神华集团煤直接液化示范工程
煤直接液化概述
4.煤直接液化工业化
21世纪
神华煤直接液化项目
4.煤直接液化工业化
中国
神华煤直接 液化工艺
500万
2018~至今
——
——
>60
5.煤直接液化前景
[1]韩来喜.煤直接液化工业示范装置运行情况及前景 分析[J].石油炼制与化工,2011,42(08):47-51.
5.煤直接液化前景
谢 谢
煤直接液化（DCL）
汇报人：xie
化工学院
主要内容
1.煤-石油化学基础 2.煤直接液化基本原理
3.煤直接液化工艺 4.煤直接液化工业化 5.煤直接液化前景
1.煤-石油化学基础
原因：①我国总的能源特征是“富煤、贫油、少气”，
煤炭在我国石化能源总储量中居于首位，高达90%， 而石油和天然气储量总共不到10%。②促进煤炭产业 转型，实现煤炭清洁高效利用。
3.煤直接液化工艺
4 个主要工艺单元:
① 煤浆制备单元。将煤破碎至 0. 15 mm 以下，与溶剂、催
化剂制备成均匀的油煤浆。
② 反应单元。高温高压条件下在反应器内进行煤直接加氢反 应生成液体物。 ③ 分离单元。分离出加氢液化反应生成的气体、液化油和固 体残渣。
④ 提质加工单元。对液化油进行加氢精制，进行芳环饱和和
煤：高等植物在泥炭沼泽中持续生长和死亡，其残
骸不断堆积，经过长期而复杂的生物化学和物理化
学作用，逐步演化成泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤。 由植物转化为煤要经历复杂而漫长的过程。一般需 要几千万年到几亿年的时间，整个成煤作用过程可 分为两个阶段，即由植物残骸转变为泥炭的泥炭化 作用阶段和泥炭转变为褐煤，烟煤，无烟煤的煤化 作用阶段。
2.煤直接液化基本原理
神华煤直接液化工艺及PU情况介绍-神华舒歌平
• 停留时间：0.37t/m3h Residence time: 0.37t/m3h • 油收率：37% Oil Yield Rate: 37%
煤直接液化工艺发展概况
Development of DCL Process
油收率 45% 44% 51% 58% 54% 58%
日本 日本
BCL NEDOL
50 150
煤直接液化工艺发展概况
Development of DCL Process
煤直接液化工艺发展经历了三个阶段的 革命性进步。
DCL Process has reached 3 milestones
主要特征表现在循环溶剂制备工艺上， 即固液分离工艺和溶剂加工技术。
煤炭直接液化工艺发展概况
Development of Direct Coal Liquefaction (DCL) Process
煤炭直接液化工艺 DCL Process
煤炭直接液化技术1913年德国人发明，二战期间，德 国的煤直接液化工厂生产能力达到年产423万吨成品油。 DCL technology was invented in 1913 in Germany, during World WarⅡ, the country’s DCL capacity reached 4.23 million ton oil per year 目标是破坏煤的有机结构，并进行加氢，使其成为液 体产物。虽然开发了多种不同种类的煤炭直接液化工 艺，但就基本化学反应而言，它们非常接近。 There are several DCL technologies, but the basic chemical reactions are similar that destroy the to Coal’s organic structure and then hydrogenation
神华集团公司煤液化项目情况
神华集团公司煤液化项目情况就目前了解的情况，神华在国内煤制油领域在投资和技术方面均处于领头羊的位置。
在煤制油的两条技术路线上，神华均有所动作。
神华企业概况神华集团有限责任公司（简称神华集团）是于1995年10月经国务院批准组建的国有独资公司，前身为华能集团属下的华能精煤公司（1985年成立）。
中央直管的53户国有重要骨干企业之一。
在国家计划和中央财政实行单列，享有对外融资权、外贸经营权、煤炭出口权。
神华集团以能源为主业，集煤矿、电厂、铁路、港口、航运为一体，实施跨地区、跨行业、多元化经营，是我国最大的煤炭企业。
神华集团负责统一规划和开发经营神府东胜煤田的煤炭资源和与之配套的铁路、电厂、港口、航运船队等项目。
神府东胜煤田位于中国陕西省榆林地区和内蒙古伊克昭盟境内。
属世界八大煤田之一，已探明煤田含煤面积3.12万平方公里，地质储量2236亿吨。
目前，神华集团拥有全资及控股子公司30家，职工约9万人。
截止2002年底，总资产1026亿元。
神华集团目前拥有银行信贷额度超过1500亿元。
2002年，神华集团商品煤销售7773万吨，主营业务收入258亿元,还本付息56.02亿元，利润总额23.19亿元。
集团综合实力大幅度提高。
神华集团已连续两年在国务院五部委对全国169家中央企业进行综合效绩考评中，位居全国煤炭行业第一。
中国神华煤制油有限公司作为神华集团的全资企业，经国家工商行政管理总局批准，于2003年6月12日在北京成立，公司注册资金为20亿元人民币。
神华煤液化项目情况1. 神华的直接煤变油项目2004年8月，获得国家发改委批准的神华集团内蒙古直接液化项目破土动工，2005年4月18日核心装置开始建设，这是世界上唯一的大型煤直接液化项目。
项目地址：内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇，建设总规模为年产油500余万吨，分两期建设，其中一期工程由三条主生产线组成，包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢、加氢改质、催化剂制备等14套主要生产装置。
2010年煤制油大会-神华直接液化
运行中的煤液化工厂
Coal Liquefaction Plant in Operation
2．神华煤直接液化开车历程 Startup of Shenhua DCL Plant
2007年下半年各单元陆续开车
Successive Unit Startup in the Second Half of 2007
神华与大学 Shenhua & Universities
1米直径冷模实验 Dia-1m Cold Model Test
设备结构合理 Reasonable Equipment Structure
BSU
神华与科研院所 10次 Shenhua & 249天运行 10 249-DayScientific Operations Institutes
煤直接液化 Direct Coal Liquefaction
油品
Oil Product
煤矿 Coal Mine
灰 Ash 矸石 灰 Ash
尾煤 Tailings 灰 Ash
Gangue
气化煤 残渣 Gasified Residue Coal
瓦斯气 Methane Gas IGCC
影响神华煤直接液化性能的因素及分析
第 ３期
煤 炭 转 化
Ｃ０ ＡＬ Ｃ０Ｎ Ｖ ＥＲＳ１ Ｎ ０
Ｖ ｏｌ ３ ＮＯ．３ ＿５
２１ ０ ２年 ７月
Ｊ １２ １ ｕ． ０ ２
影 响 神华 煤 直 接 液 化 性 能 的 因素 及 分 析
杜 海 胜 Ｄ 安 亮 韩 来 喜 王喜 武。 王 军
０ 引 言
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 ， 世 界 首 套 现 代 煤 直 接 液 化 是
技术 工业 规模 装置 ， 我 国具 有 完 全 自主 知 识 产权 是
因素 调整 的措 施 ， 为 装 置 的优 化 操 作 提 供 一 定 的 可 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 ．
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 ， 因素 对煤 液 化反 应具 有 不 各 同的影 响 ； 工业 生产 中， 在 对影 响液 化 生成 油液 固分 离 因素 分析 可 知 ， 固分 离效果 对 液 化 油产 率 液 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 ， 实际生产 调整 操 为 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
置处理．
２ 原 料 及 主 要设 备
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 ， 料煤 性 原
质见 表 １ ．
煤直接液化反应机理
煤直接液化反应机理煤和石油主要都是由C、H、O等元素组成，不同的是：煤的氢含量和H/C 原子比比石油低，氧含量比石油高；煤的分子量大，一般大于5000，而石油约为200，汽油约为110；煤的化学结构复杂，一般认为煤有机质是具有不规则构造的空间聚合体，它的基本结构单元是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。
要把固体煤转化为液体油，就必须采用增加温度或其他化学方法以打碎煤的分子结构，使大分子物质变成小分子物质，同时外界要供给足够量的氢，提高其H/C原子比。
煤直接液化反应比较复杂，大致可分为热解、氢转移、加氢三个反应步骤, 如果煤在热解过程中外界不提供氢，煤热解产生的自由基碎片只能靠自身的氢再分配，使少量的自由基碎片形成低分子油和气，而大量的自由基碎片则发生缩聚反应生成固体焦。
如果煤在热解过程中外界供给氢，而且煤热解产生的自由基碎片与周围的氢结合成稳定的H/C原子比较高的低分子物(油和气)，这样就能抑制缩聚反应，使煤全部或绝大部分转化成油和气。
一次加氢液化的实质是用高温切断化学结构中的C-C键，在断裂处用氢来饱和，从而使分子量减少和H/C原子比提高。
反应温度要控制合适，温度太低，不能打碎煤分子结构或打碎的太少，油产率低。
一般液化工艺的温度为400℃～470℃[4]。
与煤自由基碎片结合的氢必须是活化氢。
活化氢的来源：(1)煤分子中的氢再分配；(2)供氢溶剂提供；(3)氢气中的氢分子被催化活化；(4)化学反应放出氢，如系统中供给CO+H2O，则发生变换反应(CO+H2O→CO2+H2)放出氢。
据研究证明：系统中供CO+H2O或CO+H2的液化效果比单纯供H2的效果好，这主要是CO+H2O的变化反应放出的氢容易与煤的自由基碎片结合。
为保证系统中有一定的氢浓度，使氢容易与碎片结合，必须有一定的压力(氢分压)。
神华煤直接液化项目以神府东胜煤田的高品质原煤为原料
神华煤直接液化项目以神府东胜煤田的高品质原煤为原料，总建设规模为年产油品500万吨，分二期建设。
一期总投资245亿元，年用煤970万吨，生产各种油品320万吨，其中汽油50万吨、柴油215万吨、液化气31万吨，苯、混合二甲苯等24万吨。
首条生产线将于2007年7月建成，2010年左右建成第二条生产线。
2011年上半年，该装置运行稳定，已生产油品46.7万吨，实现利税8亿元。
鉴定委员会评价该项目成功开发并应用百万吨级煤直接液化关键技术，使我国成为世界唯一实现百万吨级煤直接液化技术工业化的国家，总体技术水平世界领先。
标志着我国在煤直接液化技术的创新能力上达到了一个新的高度。
神华煤直接液化工艺简介根据煤直接液化过程中溶剂的作用机理，即溶解煤并分散热解产生的自由基，和及时提供活性氢使自由基稳定，防止发生聚合反应，就要求循环溶剂具有对重质芳香物的溶解性好，同时又有能够释放出氢的化合物。
显然，合适的循环溶剂只能是含有较多稠环芳香烃并经部分加氢的物料。
一般认为，供氢溶剂中提供的氢的反应活性比气态氢要高许多，在高压催化加氢体系中，气相氢是通过与溶剂反应后再转移至煤的。
所以，对循环溶剂的加氢深度要适宜，才能保证溶剂中氢的反应活性高，数量多。
在神华煤直接液化工艺中，将常压蒸馏塔全部馏出物和减压蒸馏塔的全部馏出物进入T－Star装置，按供氢溶剂要求的深度加氢后提供供氢溶剂。
煤浆制备采用全部供氢溶剂配制。
神华煤直接液化工艺采用全部加氢溶剂后，煤浆浓度为45%时，粘度为90厘泊（60℃），煤浆浓度为48%时，粘度为240厘泊（60℃）。
采用减压蒸馏，并通过对其馏份油进行适宜深度的加氢后，作为循环溶剂是保证循环溶剂质量的可靠方法。
因为减压蒸馏分离出的重油含有大量的稠环芳烃，只含极少量的沥青和固体物，通过控制加氢深度来部分饱和稠环芳烃，是其即有溶解分散能力，又有供氢性能。
并且以此溶剂可以配制高浓度的油煤浆，而油煤浆的粘度却适中。
煤化工业主项目一览：煤炭集团
煤化工业主项目一览：煤炭集团2014-02-11化化网煤化工神华集团神华集团为国有独资公司，于1995年10月经国务院批准设立，以煤为基础，电力、铁路、港口、航运、煤制油与煤化工为一体，是国内规模最大的煤炭企业。
神华集团总部设在北京。
煤化工是神华集团最重要的产业板块之一。
2013年位列中国企业500强第21位，中国煤炭企业100强第1位。
项目：1、鄂尔多斯煤百万吨直接液化示范项目2、包头煤60万吨/年煤制烯烃示范项目3、神宁煤业50万吨/年煤制烯烃项目4、乌鲁木齐68万吨/年煤制烯烃项目5、陕西榆林60万吨煤制烯烃项目冀中能源集团冀中能源集团有限责任公司成立于2008年的大型国有企业。
2009年6月重组了华北制药集团。
2010年6月组建了河北航空投资集团和河北航空公司。
下辖峰峰集团公司、华北制药集团公司、河北航空投资集团公司、冀中能源股份公司等11个子公司。
拥有冀中能源、华北制药和金牛化工3家上市公司。
2013年销售收入2216亿元。
位列世界500强第311位，中国企业500强第43位，中国煤炭企业100强第2位。
项目：河北宣化40亿立方米煤制气项目山西焦煤集团山西焦煤集团属国有独资企业，总部在山西太原。
目前拥有西山煤电、汾西矿业、霍州煤电、华晋焦煤、山西焦化等18个子分公司，拥有西山煤电、山西焦化、南风化工三个A股上市公司。
现有99座煤矿、能力1.59亿吨/年，28座选煤厂。
2013年位列中国企业500强第65位，中国煤炭企业100强第5位。
项目：山西洪洞60万吨/年煤制烯烃项目河南煤化集团河南煤业化工集团有限责任公司，是2008年由河南省永煤集团、焦煤集团、鹤煤集团、中原大化、煤气集团等5家单位战略重组成立的国有独资公司。
2013年位列世界企业500强第404位，中国企业500强第58位，中国煤炭企业100强第6位。
集团煤化工产品产能为：甲醇300万吨/年、二甲醚80万吨/年、乙二醇120万吨/年、合成氨87万吨/年。
神华集团煤直接液化示范工程_叶青
综述神华集团煤直接液化示范工程叶青(神华集团有限责任公司,北京100011)摘要:简叙了神华集团有限责任公司煤直接液化示范工程的意义、资源状况、技术特点和管理模式。
神华煤直接液化示范工程是利用世界上煤直接液化新技术建设商业化工程的首例,该工程建设本身也是煤直接液化技术应用和工程再开发的过程,其成功实施对中国能源结构的战略调整,对中国煤直接液化产业化发展具有非常重要的示范作用。
关键词:神华集团;煤直接液化;示范工程中图分类号:TQ52911文献标识码:A文章编号:0253-2336(2003)04-0001-03Shenhua demo project of coal direct liquefactionYE Qing(Shenhua Group Co rp.Ltd.,Bei j ing100011,China)Abstract:The paper stated the significance,resource status,technical features and managemen t mode of Shenhua demo project of coal direct liq-uefaction1The Shenhua demo project is the firs t case with world advanced technology of coal direct liquefaction to build a commercialized project1 The constructi on of the project i tself is also a procedure of the coal direct liquefaction technology application and the engineering redevelop ment1 The successful practice of the project will have very importan t demo functions to the strategic adjustment of the Chinese energy structure and the in-dustr ial develop ment of the Chi nese coal direct liquefaction technology1Key words:Shenhua Group;coal direct liquefacti on;demo project1煤直接液化工程项目的重大意义(1)中国有着丰富的煤炭资源,到1999年末,累计探明煤储量为10018亿t,煤储量占已探明的各种能源(煤炭、石油、天然气及水电)总储量的90%。
神华煤直接液化项目
摘要神华煤制油项目是世界上首个建设的工业化项目，工程分为先期和一期，总建设规模为年生产油品500万t，自2004年8月先期工程开工建设，到2009年一期工程第一条生产线基本完成，并计划于2009年5月正式投产。
本文对神华煤直接液化工艺项目进行了综合评价，主要分为3个部分，包括经济分析、技术分析和环境分析。
同时，本文还介绍了煤直接液化的工艺流程，重点介绍了煤制油工艺的特殊的单元，例如：煤液化单元，煤制氢单元，T-star工艺单元。
经济分析部分，采用技术经济学的知识，计算了项目的总投资、总成本、项目销售收入和税金以及现金流量。
计算出了项目的内部收益率为13.13%，全投资的回收期为7.73年，大于石油化工项目的平均内部收益率10%。
从经济方面，神华煤制油项目是有优势的。
技术分析部分，主要从煤直接液化工艺的技术方案，工程放大和项目的建设进行了研究。
重点分析了液化工艺核心技术—采用美国的HTI工艺，液化工艺的催化剂制备单元—采用新型高效“863”合成催化剂，液化工艺煤制氢单元—采用Shell粉煤加压气化工艺等先进的技术。
神华煤制油项目在产品分离、加氢改质、空分、水处理方面都采用了先进的技术。
同时项目的工程放大和项目的建设都保证了神华煤制油项目的有条不紊的建设。
环境分析部分，重点研究了神华项目污水和液化残渣的利用。
对这两部分分别提出了建议意见。
最后，本文对神华项目提出了发展建议，提出了神华项目要加大自主技术研究，完善绿化方案，建立水库储备水源，研究煤、电和化工的结合。
关键词：煤制油；直接液化；综合评价AbstractShenhua coal to oil was the first industrialization project on construction in the world, which was divided into two stages,including the early one and the first one.the gross of project is five million tons/year in petroleum product. The early stage started to be constructed since August, 2004, the first stage will be finshed in 2009, and plan to put into production in may.The comprehensive evaluation of the project in direct liquefaction process on shenhua coal was studied in this paper, which mainly was divided into three parts, including the economic analysis, technical analysis and environmental analysis. At the same time, this paper also introduced the process flow in coal liquefaction, major introduced special unit of coal to oil, for example: coal liquefaction unit, hydrogen unit, T-star process unit.Economic analysis, using knowledge of technical economics, the project total investment, total cost, project sales income and tax and cash flow were calculated,then the internal rate of return and investment recoupment period of project were 13.13% and 7.73 years respectively.The internal rate of return was more than the one for petrochemical industry which was 10%. From the economic aspect, the project was profitable.Technical analysis, mainly studied from coal direct liquefaction technical scheme, engineering enlargement and project construction. The core technology liquefaction process - HTI process employing the America technology, catalyst preparation process - using new efficient "863" synthesis catalyst, coal liquefaction process for hydrogen production unit by adding pressurized gasification - employing Shell advanced pressurized gasification technology were emphatically analyzed. Shenhua coal to oil project in product separation unit, hydrogenation modification uint,airseparation unitand water treatment were adopted advanced technology. Meanwhile the engineering and construction of the project also guaranteed the system of shenhua coal to oil on construction orderly.Environmental analysis, mainly studied sewage and liquefaction residues in the project. The Suggestions were put forward for this project.Finally, this paper gave the advices for shenhua program, consisting of strengthening technology study, establishing reservoir, completing green program and studying electricity, water, chemical combination.Key Words：coal to oil; direct liquefaction; comprehensive evaluation目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ........................................................................................................ I V 第1章前言 . (1)第2章文献综述 (3)2.1煤直接液化技术概论 (3)2.1.1煤直接液化的基本原理 (3)2.1.2煤直接液化工艺介绍 (3)2.1.3煤直接液化技术的发展 (5)2.1.4煤炭直接液化典型工艺 (6)2.2国外煤液化项目发展情况 (9)2.2.1美国、澳大利亚、印度、新西兰、和菲律宾的情况 (9)2.3神华项目简介 (12)2.3.1项目背景介绍 (12)2.3.2神华煤直接项目介绍 (13)2.3.3项目进展 (14)2.3.4 神华集团发展煤直接液化的优势 (16)2.4小结 (17)第3章神华煤直接液化工艺流程 (18)3.1总加工流程 (18)3.1.1先期总加工流程简介 (18)3.1.2一期总加工流程简介 (20)3.2煤直接液化工艺特点 (22)3.2.1采用悬浮床反应器，处理能力大，效率高 (22)3.2.2催化剂制备单元 (24)3.2.2采用T-star工艺对液化粗油进行精制 (24)3.2.3加氢改质单元 (25)3.2.4重整抽提单元 (26)3.2.5异构化单元 (26)3.2.6煤制氢单元 (27)3.2.7空分装置 (28)3.2.8自备电站 (28)3.2.9水处理装置 (29)3.3小结 (29)第4章煤直接液化工艺经济分析 (30)4.1投资估算与资金筹措 (30)4.1.1建设投资与流动资金估算 (30)4.1.2资金筹措及用使用计划 (33)4.1.3总投资 (34)4.2总成本费用估算 (34)4.2.1炼油总成本的构成 (34)4.2.2生产成本 (35)4.2.3管理费用 (38)4.2.4财务费用 (38)4.2.5销售费用费用 (38)4.2.6合计 (39)4.3销售收入与税金计算 (39)4.3.1销售收入 (39)4.3.2流转税及附加计算 (40)4.4现金流量计算 (42)4.4.1计算依据 (42)4.4.2相关指标计算及其结果 (42)4.5其它指标计算 (43)4.6各种经济指标汇总 (44)4.6小结 (45)第5章煤直接液化技术研究 (46)5.1神华采用的技术方案 (46)5.1.1最核心工艺的选择 (47)5.1.2煤直接用煤的洗选 (49)5.1.3煤直接液化反应器的制造 (50)5.1.4煤直接液化催化剂 (51)5.1.5煤直接液化制氢单元 (52)5.1.6煤直接液化空分装置 (52)5.1.7煤直接液化自备电站 (52)5.1.7煤直接液化控制系统 (53)5.1.8煤直接液化固液分离系统 (53)5.1.9煤直接液化固液供氢溶剂 (53)5.1.10煤直接液化T-star工艺 (53)5.2神华项目工程放大研究 (54)5.3神华项目建设研究 (54)5.4小结 (55)第6章煤直接液化环境分析 (56)6.1神华煤直接液化污水回用 (56)6.1.1神东矿区污水回用分析 (56)6.1.2神华项目供水、污水回用方案 (57)6.1.3分析结论 (58)6.2煤直接液化残渣利用 (58)6.2.1干馏焦化 (59)6.2.2燃烧发电 (59)6.2.3气化 (60)6.2.4分析结果 (60)第7章神华煤直接液化项目发展建议 (61)7.1项目的发展前景 (61)7.1.1国家政策 (61)7.1.2我国的能源结构 (61)7.1.3神华集团的实力 (62)7.2项目的发展建议 (62)7.2.1优化技术方案，掌握核心技术 (62)7.2.2建立完善的绿化方案 (63)7.2.3建立水库储备水量 (63)7.2.4 研究项目煤、电和化工的结合 (63)第8章结论与建议 (65)参考文献 (67)附图 (72)附表 (73)第1章前言能源和环境是当今我国面临的两大严峻问题，如何在保护环境的条件下，合理高效的使用能源是大家共同关心的话题。
神华煤直接液化示范项目的进展及发展方向
神华煤直接液化示范项目的进展及发展方向李小强;刘永;秦光书【摘要】简述了神华煤直接液化技术的工艺流程、特点及技术优势,介绍了神华煤直接液化示范项目的最新发展情况、取得的主要成果,并将石脑油、汽油、柴油主要产品具备的特性与国标进行了对比.针对如何进一步提高该项目整体经济效益,提出了在稳定煤质、提高溶剂供氢性、残渣综合利用、高附加值产品开发和设备国产化等方面,今后要研究的重点和方向.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2015(043)004【总页数】5页(P12-15,37)【关键词】煤直接液化;催化剂;油收率;溶剂油;设备国产化【作者】李小强;刘永;秦光书【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,内蒙古鄂尔多斯017209;中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古鄂尔多斯017209;中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古鄂尔多斯017209【正文语种】中文【中图分类】TQ529.120世纪初，德国最早开始发展煤直接液化技术，并于30年代实现了工业化，二战结束后，煤直接液化技术的开发一度中止。
20世纪70～90年代，受石油危机的影响，开发现代煤直接液化技术再次受到重视，先后有美国的SRC-Ⅱ、H-Coal 工艺、德国的IGOR+工艺、日本的NEDOL等典型工艺相继问世，但均未实现工业化。
21世纪初，神华集团结合自身产业发展的需要，在国家“863”高科技发展计划的支持下，通过技术创新和技术集成，完成了神华煤直接液化工艺技术的开发，并在多个国家获得专利授权。
通过神华鄂尔多斯煤制油分公司的工业运转验证，神华煤直接液化工艺安全可靠、技术先进、经济效益显著，达到世界先进水平[1-2]。
神华煤直接液化项目先期工程是世界首套百万吨级工业化示范项目，采用具有完全自主知识产权的技术和煤直接液化“863”高效催化剂。
该项目于2005年4月在内蒙古鄂尔多斯市马家塔打桩建设，2008年12月30日一次性打通全流程，产出合格产品，可处理干煤粉6 000 t/d，成品油产量为100万t/a，主要产品有液化气、石脑油、汽油和柴油，副产品有液化残渣、粗酚等。
关于煤化工中煤制烯烃、煤制油生产工艺过程中余热利用情况的汇报
图 4 煤炭直接液化示意图
C、天然气制氢
天然气制氢需要消耗高品位的蒸汽，其制气原理如下：
原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃—蒸汽转化反应，
CH4+H2O= CO+3H2-Q (1)
CO+H2O=CO2+H2+Q
(2)
第一个反应需要吸收大量的热量，后一个反应放出微量热量。
D、煤制氢
图 5 为煤制氢系统流程图：
图 3 神华集团煤直接液化示范工程工艺流程 煤为什么能够加氢成为油
煤与石油有着许多相同点，如都是由古植物经过漫长的和复杂的生物化学、 物理化学和地球化学作用转变而成；都是以 C、H、N、S、O 等元素组成，C 和 H 为主。但是煤中氢/炭（H/C）原子比例较石油低，煤中比例约为 0.3～1.0，而 石油中高达 1.8。这是因为煤以芳香烃为主，而石油则以正构烷烃为主。因此， 可以通过将煤加氢制成油。在煤制油过程中，煤在一定温度和压力下，大分子 结构裂解成自由基，自由基在活性氢存在的条件下与氢发生反应，生成 H/C 比 比较高的小分子。将初步制成的油经过提质加工脱出 S、N、O 等杂质原子，生 成符合规格的成品油。在煤液化过程中还可以脱除煤中的矿物质。图 3 为神华 集团煤直接液化示范工程工艺流程。整个工艺流程由以下主要部分构成，简介 如下： A、热力发电厂
神华鄂尔多斯百万吨煤制油项目
■神华鄂尔多斯108万吨/年煤制油项目国家重大能源战略工程项目，百万吨级煤直接液化关键技术及示范项目【1】项目进展回顾1997年神华集团与美国合作完成了项目的（预）可行性研究，从技术上和经济上进行了建设大规模煤液化装置的论证和讨论；2001年3月项目建议书获国务院批准；2002年8月可行性研究报告获国务院批准；2004年8月国家发改委批准项目一期工程开工建设；2005年1月上海煤液化中试装置（PDU）投煤试运行，获得试用试验油品，工艺流程全面打通；2005年4月项目核心装置开始建设；2005年10月上海煤液化中试装置（PDU）优化改造后再次投煤开工，试验装置运转稳定，各项控制参数正常；经化验数据分析，装置蒸馏油收率达到54%—56%，转化率为90%—91%，神华煤直接液化工艺技术的可行性和可靠性在试验中得到验证；2007年底建成2008年12月31日经过一年试车，打通全流程，产出合格油品和化工产品；后续几年：工艺优化和改造，实现了装置的安全稳定较长周期运行。
项目操作弹性、生产符合、开工率、油收率、能源转化效率均达到设计值。
2010年5月项目平均日产量达2000—2800吨；2010全年最长连续运转2071小时，共运行5000小时，生产油品45万吨；2011年上半年项目生产油品46.7万吨，实现利税8亿元；2011年7月百万吨级煤直接液化关键技术及示范，国家重大能源战略工程项目通过专家鉴定；2011全年全年开车运行6744小时，年产油量79万吨，总利润为10.05亿元人民币，净利润达到4.06亿元人民币；2012全年全年开车运行7248小时，年产油86.5万吨，总利润为18.6亿元人民币，净利润为5.8亿元人民币；2013全年全年开车运行7556小时，首次超过设计值7440小时。
共生产油品86.6万吨、聚烯烃产品54.5万吨、精甲醇127.9万吨、型煤9.4万吨，实现营业收入148亿元。
【2】工艺流程介绍神华直接液化工艺流程图流程说明项目工艺流程主要包括煤炭洗选单元，制氢工艺单元，催化剂制备单元，煤液化反应单元，加氢改质单元等。
从三聚环保说起，谈谈悬浮床加氢技术
从三聚环保说起，谈谈悬浮床加氢技术展开全文“大地”出品三聚环保：谈谈悬浮床加氢技术前言国内的悬浮床加氢技术发展到底如何呢？“大地”给大家看几则新闻。
1）神华集团2004年8月25日神华煤直接液化在内蒙古**鄂尔多斯市，伊金霍洛旗乌兰木伦镇举行了开工典礼。
2008年12月30日神华集团鄂尔多斯煤直接液化示范工程，第一条百万吨级生产线投煤试车；于2008年，12月31日，生产流程全部打通，顺利实现油渣成型，产出合格的柴油和石脑油。
2）、延长石化2012年4月18日全球首个煤油一体化的项目开始建设，采用的技术是KBR的悬浮床加氢技术，建设规模为45万吨/年，投资17.9亿元。
原料为榆林炼油厂的渣油与当地的低阶煤混炼后加氢，主要产品为石脑油、液化气、粗汽油及柴油。
2014年8月8日延长石油集团悬浮床加氢裂化中试评价装置（VCC）进料，进料油煤浆中煤粉浓度达到45%，反应温度468℃，转化率、液收均超过预期，实现了重油轻质化和油煤共炼的重大技术突破。
3）鹤壁华石联合能源科技有限公司2015年1月8日，鹤壁华石联合能源科技有限公司的煤焦油综合利用项目开始建设，项目采用的国内自主的悬浮床加氢技术，项目的总投资约200亿元。
2016年4月15日，我国首套自主研发的超级悬浮床（Mixed cracking treatment,简称MCT）工业示范装置一次开车成功。
上面说到了国内几个企业使用的几个悬浮床加氢技术：神华集团使用的是自主的沸腾床加氢T-Star工艺，应该是使用悬浮床反应器的沸腾床缓和加氢裂化工艺。
参考为国际的H-Oil工艺。
延长石化使用的是KBR公司的悬浮床加氢技术。
鹤壁华石联合能源科技有限公司使用的是三聚环保自主研发的悬浮床加氢技术。
一、国际悬浮床加氢技术悬浮床渣油加氢技术是一种劣质渣油的加氢裂化工艺过程，具有原料适应性强、工艺简单、操作灵活、转化率高等特点。
能够加工其它渣油加氢技术难以加工的原料，如油砂沥青等稠油原料，是一种非常有前景的渣油加氢转化技术。
2 神华煤直接液化示范工程最新进展
三、开车情况
第一次投煤至2010年10月9日不到2年 间,累计投煤6253小时，单次连续投煤 最长时间为2071小时。
三、开车情况
煤直接液化装置的负荷率最大达到了 设计的80-85%。 煤的转化率达到了设计的91%，产品收 率达到了57%（设计值为61%）。残渣 固体含量接近设计的50%。
四、结论
四、经济测算
1、世界首套百万吨级煤直接液化示范项 目经过几次消缺改造后，装置运转平稳、 主要工艺参数达到了设计值，产品达到 了设计要求，证明神华煤直接液化工艺 以及863催化剂技术先进可行，达到了世 界领先水平。
四、经济测算
2、百万吨级煤直接液化示范工程工业化 进程是成功的，装置的运行是安全可控 的，在目前状态下能够实现较长周期的 稳定运行。
三、开车情况
目前还存在的问题 1、氢气供给能力不足是目前制约煤直接液化不能高负 荷的主要因素之一。 两套壳牌煤制氢装置通过配煤和摸索优化生产操作， 能够实现连续运行60天以上，90%生产负荷成绩，但还 不能达到设计的运转周期和负荷（国内已开车的壳牌 煤气化装置情形类似）。目前煤制氢装置能够达到的 运行负荷和开车周期，只有2套煤制氢和1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 制氢装置故障仃车，则供氢能力只能满足煤液化装置 60-70％负荷。
三、开车情况
神华煤直接液化示范工程的核心设备， 2台世界最大的加氢反应器在运转过程 中，操作平稳，轴向径向温度分布均 匀，完全达到了设计要求。
三、开车情况
第一反应器内部温度分布
轴向 (自上而下) 1 2 3 4 5 6 7 8 A 463.11 460.00 458.08 455.24 453.65 451.99 446.83 448.09 B 463.38 460.48 458.44 455.54 453.17 451.72 449.21 447.57 C 464.37 460.41 459.69 457.38 456.33 452.97 450.53 449.21 D 463.18 461.13 458.48 456.89 456.16 453.65 450.87 450.01 E 464.77 460.86 459.08 458.08 456.76 455.77 456.10 455.37 F 463.76 461.32 458.69 458.76 457.83 456.19 455.93 455.47 G 465.34 463.36 460.20 457.70 456.06 455.40 457.37 453.03 H 465.06 462.75 459.98 457.15 456.09 456.42 458.40 454.05
(煤制油)神华煤直接液化项目综合评价
摘要神华煤制油项目是世界上首个建设的工业化项目，工程分为先期和一期，总建设规模为年生产油品500万t，自2004年8月先期工程开工建设，到2009年一期工程第一条生产线基本完成，并计划于2009年5月正式投产。
本文对神华煤直接液化工艺项目进行了综合评价，主要分为3个部分，包括经济分析、技术分析和环境分析。
同时，本文还介绍了煤直接液化的工艺流程，重点介绍了煤制油工艺的特殊的单元，例如：煤液化单元，煤制氢单元，T-star工艺单元。
经济分析部分，采用技术经济学的知识，计算了项目的总投资、总成本、项目销售收入和税金以及现金流量。
计算出了项目的内部收益率为13.13%，全投资的回收期为7.73年，大于石油化工项目的平均内部收益率10%。
从经济方面，神华煤制油项目是有优势的。
技术分析部分，主要从煤直接液化工艺的技术方案，工程放大和项目的建设进行了研究。
重点分析了液化工艺核心技术—采用美国的HTI工艺，液化工艺的催化剂制备单元—采用新型高效“863”合成催化剂，液化工艺煤制氢单元—采用Shell粉煤加压气化工艺等先进的技术。
神华煤制油项目在产品分离、加氢改质、空分、水处理方面都采用了先进的技术。
同时项目的工程放大和项目的建设都保证了神华煤制油项目的有条不紊的建设。
环境分析部分，重点研究了神华项目污水和液化残渣的利用。
对这两部分分别提出了建议意见。
最后，本文对神华项目提出了发展建议，提出了神华项目要加大自主技术研究，完善绿化方案，建立水库储备水源，研究煤、电和化工的结合。
关键词：煤制油；直接液化；综合评价AbstractShenhua coal to oil was the first industrialization project on construction in the world, which was divided into two stages,including the early one and the first one.the gross of project is five million tons/year in petroleum product. The early stage started to be constructed since August, 2004, the first stage will be finshed in 2009, and plan to put into production in may.The comprehensive evaluation of the project in direct liquefaction process on shenhua coal was studied in this paper, which mainly was divided into three parts, including the economic analysis, technical analysis and environmental analysis. At the same time, this paper also introduced the process flow in coal liquefaction, major introduced special unit of coal to oil, for example: coal liquefaction unit, hydrogen unit, T-star process unit.Economic analysis, using knowledge of technical economics, the project total investment, total cost, project sales income and tax and cash flow were calculated,then the internal rate of return and investmentrecoupment period of project were 13.13% and 7.73 years respectively.The internal rate of return was more than the one for petrochemical industry which was 10%. From the economic aspect, the project was profitable.Technical analysis, mainly studied from coal direct liquefaction technical scheme, engineering enlargement and project construction. The core technology liquefaction process - HTI process employing the America technology, catalyst preparation process - using new efficient "863" synthesis catalyst, coal liquefaction process for hydrogen production unit by adding pressurized gasification - employing Shell advanced pressurized gasification technology were emphatically analyzed. Shenhua coal to oil project in product separation unit, hydrogenation modification uint,air separation unitand water treatment were adopted advanced technology. Meanwhile the engineering and construction of the project also guaranteed the system of shenhua coal to oil on construction orderly.Environmental analysis, mainly studied sewage and liquefaction residues in the project. The Suggestions were put forward for this project.Finally, this paper gave the advices for shenhua program, consisting of strengthening technology study, establishing reservoir, completing green program and studying electricity, water, chemical combination.Key Words：coal to oil; direct liquefaction; comprehensive evaluation目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ........................................................................................................ I V 第1章前言 . (1)第2章文献综述 (3)2.1煤直接液化技术概论 (3)2.1.1煤直接液化的基本原理 (3)2.1.2煤直接液化工艺介绍 (3)2.1.3煤直接液化技术的发展 (5)2.1.4煤炭直接液化典型工艺 (6)2.2国外煤液化项目发展情况 (9)2.2.1美国、澳大利亚、印度、新西兰、和菲律宾的情况 (9)2.3神华项目简介 (12)2.3.1项目背景介绍 (12)2.3.2神华煤直接项目介绍 (13)2.3.3项目进展 (14)2.3.4 神华集团发展煤直接液化的优势 (16)2.4小结 (17)第3章神华煤直接液化工艺流程 (18)3.1总加工流程 (18)3.1.1先期总加工流程简介 (18)3.1.2一期总加工流程简介 (20)3.2煤直接液化工艺特点 (22)3.2.1采用悬浮床反应器，处理能力大，效率高 (22)3.2.2催化剂制备单元 (24)3.2.2采用T-star工艺对液化粗油进行精制 (24)3.2.3加氢改质单元 (25)3.2.4重整抽提单元 (26)3.2.5异构化单元 (26)3.2.6煤制氢单元 (27)3.2.7空分装置 (28)3.2.8自备电站 (28)3.2.9水处理装置 (29)3.3小结 (29)第4章煤直接液化工艺经济分析 (30)4.1投资估算与资金筹措 (30)4.1.1建设投资与流动资金估算 (30)4.1.2资金筹措及用使用计划 (33)4.1.3总投资 (34)4.2总成本费用估算 (34)4.2.1炼油总成本的构成 (34)4.2.2生产成本 (35)4.2.3管理费用 (38)4.2.4财务费用 (38)4.2.5销售费用费用 (38)4.2.6合计 (39)4.3销售收入与税金计算 (39)4.3.1销售收入 (39)4.3.2流转税及附加计算 (40)4.4现金流量计算 (42)4.4.1计算依据 (42)4.4.2相关指标计算及其结果 (42)4.5其它指标计算 (43)4.6各种经济指标汇总 (44)4.6小结 (45)第5章煤直接液化技术研究 (46)5.1神华采用的技术方案 (46)5.1.1最核心工艺的选择 (47)5.1.2煤直接用煤的洗选 (49)5.1.3煤直接液化反应器的制造 (50)5.1.4煤直接液化催化剂 (51)5.1.5煤直接液化制氢单元 (52)5.1.6煤直接液化空分装置 (52)5.1.7煤直接液化自备电站 (52)5.1.7煤直接液化控制系统 (53)5.1.8煤直接液化固液分离系统 (53)5.1.9煤直接液化固液供氢溶剂 (53)5.1.10煤直接液化T-star工艺 (53)5.2神华项目工程放大研究 (54)5.3神华项目建设研究 (54)5.4小结 (55)第6章煤直接液化环境分析 (56)6.1神华煤直接液化污水回用 (56)6.1.1神东矿区污水回用分析 (56)6.1.2神华项目供水、污水回用方案 (57)6.1.3分析结论 (58)6.2煤直接液化残渣利用 (58)6.2.1干馏焦化 (59)6.2.2燃烧发电 (59)6.2.3气化 (60)6.2.4分析结果 (60)第7章神华煤直接液化项目发展建议 (61)7.1项目的发展前景 (61)7.1.1国家政策 (61)7.1.2我国的能源结构 (61)7.1.3神华集团的实力 (62)7.2项目的发展建议 (62)7.2.1优化技术方案，掌握核心技术 (62)7.2.2建立完善的绿化方案 (63)7.2.3建立水库储备水量 (63)7.2.4 研究项目煤、电和化工的结合 (63)第8章结论与建议 (65)参考文献 (67)附图 (72)附表 (73)第1章前言能源和环境是当今我国面临的两大严峻问题，如何在保护环境的条件下，合理高效的使用能源是大家共同关心的话题。
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。
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综 述神华集团煤直接液化示范工程叶 青(神华集团有限责任公司,北京 100011)摘 要:简叙了神华集团有限责任公司煤直接液化示范工程的意义、资源状况、技术特点和管理模式。
神华煤直接液化示范工程是利用世界上煤直接液化新技术建设商业化工程的首例,该工程建设本身也是煤直接液化技术应用和工程再开发的过程,其成功实施对中国能源结构的战略调整,对中国煤直接液化产业化发展具有非常重要的示范作用。
关键词:神华集团;煤直接液化;示范工程中图分类号:T Q52911 文献标识码:A 文章编号:0253-2336(2003)04-0001-03Shenhua demo project of coal direct liquefactionYE Qing(Shenhua Group Corp.Ltd.,Beijing 100011,China)Abstract:The paper stated the significance,res ource status,technical features and management m ode of Shenhua dem o project of coal direct liq2 uefaction1The Shenhua dem o project is the first case with w orld advanced technology of coal direct liquefaction to build a commercialized project1 The construction of the project itself is als o a procedure of the coal direct liquefaction technology application and the engineering redevelopment1 The success ful practice of the project will have very im portant dem o functions to the strategic adjustment of the Chinese energy structure and the in2 dustrial development of the Chinese coal direct liquefaction technology1K ey w ords:Shenhua G roup;coal direct liquefaction;dem o project1 煤直接液化工程项目的重大意义 (1)中国有着丰富的煤炭资源,到1999年末,累计探明煤储量为10018亿t,煤储量占已探明的各种能源(煤炭、石油、天然气及水电)总储量的90%。
充分利用储量丰富的煤炭资源,大力开发替代石油的技术,多元化降低能源风险,及早考虑能源的多样化是普遍共识。
中国石油资源有限,到1999年末,累计探明石油地质储量203亿t,石油剩余可采储量仅为24亿t。
而中国又是一个石油消费大国,石油供需矛盾日益突出。
最近几年中国的原油年产量一直徘徊在116亿t左右,资源品位不高,难开采资源比重较大,主要油区生产已处于高含水、高采出阶段,原油开采效果变差,增产难度较大。
1993年以后一直靠不断增加进口来弥补国内石油产量的不足。
1992年中国成为成品油净进口国,1993年成为石油(原油加成品油)净进口国,1996年又成为原油净进口国。
1999年中国原油产量为116亿t,而需求量为2亿t,原油和成品油的净进口量已突破了4000万t,约占总消费量的20%。
随着中国经济的稳步发展,这种供小于求的态势还将进一步发展,石油消费量还将猛增。
预计2010年中国石油的进口量将可能高达消费总量的40%,净进口量为112亿t左右。
预计2015年,中国石油需求量为316亿t,缺口达119亿t左右,石油自给率仅为47%,而建设煤液化项目必将对缓解石油产品的供需矛盾开辟一条新的途径。
(2)煤直接液化示范工程项目建在神华集团所属的神东矿区,该矿区地处石油资源贫乏的山西、陕西、内蒙古、宁夏和甘肃等省(区)中间地带,1这几个省(区)是中国西部开发的重要地区。
该项目的建设对落实党中央西部大开发战略、加快西部经济发展,缓解石油产品的供需矛盾,充分利用中国丰富的煤炭资源,保证国家能源战略和石油安全具有重要意义。
2 煤直接液化项目发展现状及总体规划211 煤直接液化项目单位———神华集团简介 神华集团有限责任公司是以能源、交通为主导产业,负责建设的神华工程集煤矿、电厂、铁路、港口、煤液化、航运为一体,实施多元化经营,是一个跨地区、跨行业、跨所有制经营的特大型企业集团,集团公司在国家计划和中央财政实行单列,享有对外融资、外贸经营、煤炭出口和外事权,是中央直管的44户国有重点骨干企业之一,在中国国民经济中占有重要地位。
神华一期工程的建设规模:煤炭生产能力为4000万t/a,铁路1041km,港口吞吐能力3000万t/a,形成一体化的综合配套能力,实际投资450亿元。
神华集团规划到2005年,神东矿区的煤炭生产能力将达到9000万t/a,神华自营控股电厂装机容量达1000万kW,神华煤炭直接液化的油品年生产能力达500万t。
212 神华煤液化项目发展现状及总体规划 1997年,神华集团在中国政府的支持下,通过国际合作,开始进行神华煤直接液化预可行性研究。
1997～2001年,利用国内外的试验装置对神华煤进行了多次评价试验。
试验结果表明,神华煤具有较好的液化性能,油收率较高。
2002年2月完成了项目可行性研究报告,3～4月先后通过专家和中国国际工程咨询公司的评价,7月通过国家发展计划委员会的批准,8月上报国务院,并得到最终批准。
项目采用美国烃技术公司(HTI)的煤炭直接液化核心技术。
2002年10月21日神华集团与美国Axens公司正式签订了基础设计合同;2002年12月10日,与ABB鲁玛斯公司关于神华煤液化项目PMC管理合同在北京签字,这标志着该项目进入了全面实施阶段。
项目总的建设规模为年产油品500万t,分2期建设,6条生产线。
先期投产第一条线,年产液化油100万t左右。
待这条线运转成功后,再建另外5条线。
先期单系列建设任务要求在2005年完成,力争在2008年完成二期工程建设。
项目厂址确定在内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇马家塔(神府东胜矿区)。
第一条生产线年需液化、制氢和锅炉用原料煤221万t,由神华集团所属的神东煤炭公司坑口供应。
年产商品石脑油3211万t、柴油6211万t、液化气710万t、其他化学品516万t。
3 煤直接液化项目的保障条件311 丰富的资源是基础 煤直接液化项目所选厂址位于陕西省榆林地区和内蒙古伊克昭盟境内,神府东胜煤田属世界七大煤田之一,含煤面积达3112万km2,探明煤炭储量为2236亿t,资源赋存条件好,埋藏浅,煤炭属低灰、特低硫、特低磷、中高发热量优质动力煤和化工用煤,大功率机械化开采生产成本低,将煤炭转化为液体燃料具有资源丰富、油品生产成本低的优越条件。
根据煤炭科学研究总院和美国HTI公司对神华集团公司神东矿区几种煤进行的煤液化性能评价试验,神府东胜煤田上湾煤具有良好的液化特性,是直接液化的优选煤种。
因此,选用上湾煤作为该项目的原料煤。
上湾煤矿在2000年就形成500万t/a 生产能力,后期能力可达到1500万t/a,煤液化工厂生产用原料煤、燃料煤来源有保障。
312 优化的核心技术是关键 神华集团在认真研究了直接液化和间接液化技术后,认为无论从神华煤的适用性还是项目的经济性考虑,在现阶段条件下,直接液化技术具有较大的优势。
20世纪70年代以后,美国、日本、德国等主要工业发达国家,相继开发了几种煤直接液化工艺,为建立大规模工业生产厂打下了基础。
具代表性的是美国的HTI工艺,日本的NE DO L工艺和德国的IG OR工艺。
为确定最佳煤直接液化工艺,神华集团多次组织国内、外专家对上述技术进行研究和比较论证, 2002年6月神华集团与美国HTI公司签订了技术转让许可证协议,2002年8月HTI提交经过修改后的工艺包。
为确保第一条生产线的稳定可靠,神华集团对HTI工艺进行了重大修改,最终确定采用此项世界上最先进的煤直接液化工艺。
其突出特点如2下:(1)在反应器设置外动力循环方式来实现液化反应器的全返混运转模式,油收率较高。
(2)使用新一代的高效催化剂,添加量少,成本低。
(3)全馏分离线加氢,供氢溶剂配制煤浆,实现长期稳定运转。
(4)反应条件相对比较温和。
313 全新的管理模式是保障 煤直接液化项目采用先进的管理模式,采取国内外相结合、行业联合和人才整合的管理部署。
在同国外进行积极的技术合作和引进先进的项目管理的基础上,与国内煤炭、石化、化工行业的科研、设计、工程建设和生产、销售企业及大专院校全面合作,积极进行技术配套,力争成为世界上第一个煤直接液化成功运营的商业化项目。
2002年12月10日神华集团与ABB鲁玛斯公司在长城饭店正式签署了PMC管理合同。
成立了IPMT联合项目管理团队,团队由PMC、国内工程公司、神华人员组成。
为配合项目工作,神华集团成立了精干的项目管理组,把握项目的总体进度、项目投资、项目质量,确保项目可靠建成。
为了更好地完成项目管理,2002年11月23日至25日举行了神华煤直接液化厂厂级领导人员的招聘考试,共有70余名考生参加了6个职位的竞争。
通过考试选拔出了优秀的管理人才,为项目的顺利进行奠定了基础。
4 煤液化配套技术的开发411 煤液化产物的加工 煤液化粗油一般分为轻油(石脑油)、中油、重油。
煤液化石脑油约占煤液化油的15%～30%,其性质特点是具有较高的芳烃潜含量,链烷烃仅占20%左右,含有较多的杂原子,加氢精制条件苛刻,但石油系Ni-M o、Ni-W型催化剂可以满足需要。
加氢后的石脑油经过较缓和的重整就可得到高辛烷值汽油或丰富的芳烃原料。
煤液化中油约占全部液化油的50%～60%。
芳烃含量高达70%以上。
制取柴油需进行苛刻条件下的加氢精制和加氢裂化,氢气消耗较高。
催化剂沿用石油工业的Ni-M o/Al2O3、Ni-W、Ni-M o -P型催化剂。
从煤液化中油可制取低凝固点柴油和高质量的航空煤油。
煤液化重油指的是作为溶剂循环后剩作产物的部分产物,占全部液化油的比重很小,一般和液化中油一起加工。
412 神华煤液化油的加氢改质(1)全馏分煤液化油稳定加氢:①加氢饱和二烯烃、烯烃等不稳定组分,避免后续加工装置设备及管线结焦。
②加氢脱氧,避免生成水对后续加氢装置催化剂活性及稳定性造成较大影响。