十五”期间各项单元技术的研发与示范,掌握了多联产系统内煤间接液化等关键单元技术,具备了关键技术研发和创新能力,经过大量前期研究工作初步确定了以下多联产系统建设方案和实施规划。
其多联产系统基本流程方案如图9。
图9 兖矿集团煤液化多联产流程图4.4.2 兖矿集团煤系统规划兖矿集团煤间接液化多联产系统规划分为三个阶段。
第一阶段:200 6年将兖矿集团煤化工产业发展规划及陕西榆林百万吨级煤间接液化项目核准报告上报国家发改委;2008年左右建成采用低温费托合成工艺的100万t /a 煤间接液化制油工业化示范项目,完成工业化示范任务;采用自主知识产权大型化水煤浆气化技术,建设大型化水煤浆煤气化工业化示范装置,完成大型化水煤浆气化技术工业化示范研究;以部分合成气和氢回收装置尾气为燃料,建设300MW 煤气化联合循环发电装置,完成煤间接液化和燃气发电联产系统的示范任务;为提高系统投资经济性,引进鲁奇公司超大甲醇和甲醇制丙烯技术,建设50万t 甲醇制丙烯装置,超大甲醇装置驰放气进入氢回收装置提氢后也作为燃气轮机燃料。
第二阶段:于2013年形成以低温费托工艺为主的年产500万t油品总生产能力,煤进一步提高低氢尾气发电量,减少合成气发电量,示范研究采用高活性低温费托合成催化剂、降低反应气循环比,示范研究燃气发电装置变工况特性,为一次通过费托合成与高效燃气发电联产系统奠定基础。