煤直接液化技术---
洁净煤技术——直接液化技术
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。
煤的液化技术
市场发展前景
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替代石油资源
随着石油资源的日益枯竭,煤液化技术作为一种 替代石油的能源资源,具有广阔的市场前景。
满足环保要求
煤液化技术能够降低煤炭燃烧过程中的污染物排 放,符合环保要求,有助于推动清洁能源市场的 发展。
对煤液化技术企业给予税收优惠政策,降低企业税负,提高市场 竞争力。
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出口潜力
煤液化产品如柴油、汽油等可作为燃料或化工原 料,具有较大的出口潜力,有助于提升我国能源 产业的国际竞争力。
政策支持与推动
产业政策引导
政府通过制定产业政策,鼓励和支持煤液化技术的研发和应用, 推动产业健康发展。
资金扶持
政府提供资金扶持,支持企业进行技术研发和产业化推广,减轻 企业负担。
税收优惠
润滑油
煤液化过程中产生的润滑油具有 优良的润滑性能和稳定性,可用 于机械设备的润滑。
民用燃料
燃气
通过煤液化技术得到的液化石油气可作为居民生活和商业用 途的燃气。
供暖
煤液化燃料可用于集中供暖和家庭采暖,提高居民生活质量 。
化工原料
乙烯
煤液化技术可以生产乙烯等化工原料 ,进一步用于生产塑料、合成纤维等 高分子材料。
该技术最早由南非开发,主要 产品是柴油和航空煤油等。
间接液化技术的优点是工艺流 程相对简单,对原料煤的适应 性较强,但转化效率较低,且 催化剂消耗较大。
合成气液化
合成气液化是指将合成气在一定 条件下转化为液体燃料的过程。
该技术通常采用费托合成工艺, 将合成气在催化剂作用下转化为
煤直接液化技术---
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煤直接液化
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1 煤直接液化技术沿革
1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
➢ 到20世纪70年代,受1973年和1979年两次世界石油危机 的影响,主要发达国家又重视煤炭直接液化的新技术开发:
国别 美国 德国
工艺名称
SRC EDR H-COAL IGOR
规模 t/d
50 250 600 200
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1 煤直接液化技术沿革
1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
➢ 到20世纪50年代初期,前苏联利用德国煤直接液化技术和 设备于安加尔斯克石油化工厂建成投产了11套煤直接液化 和煤焦油加氢装置:
单台反应器直径为1m,高18m 操作压力分别为70.0MPa和32.5MPa两种 温度450-500 铁系催化剂
➢ 到20世纪20年代德国燃料公司Pier等人开发了不怕硫的硫化 钨、硫化钼催化剂,并把液化过程分为糊相加氢与气相加氢 两段进行,同时解决了工程化问题。从而使煤直接液化技术 实现了工业化,于1927年在德国莱那建立了世界上第一座工
业规模生产的煤直接液化厂,装置能力10万吨/年。
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煤直接液化
目录
1 煤直接液化技术沿革 2 煤直接液化化学 3 煤直接液化催化剂 4 煤直接液化工艺 5 煤直接液化初级产品及其提质加工 6 煤直接液化的关键设备和若干工程问题 7 煤直接液化技术经济分析
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煤直接液化
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1 煤直接液化技术沿革
1.1 煤炭液化概述 所谓煤炭液化,是将煤中的有机质转化为液态
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1 煤直接液化技术沿革
(3) 煤炭液化的意义
现代化煤直接液化技术进展
现代化煤直接液化技术进展近年来,随着能源需求的不断增长和环保意识的提高,煤直接液化技术受到了越来越多的关注和重视。
煤直接液化是一种将煤直接转化为液体燃料的技术,可以有效地利用煤资源,减少对传统石油资源的依赖,并且减少大气污染物的排放。
本文将对现代化煤直接液化技术的进展进行详细介绍。
目前,现代化煤直接液化技术的发展主要集中在以下几个方面:1. 煤直接液化工艺的改进煤直接液化工艺是将固体煤转化为液体燃料的关键步骤,因此其工艺的改进对于提高煤直接液化技术的效率和经济性至关重要。
目前,主流的煤直接液化工艺主要有传统的H-Coal工艺和现代化的ECL工艺。
传统的H-Coal工艺主要采用煤浆作为原料,通过高温高压的反应条件将煤转化为液体燃料,但存在能耗高、产品质量低等问题。
而现代化的ECL工艺采用液态化学品作为催化剂,能够更高效地转化煤为液体燃料。
此外,还有一些新的工艺正在研发和应用中,如超高效液化工艺、接触氢化工艺等,这些工艺在提高煤直接液化效率和产品质量方面具有巨大潜力。
2. 催化剂的研究和应用催化剂在煤直接液化过程中起到了至关重要的作用,能够加快煤的转化速度、提高产品品质和选择性,减少副产物的生成。
目前,常用的煤直接液化催化剂主要有铁、钴、镍等金属催化剂和固体酸催化剂。
金属催化剂主要用于气相反应,固体酸催化剂主要用于液相反应。
近年来,针对煤直接液化过程中产生的硫、氮等污染物,研发了一系列新型催化剂,如硫化钴催化剂、硫酸锆催化剂等,能够高效地去除硫、氮等污染物,提高产品的质量和环境友好性。
3. 煤直接液化衍生产品的开发和利用除了液体燃料,煤直接液化还可以产生一系列其他有价值的产品,如液化石油气、煤化工原料、轻油等。
这些产品在国内外市场上具有广阔的前景和巨大的价值。
近年来,一些国内外企业和研究机构开始关注煤直接液化衍生产品的开发和利用,通过优化煤直接液化工艺和改进催化剂,提高衍生产品的质量和产量,为能源转型和煤炭资源的有效利用做出了积极贡献。
煤炭液化技术
煤炭液化定义
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。
煤炭液化技术简介
煤直接液化技术是由德国人于1913年发现的。德国煤炭直 接液化工厂的油品生产能力已达到423万吨/年。二战后, 中东地区大量廉价石油的开发,煤炭直接液化工厂失去竞 争力并关闭。 70年代初期,由于世界范围内的石油危机,煤炭液化技术 又开始活跃起来。日本、德国、美国等工业发达国家,在 原有基础上相继研究开发出一批煤炭直接液化新工艺。目 前世界上有代表性的直接液化工艺是日本的NEDOL工艺、 德国的IGOR工艺和美国的HTI工艺。
煤炭液化技术分类
1.煤炭直接液化工艺 2.煤炭间接液化工艺
直接液化
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。源自直接液化流程图间接液化
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。
间接液化流程图
煤炭液化是解决中国多煤、少油、缺气能源国情的 重要途径,而煤液化多联产技术是煤液化的发展模 式,是提高能源利用率的重要途径,是发展煤炭循 环经济的重要措施,我们应给予充分的肯定与重视。
煤的直接液化
4、操作条件 温度和压力是影响煤直接液化反应进行的 两个因素,也是直接液化工艺两个最重要 的操作条件。 煤的液化反应是在一定温度下进行的,不 同工艺的所采用的温度大体相同,一般为 440~460º C。当温度超过450º C时,煤转化 率和油产率增加较少,而气产率增多,因 此会增加氢气的消耗量,不利于液化。
2、直接液化的溶剂 在煤液化过程中,溶剂起着溶解煤、溶 解气相氢向煤或催化剂表面扩散、供氢或 传递氢、防止煤热解的自由基碎片缩聚等 作用。 煤的直接液化必须有溶剂存在,这也是 与加氢热解的根本区别。 通常认为在煤的直接液化过程中,溶 剂能起到如下作用:
a)将煤与溶剂制成浆液的形式便于工艺过程 的输送。同时溶剂可以有效地分散煤粒、 催化剂和液化反应生成的热产物,有利于 改善多相催化液化反应体系的动力学过程。 b)依靠溶剂能力使煤颗粒发生溶胀和软化, 使其有机质中的键发生断裂。 c) 溶解部分氢气,作为反应体系中活性氢的 传递介质;或者通过供氢溶剂的脱氢反应 过程,可以提供煤液化需要的活性氢原子。
d)在有催化剂时,促使催化剂分散和萃取出 在催化剂表面上强吸附的毒物。 在煤液化工艺中,通常采用煤直接液化后 的重质油作为溶剂,且循环使用,因此又 称为循环溶剂。
3、催化剂 选用合适的催化剂对煤的直接液化至关重要, 一直是技术开发的热点之一,也是控制工艺成 本的重要因素。 催化剂的作用机理,有两种观点:(1)催化剂 的作用是吸附气体中的氢分子,并将其活化成 为易被煤的自由基团接受的活性氢;(2)催化 剂是使煤中的桥键断裂和芳环加氢的活性提高, 或是使溶剂加氢生成可向煤转移氢的供氢体等。
对压力而言,理论上压力越高对反应越有 利,但这样会增加系统的技术难度和危 险性,降低生产的经济性,因此,新的 生产工艺都在努力降低压力条件。 早期液化反应(如德国工艺)压力 高达 30~70MPa ,目前常用的反应压力 已经降到了 17~25MPa ,大大减少了设 备投资和操作费用。
现代化煤直接液化技术进展
现代化煤直接液化技术进展煤直接液化技术是将煤转化为液体燃料的一种重要技术,具有丰富的储量、分布广、资源再生利用等优点。
在现代化煤直接液化技术的研发过程中,不断取得了重要的进展。
本文将从工艺路线、催化剂、反应器设计以及环境保护等方面对煤直接液化技术的现代化进展进行详细介绍。
煤直接液化技术的工艺路线有很多种,其中常用的有两种:一是常压下的合成法,通过在常压下将煤与合成气进行反应,生成液体燃料;二是高压下的合成法,通过在高压条件下对煤进行加氢反应,生成液体燃料。
这两种工艺路线各有优缺点,需要根据煤的性质和环境条件进行选择。
在煤直接液化技术的研发中,催化剂的研究是一个关键环节。
通过选择合适的催化剂,可以提高反应速率、降低反应温度、增加产液率等。
目前,常用的催化剂有铁基、镍基、钼基等。
其中,铁基催化剂具有活性高、稳定性好、成本低等优点,是研究的热点之一。
同时,还可以通过改变催化剂的组成和结构来调节反应产物的组成和性质,进一步提高煤直接液化技术的效果。
反应器设计是煤直接液化技术研发中的另一个重要方面。
不同的反应器设计会对反应过程和产物分布产生影响。
常见的反应器有搅拌式反应器、流化床反应器、管式反应器等。
其中,搅拌式反应器由于其较好的传热和传质性能,被广泛应用于煤直接液化技术中。
同时,还可以通过改变反应器的工艺参数,如温度、压力、气体流量等,来调节反应过程和产物品质。
在煤直接液化技术的现代化研发中,环境保护是一个不可忽视的因素。
在煤直接液化反应中,会生成大量的尾气和废水,其中含有大量的有害物质,如硫化物、氰化物等。
这些物质的排放对环境和人类健康都带来了巨大的风险。
因此,在煤直接液化技术的研发过程中,需要加强对尾气和废水的处理和治理技术的研究。
同时,还需要通过改进工艺流程,减少有害物质的生成和产生。
总之,现代化煤直接液化技术在工艺路线、催化剂、反应器设计以及环境保护等方面都取得了重要的进展。
通过不断创新和改进,煤直接液化技术有望成为重要的替代能源技术,为能源结构转型和环境保护做出重要贡献。
煤直接液化工艺流程
煤直接液化工艺流程煤直接液化,煤液化方法之一。
将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程。
因过程主要采用加氢手段,故又称煤的加氢液化法。
详情如下:一、埃克森供氢溶剂法简称EDS法,为美国埃克森研究和工程公司1976年开发的技术。
原理是借助供氢溶剂的作用,在一定温度和压力下将煤加氢液化成液体燃料。
建有日处理250t煤的半工业试验装置。
其工艺流程主要包括原料混合、加氢液化和产物分离几个部分(图1)。
首先将煤、循环溶剂和供氢溶剂(即加氢后的循环溶剂)制成煤浆,与氢气混合后进入反应器。
反应温度425~450℃,压力10~14MPa,停留时间30~100min。
反应产物经蒸馏分离后,残油一部分作为溶剂直接进入混合器,另一部分在另一个反应器进行催化加氢以提高供氢能力。
溶剂和煤浆分别在两个反应器加氢是EDS法的特点。
在上述条件下,气态烃和油品总产率为50%~70%(对原料煤),其余为釜底残油。
气态烃和油品中C1~C4约占22%,石脑油约占37%,中油(180~340℃)约占37%。
石脑油可用作催化重整原料,或加氢处理后作为汽油调合组分。
中油可作为燃料油使用,用于车用柴油机时需进行加氢处理以减少芳烃含量。
减压残油通过加氢裂化可得到中油和轻油。
埃克森供氢溶剂法流程图二、溶剂精炼煤法简称SRC法,是将煤用溶剂制成浆液送入反应器,在高温和氢压下,裂解或解聚成较小的分子。
此法首先由美国斯潘塞化学公司于60年代开发,继而由海湾石油公司的子公司匹兹堡-米德韦煤矿公司进行研究试验,建有日处理煤50t的半工业试验装置。
按加氢深度的不同,分为SRC-Ⅰ和SRC-Ⅱ两种。
SRC-Ⅰ法(图2)以生产固体、低硫、无灰的溶剂精炼煤为主,用作锅炉燃料,也可作为炼焦配煤的黏合剂、炼铝工业的阳极焦、生产碳素材料的原料或进一步加氢裂化生产液体燃料。
近年来,此法较受产业界重视。
SRC-Ⅱ法用于生产液体燃料,但因当今石油价格下降以及财政困难,开发工作处于停顿状态。
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+H2)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℃以上),高压(10MPa以上),氢气(或CO+H2, CO+H2O)、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。
1927年德国在莱那(Leuna)建立了世界上第一个煤直接液化厂,规模10×l04 t/a。
煤直接液化工艺
煤直接液化工艺
煤直接液化工艺是一种能够将煤转变为石油的革命性技术。
这项技术可以将煤以有利的经济效益转变为石油,以替代传统石油和其他替代能源,从而节省日益稀少的石油资源。
煤直接液化工艺的发展使得科学家们利用煤更加有效地开发石油,且减少了煤炭污染。
煤直接液化工艺的制备主要分为三个步骤:煤热解、石油生产和石油精制。
煤热解的过程,煤被加热高达2000℃,利用高温高压的状态下,改变煤的化学结构,从而将煤转换为气态物质。
石油生产则是将气态物质进一步合成为液态物质,最终得到原油;最后,精制工艺使原油精制得到合成汽油、柴油及其他含烃,如苯、乙烷等等,这就是煤直接液化工艺的完整过程。
煤直接液化工艺的应用,使得煤焦转换为液体燃料更容易、更快捷,从而消减了大量的碳排放量。
这种工艺可以从概念到实施的过程中,实现有效地利用煤炭资源,同时也减少了空气污染,形成一种绿色低碳的能源经济。
此外,煤直接液化工艺可以有效地利用煤炭资源,提高整体的煤焦炭液燃料性能,并且改善居民生活水平。
综上所述,煤直接液化工艺对于保护石油资源,环境保护和能源节约具有重要意义。
煤直接液化工艺可以有效地减少煤炭消耗,实现节能减排;另外,煤直接液化工艺可以分解、合成更多的石油和燃料,从而获得更多的可再生能源。
此外,在实现经济社会发展的同时,煤直接液化工艺也可以作为一种有效的能源节约技术,有助于改善能源利用结构,促进绿色低碳的发展。
随着人们日益重视环境保护,开发煤直接液化工艺也变得越来越重要。
为了促进能源节约,应提升煤直接液化工艺的社会应用水平,并倡导利用煤直接液化工艺维护环境的理念,以促进各方努力实施煤直接液化工艺,节省能源,保护环境。
煤直接液化工艺流程
煤直接液化工艺流程
《煤直接液化工艺流程》
煤直接液化是一种将煤直接转化成液体燃料的技术,被广泛应用于煤炭资源的高效利用和清洁能源的生产。
其工艺流程是一个复杂的化工过程,需要多种设备和技术的配合,下面将对其工艺流程进行说明。
首先,煤炭的预处理是整个工艺流程的第一步。
煤炭首先经过破碎、磨矿和筛分等步骤,使得煤炭颗粒的大小和形状更适合后续的反应和转化过程。
然后,煤质的选煤是非常关键的一步,通过密度分离、气浮和湿选等技术,将煤中的灰分和硫分等杂质进行分离,提高煤质的纯度。
接下来是煤的干馏。
将经过预处理的煤炭送入干馏炉中,利用高温和缺氧环境进行反应,将煤转化成气体和液体产物。
在此过程中,煤中的碳、氢、氧、氮等元素都将发生化学变化,产生气化气体和焦油等产品。
然后,气化气体进一步处理。
气化气体中含有一定量的一氧化碳和氢气,在进一步利用前,需要经过净化和变换等步骤,去除其中的杂质并转化成合成气,以便后续的加氢和合成反应。
最后是合成。
通过控制合成气的压力和温度,利用催化剂将合成气经过合成反应,生成液体燃料和化工产品。
整个煤直接液化工艺流程中,合成反应是决定产物品质的关键步骤。
总的来说,煤直接液化是一个复杂而又高效的技术,通过一系列工艺流程将煤炭转化成清洁高效的液体燃料。
随着技术的不断进步和设备的不断完善,相信煤直接液化技术将会在未来发挥更加重要的作用。
煤直接液化技术及其液化粗质油和精制油特点
煤直接液化技术及其液化粗质油和精制油特点摘要:本文主要从煤直接液化技术的原理以及相关工艺技术、催化剂成分、提取物质工艺技术等方面出发进行介绍,并重点分析煤直接液化技术的液化粗质油与精制油各自的特点,以实现资源的优化配置。
关键词:煤直接液化技术粗制油精制油特点资源优化随着社会经济的发展和工业生产的需求,对于资源的需求越来越大,资源紧缺现象会愈来愈严重,尤其是有有限储量的石油资源,因此开发使用其它资源代替石油资源的部分功能就显得十分有必要,煤直接液化技术就是利用石油资源代用燃料技术的开发重要典型之一。
煤直接液化技术是通过将煤资源进行直接的催化并添加氢化物然后转化成为液体物质的一种技术,使用煤直接液化技术进行煤资源的转化,不仅可以将煤资源转化成为各种燃油资源以及液化石油气、喷气燃料等,还可以从煤资源中提取苯以及甲苯、二甲苯等物质,这对于我国社会经济发展的推进以及资源紧缺等现状的缓解都有着积极的意义。
一、煤直接液化技术相关原理煤直接液化技术是通过将煤资源进行直接的催化并添加氢化物然后转化成为液体物质的一种技术。
在化学概念中,煤与石油的化学组成中都包含有碳、氢和氧等元素,煤物质的氢含量以及组成物质中的氢和碳的原子比比值要比石油的低,而煤物质中氧气的含量却比石油中氧气的含量要相对较高。
在化学概念中煤化合物中的分子量要相对较大,一般都是在较高的数值,并且煤物质的化学结构相对较为复杂。
在化学概念中,煤物质中还包含有一定数量的以细分或者三组分形成存在的一些无机矿物质以及一些吸附水,并且煤物质中还含有一些数量不一定的一些杂原子、金属物质以及微量元素等,因此要实现煤液化油就需要采用化学分离等方法进行煤分子结构解散,以实现煤资源直接液化的实现。
在煤资源直接液化技术中,将煤进行加温或者化学分离以实现煤物质的小分子结构的存在形式,并通过加氢进行液化时,在煤资源液化过程中不仅需要有较高的温度,还需要相应的高压以及氢气、催化溶剂等共同作用才能够实现将煤物质的直接液化,实现煤物质液化成为油。
现代煤化工新技术
现代煤化工新技术随着世界能源消费量的不断增加,煤炭作为一种重要的化石能源,一直扮演着重要的角色。
然而,传统的煤炭化工过程还存在着许多问题,如排放量大、能源利用率低、资源浪费等。
为此,煤炭化工领域的科学家和工程师一直在探索和研究新的技术和方法,降低煤炭化工过程的成本和环境影响,提高能源利用效率。
以下将介绍几种现代煤化工新技术。
1.煤间接液化技术煤间接液化技术是一种将煤转化为液体燃料的方法,通过间接液化将煤转化为燃油、柴油等燃料。
这种技术可以大幅度降低煤的排放量,使得煤成为一种十分可持续的能源形式。
目前,美国、日本等国家的研究机构都在推动这一技术的发展。
2.煤直接液化技术煤直接液化技术是一种将煤转化为液态燃料的方法。
这种技术可以在较低温度和压力下将煤转化为液态燃料,比传统方法更为高效。
但是,这种技术需要大量的煤来转化为液态燃料,同时还需要大量的水和氢气。
因此,这种技术在现阶段还需要更多的研究和改进。
3.煤气化技术煤气化技术是一种将煤转化为气体燃料的方法。
它可以将煤中的碳转化为一种气体,称为合成气。
可以通过合成气来生产燃料、化学品和电力。
许多国家已经开始使用煤气化技术,因为它的产出比石油更为经济。
4.超临界水气化技术超临界水气化技术是一种将煤转化为液体燃料的方法。
超临界水是指在高温和高压下,水的状态不再是液态或气态。
这种技术可以在较短的时间内将煤转化为液体燃料,同时还可以降低污染物的排放。
目前,中国等国家的科学家正在探索和发展这种技术。
总结现代煤化工新技术的出现,不仅可以提高煤炭化工的环保性、效率,还可以促进能源行业的可持续发展。
虽然这些技术还存在一些问题和挑战,但是相信会有更多的煤化工科学家和实践者不断地探索和改进这些技术。
煤直接液化技术介绍
8万倍电镜下的煤表面
8万倍电镜下载有催化剂的煤表面
863催化剂产品及性能
863催化剂的活性组分特征:宽30-
50nm,长120-150nm纺锤形 成浆性能好 适用煤种广泛 活性高、添加量少,与天然黄铁矿相 比,可提高油收率4-5%。
煤直接液化过程中的溶剂
溶解作用 供氢作用 氢转移与分布作用
煤直接液化的发展概况(一)
德国的I.G.公司于1935年,在Scholven工厂建 设了一座20万t/年汽油的烟煤液化厂,19371940年间,I.G.公司在Gelsenberg工厂,采用 铁系催化剂,70MPa,480℃的反应条件,建成 了70万t/年汽油的烟煤液化厂。1939年二次大 战爆发后,德国一共有12套直接液化装置建 成投产,生产能力达到423×104t/a,为发动 第二次世界大战的德国提供了2/3的航空燃料 和50%的汽车和装甲车用油。
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。
煤液化技术研究所
“十五”期间,承担两项“国家 863计划”课题和一项“国家973 计划”项目。分别是“煤直接液 化高效催化剂”、“神华煤直接 液化示范工程技术支持及新工艺 开发”和“大规模煤炭直接液化 的基础研究”。
年老褐煤
挥发份>37% 透光率> 30%~50%(胜利褐煤35%)
烟煤分类
烟煤主要根据其挥发份和粘结指 数,依变质程度由深到浅分为: 长焰煤、不粘煤、弱粘煤、 1/2 中粘煤、气煤、气肥煤、肥煤、 1/3焦煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、 贫煤。
无烟煤的分类
2024年现代化煤直接液化技术进展
2024年现代化煤直接液化技术进展____年,煤直接液化技术在实现现代化方面取得了显著的进展。
现代化的煤直接液化技术是指利用化学反应将煤转化为液态燃料的先进技术。
下面将介绍煤直接液化技术在____年实现现代化的几个主要进展。
首先,煤直接液化技术在催化剂开发方面取得了重要突破。
在____年,煤直接液化过程中所使用的催化剂将更加高效、稳定,能够更好地促进煤的转化反应。
新型催化剂的研发将大大提高煤的直接液化效率,减少副产物的生成,并降低能耗。
多相流化床和固定床反应器等工艺也将得到优化,以进一步提高反应效果和设备稳定性。
其次,煤直接液化技术在产品种类方面将实现多样化。
传统的煤直接液化技术主要是将煤转化为合成油,但是在____年,随着新材料和催化剂的研制成功,煤直接液化技术将能够生产更多种类的液态燃料,包括煤制甲醇、煤制丁醇、煤制烯烃等。
这些液态燃料不仅可以作为燃料使用,还可以用于化工工业的生产。
第三,煤直接液化技术在环境友好性方面取得了重大突破。
煤直接液化过程会产生大量的废气和废水,会对环境造成严重的污染。
然而,到了____年,随着污染物排放标准的提高和废气处理技术的进步,煤直接液化技术将实现零废气排放,同时废水处理能力也将大幅度提高,有效地解决了环境污染的问题。
此外,煤直接液化技术在能源资源利用方面将变得更加高效。
煤是一种丰富的能源资源,但由于其固态结构和高含灰、硫等元素的特性,煤的利用率相对较低。
在____年,煤直接液化技术将能够更有效地提取煤中的有用能源,并最大程度地减少能源的浪费。
通过煤直接液化技术,可以充分利用煤炭资源,满足人们对能源的需求,并减少对传统能源的依赖。
综上所述,____年现代化的煤直接液化技术将会在催化剂开发、产品种类、环境友好性和能源资源利用等方面取得重要进展。
这些进展将使煤直接液化技术成为一种更加高效、多样化、环保和节能的能源转化技术,为人们提供更多种类和更可持续的液态燃料。
神华煤直接液化工艺技术特点和优势
神华煤直接液化工艺技术特点和优势神华煤直接液化示范工程采用的煤直接液化工艺技术是在充分消化吸收国外现有煤直接液化工艺的基础上,利用先进工程技术,经过工艺开发创新,依靠自身技术力量,形成了具有自主知识产权的神华煤直接液化工艺神华煤直接液化工艺技术特点1) 采用超细水合氧化铁(FeOOH)作为液化催化剂。
以Fe 2 + 为原料,以部分液化原料煤为载体,制成的超细水合氧化铁,粒径小、催化活性高。
2) 过程溶剂采用催化预加氢的供氢溶剂。
煤液化过程溶剂采用催化预加氢,可以制备45% ~50%流动性好的高浓度油煤浆;较强供氢性能的过程溶剂防止煤浆在预热器加热过程中结焦,供氢溶剂还可以提高煤液化过程的转化率和油收率。
3)强制循环悬浮床反应器。
该类型反应器使得煤液化反应器轴向温度分布均匀,反应温度控制容易;由于强制循环悬浮床反应器气体滞留系数低,反应器液相利用率高;煤液化物料在反应器中有较高的液速,可以有效阻止煤中矿物质和外加催化剂4)减压蒸馏固液分离。
减压蒸馏是一种成熟有效的脱除沥青和固体的分离方法,减压蒸馏的馏出物中几乎不含沥青,是循环溶剂的催化加氢的合格原料,减压蒸馏的残渣含固体50%左右。
5) 循环溶剂和煤液化初级产品采用强制循环悬浮床加氢。
悬浮床反应器较灵活地催化,延长了稳定加氢的操作周期,避免了固定床反应由于催化剂积炭压差增大的风险;经稳定加氢的煤液化初级产品性质稳定,便于加工;与固定床相比,悬浮床操作性更加稳定、操作周期更长、原料适应性更广。
神华示范装置运行结果表明,神华煤直接液化工艺技术先进,是唯一经过工业化规模和长周期运行验证的煤直接液化工艺。
神华煤直接液化工艺技术优势1)单系列处理量大。
由于采用高效煤液化催化剂、全部供氢性循环溶剂以及强制循环的悬浮床反应器,神华煤直接液化工艺单系列处理液化煤量为6000 t/d。
国外大部分煤直接液化采用鼓泡床反应器的煤直接液化工艺,单系列最大处理液化煤量为每天2500 ~3000 t。
《煤直接液化技术》课件
煤直接液化技术的发展历程
1920年
斯图茨公司进行了直接煤液化该技术的最早 研究。
1951年
由Bergius和IG Farben进行研究的另一种煤 直接液化方法被开发出来,它被称为低温液 化或Bergius–Pier的液化法。
1930年
弗朗西斯公司研制成功使用水煤浆实现了煤 直接液化。
1970年
日本三井化学工业公司在桥本芳雄的领导下 发明了独立的、两段式(H-Coal和TCL)的 原油开采技术,它们均运用了煤直接液化技 术。
煤直接液化技术的未来发展趋势
1 技术改进
新技术的开发和改进使煤直接液化技术变得更加可靠,具有越来越多的应用场景。
2 国际煤液化行业的增长
国际煤直接液化行业在未来几年将获得可观的提升,并成为主要的投资领域之一。
3 减少污染
应用液化煤液产生的氨水和酸性废水等废物的污染问题也将得到越来越好的解决方法。
结论和总结
丰富和广泛的资源
煤是一种在世界范围内丰富和 广泛的资源。由于煤直接液化 技术的提升,未来可能会更加 丰富。
煤直接液化的可持续性
煤直接液化技术的大量产生会 使碳排放大幅降低,在一定程 度上改善环境污染。
挑战
煤的供应面临着日益增长的需 求和竞争更加激烈的全球市场。 此外,煤直接液化技术的开发 和商品化仍面临许多挑战。
催化剂
催化剂是将煤直接转化为液态 烃的关键。铁、钼、钴等能够 在煤分子结构中自由移动,重 新组合并转变为液体的过渡元 素被用作催化剂。
精炼过程
在精炼过程中,液相烃会继续 与氢气反应,从而更好地控制 粘度、蒸馏曲线和存在的杂质。
燃料用途
液态煤可以替代石油作为润滑 油、汽油和柴油的原料。它也 是大型液化石油气罐的燃料和 热水和热能的来源。
名词解释煤的直接液化
名词解释煤的直接液化煤的直接液化是一种将煤转化为液体燃料的技术过程。
通过在高温和高压下,将固态煤转化为液体燃料,可以有效提高煤的能源利用率和减少对环境的污染。
随着全球能源需求的不断增长和化石能源资源的日益稀缺,煤的直接液化技术受到了广泛的关注。
这项技术被认为是一种可行的替代能源发展方向,因为煤作为世界上最丰富的化石能源之一,具有丰富的储量和广泛的分布。
煤的直接液化技术主要有两个步骤:煤的气化和液化。
首先,在高温和缺氧条件下进行煤的气化,将固态煤转化为气体,主要产生一氧化碳(CO)和氢气(H2)等气体。
然后,在催化剂的作用下,将气态产物加氢反应,转化为液体燃料。
煤的直接液化技术的优势之一是可以有效降低煤的硫、氮等有害元素的含量。
在气化过程中,硫和氮等元素主要以气体的形式从煤中释放出来,而在液化过程中,通过催化剂的作用,这些有害元素可以被氢气还原,并形成硫化氢和氨等易于分离和处理的物质。
因此,煤的直接液化技术能够减少燃煤产生的大气污染和酸雨等环境问题。
此外,煤的直接液化技术还可以提高煤的能源利用效率。
相比于传统的燃煤发电和重油加工等过程,煤的直接液化技术可以将固态煤转化为液体燃料,包括柴油、液化石油气等。
这些燃料不仅具有更高的能源密度,而且燃烧效率也更高,能够充分释放煤的能量潜力。
因此,煤的直接液化技术在能源转型和能源结构调整方面具有重要意义。
然而,煤的直接液化技术也存在一些挑战和问题。
首先,该技术需要高温和高压等特殊的工艺条件,设备成本较高。
其次,液化过程中会产生大量的副产物,如焦化油、渣油等,对环境造成一定的负面影响。
此外,液化过程中所需的氢气等原料也会增加能源消耗和碳排放。
因此,如何有效处理这些副产物和减少能源消耗,是煤的直接液化技术亟待解决的问题。
总的来说,煤的直接液化技术具有可行性和重要性,可以有效提高煤的能源利用率和减少环境污染。
尽管存在一些挑战和问题,但通过技术创新和工艺改进,可以进一步提升该技术的经济性和环境友好性。
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煤与石油、汽油在化学组成上最明显的差别就是煤中氢含 量低、氧含量高、H/C原子比低、O/C原子比高。
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煤直接液化
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1 煤直接液化技术沿革
(4)煤与液体油的差异
要将煤转化为液体产物,首先要将煤的大分子裂 解为较小的分子,而要提高H/C原子比,降低 O/C比,就必须增加H原子或减少C原子。
煤液化的实质就是在适当温度、氢压、溶剂和催 化剂条件下,提高H/C比,使固体煤转化为液体 的油。
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
➢ 1913年德国科学家F.Bergius发明了在高温高压下可将煤加 氢液化生产液体燃料,并获得专利,为煤炭直接液化技术的 开发奠定了基础。从此,各种煤加氢液化方法不断出现,实 验室开发的煤炭液化方法不下百种。
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1 煤直接液化技术沿革
(3) 煤炭液化的意义
煤炭的液化过程可以脱除煤中硫、氮等污染大 气的元素以及灰分等,获得的液体产品是优质洁 净的液体燃料和化学品。因此,煤炭液化将是中 国洁净煤技术和煤代油战略的重要、有效和可行 的途径之一。
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1 煤直接液化技术沿革
(4)煤与液体油的差异
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煤直接液化
பைடு நூலகம்
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1 煤直接液化技术沿革
(2)煤炭间接液化
煤炭间接液化是首先将煤气化制合成气(CO +H2),合成气经净化、调整H2/CO比,再经过催 化合成为液体燃料。
➢ 优点:煤种适应性较宽,操作条件相对温和, 煤 灰等三废问题主要在气化过程中解决;
➢ 缺点:总效率比直接液化低。
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
➢ 1936-1943年为支持侵略战争,德国又有11套煤直接液化 装置建成投产,到1944年,生产能力达到423吨/年,为当 时德国战争提供所需的车用和航空燃料。那时德国直接液化 的反应压力高达70.0MPa。
➢ 在二次世界大战前后进行煤直接液化技术开发的国家还有英、 日本、法国和意大利。
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
美国的溶剂精炼煤法(SRC)工艺: 最早为了洁净利用美国高硫煤而开发的一种生产以重质燃料油为目的 的煤液化转化技术,不外加催化剂,利用煤中自身的黄铁矿将煤转化为 低灰低硫的SRC,后来增加残渣循环,采用减压蒸馏方法进行固液分离 ,获得常温下也液体的重质燃料油,这就是人们常说的SRC-Ⅱ。 该工艺的特点是反应条件较温和,温度440-450℃、压力14MPa。
➢ 到20世纪20年代德国燃料公司Pier等人开发了不怕硫的硫化 钨、硫化钼催化剂,并把液化过程分为糊相加氢与气相加氢 两段进行,同时解决了工程化问题。从而使煤直接液化技术 实现了工业化,于1927年在德国莱那建立了世界上第一座工
业规模生产的煤直接液化厂,装置能力10万吨/年。
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目录
1 煤直接液化技术沿革 2 煤直接液化化学 3 煤直接液化催化剂 4 煤直接液化工艺 5 煤直接液化初级产品及其提质加工 6 煤直接液化的关键设备和若干工程问题 7 煤直接液化技术经济分析
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1 煤直接液化技术沿革
1.1 煤炭液化概述 所谓煤炭液化,是将煤中的有机质转化为液态
产物,其目的就是获得和利用液态的碳氢化合物 替代石油及其制品,来生产发动机用液体燃料和 化学品。
煤炭液化有两种完全不同的技术路线,一种是 直接液化,另一种是间接液化。
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(1)煤炭直接液化
煤炭的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 是在含煤粉、溶剂和催化剂的浆液系统中进行加氢、 解聚,需要较高的压力和温度。 ➢优点: 热效率较高,液体产品收率高; ➢缺点:煤浆加氢工艺过程的总体操作条件相对苛刻。
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
到20世纪50年代初期,前苏联利用德国煤直接液化技术和 设备于安加尔斯克石油化工厂建成投产了11套煤直接液化 和煤焦油加氢装置:
单台反应器直径为1m,高18m 操作压力分别为70.0MPa和32.5MPa两种 温度450-500 铁系催化剂
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
美国的供氢溶剂法(EDS)工艺: 与SRC法一样,在液化反应器中不外加催化剂(避免煤中矿物质对催化 剂的毒害作用),区别是对循环溶剂单独进行催化预加氢,提高了溶剂 的供氢能力。 液化反应温度450℃、压力15MPa,液化油收率提高,产品主要是轻 质油和中质油。
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
到20世纪70年代,受1973年和1979年两次世界石油危机 的影响,主要发达国家又重视煤炭直接液化的新技术开发:
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
德国的IGOR工艺: 德国新工艺,主要特点是将液化残渣分离由过滤改为真空蒸馏,减少 了循环油中的灰分和沥青烯含量,同时部分循环油加氢,提高循环溶剂 的供氢能力,并增加催化剂的活性,从而可将操作压力由70.0MPa降 至30.0MPa。 液化油的收率由老工艺的50%提高到60%,后来的IGOR工艺又将煤 糊相加氢和粗油加氢精制串联,既简化了工艺,又可获得杂原子含量很 低的精制油,代表着煤直接液化技术的发展方向。
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1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
美国的氢煤法(H-COAL)工艺: 采用颗粒Co-Mo催化剂和沸腾床反应器,反应温度440-480 ℃ 、压 力14-20MPa 。 由于采用高活性催化剂,液化转化率和液体收率都有所提高,并且提 高了液化粗油的品质,液化油中的杂原子含量降低。 让人们不放心的是Co-Mo催化剂的寿命和回收。这就导致了美国另一 新工艺HTI的诞生。