煤制油与煤化工生产工艺课件讲课资料
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9.中国神华煤液化工艺的开发历程
PDU 神华与
企业
完成了2次 工程放大、优化工艺
试验
运行支持
开
发 试
863 神华与 2次长周
催化剂 科研院所 期试验
工艺简单，操作稳定 成本低
验 验
设备
神华与 大学
1米直径 冷模实验
设备结构合理
证
BSU
神华与 科研院所
10次 油品收率高 249天 产品结构良好
16
➢我国煤炭资源储量丰富，富煤地区相对集中，煤种丰富，为煤化
工产业提供了坚强的原料保障。
➢传统的煤炭利用方式效率低、浪费大、污染严重，现代煤制油化
工产业发展，有效地延伸了传统煤炭产业链。
3
2010/2013年能源生产与消费 ➢ 能源生产：29.9/34亿tce ➢ 能源消费：32.5/37.5亿tce
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7.煤直接液化技术
11
8.煤制油技术发展概况
通过溶剂抽提或在高温高压有催化剂的 作用下，给煤浆加氢使煤中复杂的有机 物分子结构发生变化，提高H/C比，直接 转化为液体油品。
直接液化 间接液化
煤炭加氧和水蒸气进行气化，制成合成气 （CO＋H2），在一定的温度、压力和催化 剂作用下，合成为液体燃料（合成油品）。
2010/2013年煤炭生产与消费 ➢ 原煤产量：32.4/36.8亿t ➢ 煤炭消费量：31.3/36.1亿t
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2010年,中国消费石油4.39亿吨，进口原油达2.4亿吨； 2013年,中国消费石油5.14 亿吨，进口原油达2.82亿吨； 4.8% 石油剩余可采储量约20亿吨，占世界1.1%，储采比约9.9年。 石油资源匮乏和国内石油供需矛盾，已经成为制约中国经济和社会发展的重要因素。
。 商业化工程首次投煤试车取得成功
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2004
8月25日 开工建设
2005
详细设计、土建基础 施工阶段
2006
土建、钢结构、设备 安装阶段
2008
装置中交、试车
2007
管道、电气、仪表安 装与调试阶段
22
催化剂
氢气
煤
煤浆制备
汽油 柴油 航煤
12
无论是间接液化还是直接液化，早在二战前德国就已实现 工业化生产。
➢ 有12家煤直接液化工厂，油品规模达到423万吨/年 ➢ 有9套煤炭间接液化的生产装置，年生产能力达67万吨
油品
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14
国外煤直接液化新工艺
•德国IGOR技术 •美国SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ、EDS、H-coal、HTI 技术 •日本NEDOL技术、TSP两段液化技术、煤油共炼技术 •英国SCE技术 •俄罗斯低压加氢技术
现代煤制油和煤化工 生产工艺及技术路线介绍
2014年12月
内容
一、发展现代煤制油和煤化工产业的必要性 二、现代煤制油和煤化工生产工艺简介 三、中国煤制油和煤化工技术发展现状 四、现代煤制油和煤化工发展前景
1
2.现代煤制油化工是中国石油替代战略的核心
➢石油替代的途径包括用非常规石油作为补充资源；用生物质燃料
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煤直接液化项目总平面布置分为生产厂区和铁路装卸区两部分，厂外 工程有厂外供水、厂外天然气、厂外铁路和厂外渣场等工程。 本项目于 2004年8月正式开工建设，共包括61个主项。其中主要生产装置有备煤装置 、催化剂制备装置、煤液化装置、加氢稳定装置、加氢改质装置、轻烃回收 装置、第一和第二煤制氢装置、空分制氧装置、油渣成型等；辅助生产装置 和公用工程主要包括污水处理场、含硫污水汽提、酚回收、硫磺回收、凝结 水站、渣场、应急事故水池、蒸发塘、循环水场、油品储运罐区、铁路装卸 系统、消防/气防站、管网系统等。2006年2月至2008年11月，各主项陆续 完成机械竣工并实现中交。2008年12月30日，本项目进行了第一次投料试 车，生产出了合格的汽、柴、石脑油等产品，标志着世界上首套煤直接液化
替代石油；用煤基能源替代石油或化学品等。
➢我国的非常规石油资源十分丰富，但由于技术复杂、开采难度大、
资金投入大，近期难以实现大规模开发。
➢生物燃料的原料过于分散，不易获取，而为了保证加工厂周期运
转，就要消耗能源，通过保险处理或加工成干物质，增加了生产成
本，使得我国生物质燃料的发展受到了很大限制，难以规模化生产。
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3.我国能源生产及消费特点
➢ 能源结构以煤为主 ； ➢ 石油、天然气短缺 ； ➢ 能源消费中的环境问题严重 ； ➢ 能源消费需求增长迅速 ； ➢ 温室气体减排压力增大。
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4.中国发展清洁煤转化的动力
➢ 国内能源消费的日益增长和严峻的石油供应形势。 ➢ 解决石油供应的安全问题，降低对石油的依赖，实现石油替代； ➢ 实现煤炭资源的低碳化、清洁化利用，解决煤炭利用中的环境
➢ 分离单元：分离出液化反应生成的气体、水、液化油和固体残 渣；
➢ 提质加工单元：将液化油加工成汽柴油等产品。
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（1）神华直接液化项目概况
建设工程项目名称、内容与规模： 神华煤直接液化项目，是以神华集团所属的神东矿区上湾煤为原料， 利用拥有我国自主知识产权的神华煤直接液化工艺技术，将煤直接加 工成市场需求的油品，该项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍勒 旗乌兰木伦镇马家塔。 项目规划建设总规模为年产油品500万吨，分两期建设，其中：一 期320万吨，由三条生产线组成。按照2004年国家发改委批示，同意 先建设一条生产线，称为先期工程。此次竣工项目即为生产能力为 108万吨/年的第一条生产线（先期工程）。先期工程包括15套工艺装 置以及配套的储运和公用工程系统。
问题； ➢ 利用国内的优势能源，优化终端能源结构。
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气化 液化
煤基 多联产
IGCC 发电
氢能
化工产品 电力产品
化工产品
液体燃料
实现煤洁净利用ຫໍສະໝຸດ Baidu
中国发展煤炭清洁转化的路径和目标
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6.现代煤化工特点
以产品型为主 传统煤化工： 焦化、合成氨
现代煤化工： 能源及产品型结合
现代煤化工实际上是先进煤气化技术与先进化工合成技术的结合。
二、现代煤制油和煤化工生产工艺简介
1.煤制油工艺简介
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1）直接液化
将煤干燥磨成煤粉，再和煤液化自身产生的液化重油（循环溶剂） 配成煤浆，在高温和高压下直接加氢，生产出液体油品。
整个过程可由4个主要工艺单元组成：
➢ 煤浆制备：将煤破碎至小于0.2mm以下与溶剂、催化剂一起制成 煤浆；
➢ 反应单元：在反应器内高温、高压下进行加氢反应，生成液体 产物；
9.中国神华煤液化工艺的开发历程
PDU 神华与
企业
完成了2次 工程放大、优化工艺
试验
运行支持
开
发 试
863 神华与 2次长周
催化剂 科研院所 期试验
工艺简单，操作稳定 成本低
验 验
设备
神华与 大学
1米直径 冷模实验
设备结构合理
证
BSU
神华与 科研院所
10次 油品收率高 249天 产品结构良好
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➢我国煤炭资源储量丰富，富煤地区相对集中，煤种丰富，为煤化
工产业提供了坚强的原料保障。
➢传统的煤炭利用方式效率低、浪费大、污染严重，现代煤制油化
工产业发展，有效地延伸了传统煤炭产业链。
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2010/2013年能源生产与消费 ➢ 能源生产：29.9/34亿tce ➢ 能源消费：32.5/37.5亿tce
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7.煤直接液化技术
11
8.煤制油技术发展概况
通过溶剂抽提或在高温高压有催化剂的 作用下，给煤浆加氢使煤中复杂的有机 物分子结构发生变化，提高H/C比，直接 转化为液体油品。
直接液化 间接液化
煤炭加氧和水蒸气进行气化，制成合成气 （CO＋H2），在一定的温度、压力和催化 剂作用下，合成为液体燃料（合成油品）。
2010/2013年煤炭生产与消费 ➢ 原煤产量：32.4/36.8亿t ➢ 煤炭消费量：31.3/36.1亿t
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2010年,中国消费石油4.39亿吨，进口原油达2.4亿吨； 2013年,中国消费石油5.14 亿吨，进口原油达2.82亿吨； 4.8% 石油剩余可采储量约20亿吨，占世界1.1%，储采比约9.9年。 石油资源匮乏和国内石油供需矛盾，已经成为制约中国经济和社会发展的重要因素。
。 商业化工程首次投煤试车取得成功
21
2004
8月25日 开工建设
2005
详细设计、土建基础 施工阶段
2006
土建、钢结构、设备 安装阶段
2008
装置中交、试车
2007
管道、电气、仪表安 装与调试阶段
22
催化剂
氢气
煤
煤浆制备
汽油 柴油 航煤
12
无论是间接液化还是直接液化，早在二战前德国就已实现 工业化生产。
➢ 有12家煤直接液化工厂，油品规模达到423万吨/年 ➢ 有9套煤炭间接液化的生产装置，年生产能力达67万吨
油品
13
14
国外煤直接液化新工艺
•德国IGOR技术 •美国SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ、EDS、H-coal、HTI 技术 •日本NEDOL技术、TSP两段液化技术、煤油共炼技术 •英国SCE技术 •俄罗斯低压加氢技术
现代煤制油和煤化工 生产工艺及技术路线介绍
2014年12月
内容
一、发展现代煤制油和煤化工产业的必要性 二、现代煤制油和煤化工生产工艺简介 三、中国煤制油和煤化工技术发展现状 四、现代煤制油和煤化工发展前景
1
2.现代煤制油化工是中国石油替代战略的核心
➢石油替代的途径包括用非常规石油作为补充资源；用生物质燃料
20
煤直接液化项目总平面布置分为生产厂区和铁路装卸区两部分，厂外 工程有厂外供水、厂外天然气、厂外铁路和厂外渣场等工程。 本项目于 2004年8月正式开工建设，共包括61个主项。其中主要生产装置有备煤装置 、催化剂制备装置、煤液化装置、加氢稳定装置、加氢改质装置、轻烃回收 装置、第一和第二煤制氢装置、空分制氧装置、油渣成型等；辅助生产装置 和公用工程主要包括污水处理场、含硫污水汽提、酚回收、硫磺回收、凝结 水站、渣场、应急事故水池、蒸发塘、循环水场、油品储运罐区、铁路装卸 系统、消防/气防站、管网系统等。2006年2月至2008年11月，各主项陆续 完成机械竣工并实现中交。2008年12月30日，本项目进行了第一次投料试 车，生产出了合格的汽、柴、石脑油等产品，标志着世界上首套煤直接液化
替代石油；用煤基能源替代石油或化学品等。
➢我国的非常规石油资源十分丰富，但由于技术复杂、开采难度大、
资金投入大，近期难以实现大规模开发。
➢生物燃料的原料过于分散，不易获取，而为了保证加工厂周期运
转，就要消耗能源，通过保险处理或加工成干物质，增加了生产成
本，使得我国生物质燃料的发展受到了很大限制，难以规模化生产。
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3.我国能源生产及消费特点
➢ 能源结构以煤为主 ； ➢ 石油、天然气短缺 ； ➢ 能源消费中的环境问题严重 ； ➢ 能源消费需求增长迅速 ； ➢ 温室气体减排压力增大。
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4.中国发展清洁煤转化的动力
➢ 国内能源消费的日益增长和严峻的石油供应形势。 ➢ 解决石油供应的安全问题，降低对石油的依赖，实现石油替代； ➢ 实现煤炭资源的低碳化、清洁化利用，解决煤炭利用中的环境
➢ 分离单元：分离出液化反应生成的气体、水、液化油和固体残 渣；
➢ 提质加工单元：将液化油加工成汽柴油等产品。
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（1）神华直接液化项目概况
建设工程项目名称、内容与规模： 神华煤直接液化项目，是以神华集团所属的神东矿区上湾煤为原料， 利用拥有我国自主知识产权的神华煤直接液化工艺技术，将煤直接加 工成市场需求的油品，该项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍勒 旗乌兰木伦镇马家塔。 项目规划建设总规模为年产油品500万吨，分两期建设，其中：一 期320万吨，由三条生产线组成。按照2004年国家发改委批示，同意 先建设一条生产线，称为先期工程。此次竣工项目即为生产能力为 108万吨/年的第一条生产线（先期工程）。先期工程包括15套工艺装 置以及配套的储运和公用工程系统。
问题； ➢ 利用国内的优势能源，优化终端能源结构。
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气化 液化
煤基 多联产
IGCC 发电
氢能
化工产品 电力产品
化工产品
液体燃料
实现煤洁净利用ຫໍສະໝຸດ Baidu
中国发展煤炭清洁转化的路径和目标
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6.现代煤化工特点
以产品型为主 传统煤化工： 焦化、合成氨
现代煤化工： 能源及产品型结合
现代煤化工实际上是先进煤气化技术与先进化工合成技术的结合。
二、现代煤制油和煤化工生产工艺简介
1.煤制油工艺简介
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1）直接液化
将煤干燥磨成煤粉，再和煤液化自身产生的液化重油（循环溶剂） 配成煤浆，在高温和高压下直接加氢，生产出液体油品。
整个过程可由4个主要工艺单元组成：
➢ 煤浆制备：将煤破碎至小于0.2mm以下与溶剂、催化剂一起制成 煤浆；
➢ 反应单元：在反应器内高温、高压下进行加氢反应，生成液体 产物；