煤间接液化技术现状及其经济性分析

辣与创新

２００４《ｆ鞭《化‘拜杖市堙》

煤间接液化技术现状及其经济性分析

韩德奇，陈平，何承涛，薜隆宇

（河南南阳油田南阳石蜡精细化工厂，河南南阳４７３１３２）

摘要：煤问接液化技术比较成熟并已得到大规模商业化运营。介绍了煤间接液化技术发展历程，详细论述了ｓａｓ０１、Ｍｏｂｉｌｍ、ｓｈｅｕｓＭＤｓ三种典型间接液化工艺，概述了反应器研究进展，对煤间接液化的技术经济性进行了分析，提出了我国煤间接液化技术发展建议。

主题词：煤间接液化；合成气；反应器：柴油

中图分类号：田５２９文献标识码：Ｂ文章编号：ｌ００９—４７２５（２００４）Ｏｌ—００２ｌ一０７

－Ｔｈｅｏｌ嘲ＩｔＴｅｄＩｎｏｌｏ斟０ｆＩｎｍｒｅｃｔＵ印胡ｅｄＣ０ａｌａＩｌｄＩｔｓＥ咖ｏＩＩｌｉｃＡＩＩａｌｙ出

ＨＡＮＤｅ—ｑｉ，ＣＨＥＮＰ堍，ＨＥＣｈｅｎｇ—ｔａ０，ＸＵＥｂｎｇ一¨

（ＰａｍｍｎＦｉｎｅＣｈ锄ｉｃａｌＰ１ａｎｔ，Ｎ锄ｙａｎｇ０ｉｌＦｉｅｌｄ，Ｎａｎｙａｎｇ４７３１３２，ｃｈｉｌｌａ）Ａｂｓｎ粥ｔ：．１１ｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃ伽措ｅｏｆｉｎｄｉｒｅｃｔｌｉｑＩＪ面ｅｄｏｏａｌｉｓｉｎｔｌＤｄｕｃｅｄｒ１１１ｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｅａ【ｕｒｅｓｏｆｓｅｖｅ同ａｄｖａｆｌｃｅｄｉｎｄｉ—

ｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕ曲ｅｄｐｌＤｃｅｓｓｅｓａｒｅｉｎｄｅｔａｉｌｄｅｓｃ订ｂｅｄ．’ｒｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｅｃｏｎ硎ｃｓｏｆｔｌｌ８

ｐＩＤｃｅｓｓｉｓ锄ａ】删．ｎｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ

Ｉ龇ｔｏ鹧ｍｌｄ菪鸥ｉ６ｃａｔｉｏｎｓｔｏｖｅｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅ

ｐｒｏｇＩ＿ｅｓｓｉｓ

ｓｍｍ瑚丽ｚｅｄ．ｓ０Ｉｎｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ０ｎｔ｝ｌｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎＣｈｉｎａａｒｅａｌｓ０ｐｕｔｆｂｒ－ｗａｒｄ

ＫＩ狮咖血：ＦｉｓｃｈｅＴ—Ｔ即８ｃｈｓｙｎ山商ｓ；ｉＴ曲ｒｅｃｔｈｑｕ商ｅｄｃｏａｌ；ｒｅａｃｔｏｒ；ｄｉｅｓｅｌ０ｉｌ

煤炭的液化是将煤在一定的反应条件下转化为液体燃料和化工产品的技术。目前煤液化有两大工艺技术路线：直接液化和间接液化。间接液化技术有原料适应强和油品质量好的优点，尽管建设投资较高，但在国外已有比较成熟的转化技术和大规模商业化运营的成功经验。因此，专家们认为间接液化技术比较适合我国的情况。

１煤间接液化技术发展历程

１９２３年德国科学家Ｆｒ∞ｓＦｉｓｃｈｅｒＨａｒＩｓ和脚ｓｃｈ发明了将合成气经催化转化为液态烃的方法，简称卜Ｔ

收稿日期：２００３—１０—２５

修回日期：２００３—１２—０８合成，奠定了煤间接液化的技术基础。煤间接液化是先将煤气化生产合成气，完全改变了煤原有的化学结构，然后以合成气为原料通过费托合成（卜Ｔ）生产出馏程不同的液态烃。煤间接液化包括造气单元、Ｆ—Ｔ合成单元、分离单元、后加工提质单元等，其核心是合成反应单元。与直接液化技术相比，间接液化技术对煤基本没有要求。

１９３６年德国建成世界上第一座煤间接液化工厂，到二战结束时，在德国、法国、日本、中国和美国等共建了１６套煤基合成气为原料的合成油装置。二战以后由于廉价石油的大量发现，从煤生产液体燃料成本变得过高，这些装置先后停产。

２０世纪５０年代，南非联邦受到国际制裁，无法进口石油，为满足对燃料油的需求，根据本国煤的特点，

２１

曩隧Ⅸ鳓翻懋匿曜鹦鞠丽—嗍髓鳃Ｉ誓豳《

《化工碍越事纾≯２０倒第，：禽

与创新

发展了煤间接液化生产燃料油的技术。白１９５５年以来，陆续建立了３大型煤间接液化厂，分别是Ｓａ鲫ｌＩ、ｓａｓｏｌⅡ、ｓ一１Ⅲ，产品包括发动机燃料、聚烯烃等。目前，ｓ＊ｏｌ公司的煤间接液化工厂仍在运行，并获得可观利润。煤间接液化在中国也曾进行过２０００ｔ，ａ的固定床工业试验，近期在先进的浆态床合成油技术上取得了重要进展。２００２年４月建成千吨级浆态床工业中试装置，同时生产出数吨Ｉｃｃ—ｎ型铁催化剂，２００２年９月浆态合成油中试装置已完成首次顺利试车，并打通了整个工艺流程。这为中国煤基合成油工业化奠定了可靠的技术保障。煤间接液化技术发展历程见表ｌ。

表１煤间接液化技术发展历程

２典型工艺

煤炭间接液化的第一步是，利用蒸汽气化完全打破煤的原有化学结构，气化产物的组成可以调节而达到所需Ｈ：和ｃｏ组成比例，并除去对催化剂有毒的含硫成分。生成的“合成气”在催化剂的作用下，在较低的压力和温度条件下发生反应。根据所选用的催化剂以及反应条件的不同，最终的产品可以是石蜡、烯烃类化合物或醇类（特别是甲醇）。

目前进行商业化生产的煤炭间接液化工艺有南非的ｓ∞ｏｌ间接液化工艺和由Ｍ０ｂｉｌ公司和ｓｈｅｕ公司开发的两种煤炭间接液化工艺。其它的间接液化工艺只达到小规模试验的程度，这些工艺与ｓｈｅⅡ间接液化工艺（或者ｓａ“间接液化工艺）基本类似，只是它们使用了不同的专有催化剂。研制这些工艺的公司包括Ｋｖａｅｍ—ｅｒ公司、Ｅｘｘｏｎ公司和ｓ伸呐ｌｅＩｌＩＩｌ公司。Ｓａｓｏｌ公司根据其ｓａｍｌ工艺合成技术，还开发了一种新的天然气合成工艺，即ｓａ“浆相蒸馏（ｓｓＰＤ）合成工艺。

２．１Ｓａｓ０１间接液化工艺

ｓａｓｏｌ间接液化工艺是根据加世纪３０年代和４０年代在德国和其它国家普遍使用的Ｆｉｓｃｈｅｒ一１ｈｐｓｃｈ（Ｆｒ）液化工艺的基础上研制而成的，尽管经过４０多年的连续研究，ｓａｓｏｌ公司已经在合成反应环节上进行了实质性的改进。但由鲁奇（Ｌｎ醉）气化工艺生产合成气没有改变，只是该气化炉的体积比以前有所增加。ｓａｓｏｌ公司采用低温ＦｉｓｃｈｅｒＴｒｏ僻ｃｈ（哪）工艺和高温Ｆｉ融埘７Ｉｈｐｓｃｈ（唧）工艺制作合成气。

２．１．１ｕＴＴ合成工艺

ｓａｍｌ公司的唧工艺采用沉淀铁催化剂，反应温度较低（２２０—２７０℃），工作压力３．Ｏ一５．０ＭＰａ，产品以煤油、柴油和蜡为主。气化单元采用Ｉｍ蛹炉，早期的卜＿Ｔ合成单元反应器采用列管式Ａ噼固定床，不存在催化剂和液态产物分离的问题，但催化剂床层压力降大，更换催化剂的难度大。后Ｓａ舯ｌ公司开发出浆态床反应器和将液态产物与催化剂分离的独有技术，用于低温卜Ｔ合成工艺。浆态床反应器结构简单，传热效率高，可在等温下操作，易于控制操作参数，但存在传质阻力较大的问题，这正是目前Ｆ－Ｔ合成的研发热点。

２．１．２ＨⅡＴ合成工艺

ｓａ“公司的硼ｗ工艺采用熔铁催化剂，反应温度

在３００一３５０℃，工作压力２．ｏ～３．０ＭＰａ，产品主要为汽