褐煤的液化

中國產業(yè)研究報告網訊：

    內容提要：褐煤直接液化工藝過程的熱效率高達 70% 以上，并且相對與間接液化而言，反應工藝步驟更少。直接液化技術在德國、日本、美國等都有研究工作，但還沒有大規(guī)模的生產裝置。我國在煤科總院液化研究所的長期研究工作的基礎上，神華煤制油公司在吸收各方的技術優(yōu)點并創(chuàng)新建立了完全自主知識產權的“神華煤直接液化技術”。

    褐煤結構單元中有較多的羧基、氧橋、羰基和亞甲基，所以具有較高的液化活性，是比較容易液化的煤種。褐煤液化是通過化學加工方法將固體煤轉變成液體產品的技術，主要分為直接液化和間接液化兩種工藝技術。有褐煤生產液體燃料是高效和潔凈利用煤炭、增加液體燃料油來源、發(fā)展煤化工、解決煤炭污染的重要途徑。 

    褐煤直接液化是在適當溫度、壓力等反應條件下，褐煤催化加氫。先將煤和油混合制成油煤漿，通過加氫是的褐煤轉化為液態(tài)油。褐煤直接液化產品是優(yōu)質汽油、氣燃料油、柴油以及芳烴和碳素化工原料，并副產燃料氣、液化石油氣、硫磺和氨等。 

    內容選自產業(yè)研究報告網發(fā)布的《2012-2016年中國褐煤行業(yè)運營態(tài)勢與發(fā)展趨勢研究報告》 

    褐煤直接液化工藝過程的熱效率高達 70% 以上，并且相對與間接液化而言，反應工藝步驟更少。直接液化技術在德國、日本、美國等都有研究工作，但還沒有大規(guī)模的生產裝置。我國在煤科總院液化研究所的長期研究工作的基礎上，神華煤制油公司在吸收各方的技術優(yōu)點并創(chuàng)新建立了完全自主知識產權的“神華煤直接液化技術”。該技術的上海 PDU 裝置經過三年的調試運行，現已解決了設備和運行的問題，可保持長周期的連續(xù)，一些如: 沉積、溫控等問題都為目前已建成的鄂爾多斯( 一期工程年產液化油 105 萬 t) 大廠的投料試車打好了堅實的基礎。 

    我國有豐富的中、老年褐煤資源，它們在適合的工藝條件下都可用作直接液化的原料煤。在實驗室對我國褐煤液化性能初步評選指出，云南先鋒褐煤和沈陽褐煤都是比較理想的原料煤，在一段煤直接液化工藝上，煤轉化率96% ～98%，油產率60% ～68% ，氣體產率 17% ～ 19% ，氫耗 6． 2% ～ 6． 5% 。先鋒褐煤與遼河渣油進行煤油共煉，效果更好，油產率 71． 93%，氫利用率16． 61% 。煤油共煉更適合于褐煤。此外，內蒙東勝、紅旗礦褐煤、山東龍口梁家礦褐煤以及扎賁諾爾低灰褐煤也是適合直接液化的原料煤。 

    褐煤的間接液化是指先將煤氣化產生合成氣，再以合成氣為原料合成液體燃料或化學品的過程。在液化的合成過程中，根據所選用的催化劑以及反應條件的不同，最終的產品可以是石蠟、烯烴類化合物或醇類( 特別是甲醇) 。南非薩索廠在原德國費托合成技術的基礎上大規(guī)模生產了幾十年。催化劑也幾經改良成了改良費托合成。目前�？松�美孚還開發(fā)出了甲醇轉變成優(yōu)質汽油的 Mobil 法。隨著合成反應器的改進和合成復合催化劑的研制成功，使合成氣直接合成汽油的一段和二段新的工藝技術，簡化了工藝過程，降低了產品成本。中國科學院山西煤炭化學研究所開發(fā)了 MFT 技術。MFT 技術是將傳統(tǒng)的 FT 合成與形選分子篩相結合的固定床兩段法改進 FT 合成工藝技術。 

    合成氣首先經過 FT 合成催化劑的第一反應段，進行烯類的合成反應，生成的 C1～ C40寬餾分烴類，接著通入 MFT 第二段反應器進行烴類改質( 如加氫裂解、環(huán)化、芳構化等) 和含氧化合物脫水反應，使得產物分布由原來 C1～ C40縮小到 C1～ C11，選擇性得到了很大改善，汽油餾分( C5～ C11) 的比例大幅度的提高。由原來的 30%左右，提高到 70%左右，且含有較多的芳烴與環(huán)烴，辛烷值有較大提高。該 MFT 技術目前正在建 3 個年產 16 萬 t油品的示范廠。在國家發(fā)改委主持下，神華和神華寧煤與南非薩索公司合作的合資企業(yè)，將在寧夏寧東建設一個年產 300 萬 t 油的間接液化廠，目前正在進行二階段的可行性研究。一個 300萬 t 油品廠的氣化用煤量在約 1 300 萬 t/a。