潔凈煤技術(shù)論文

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1、AMHIL^lVKRSmOFSIIKNCKTECIINCJLLKJY煤炭直接液化技術(shù)及主要工藝流程院系：化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：08化工(3)班學(xué)號(hào)：2008301651學(xué)生姓名：葉紫青2011年12月8日煤炭直接液化技術(shù)及主要工藝流程（安徽理工大學(xué)化工學(xué)院化工08-3班葉紫青2008301651安徽淮南232001）摘要：隨著一次能源的不斷減少，使得如何跟家合理的使用一次能源變得原來越突出，而煤炭這種地球匕儲(chǔ)存追多的能源的合理利用就顯得更加突岀，而以此為基礎(chǔ)發(fā)展起來的煤炭直接液化技術(shù)的發(fā)展將為煤炭的合理利川提供一條有效的途徑。關(guān)鍵詞：直接液化HIT工藝IG0R工藝NEDOL工

2、藝1引言隨著煤炭資源的不斷減少，合理利用現(xiàn)有煤炭資源問題變得更加突出，如何使煤炭資源得到最劃得利川成為現(xiàn)在研究的主要問題。潔凈煤技術(shù)的開發(fā)利川就顯得更加重要，而在潔凈煤技術(shù)里煤炭的直接液化則是其中的重要組成部分。2國內(nèi)外直接液化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀（1）國內(nèi)煤炭直接液化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國的煤制汕技術(shù)研究始于20世紀(jì)50年代,屮國煤炭研究總院于1980年重啟煤直接液化技術(shù)的研究o1997年以來，我國先后引進(jìn)了德國、美國和H本的煤炭液化技術(shù)，對我國不同煤種進(jìn)行了試驗(yàn)，進(jìn)行了建設(shè)煤炭液化示范廠的可行性研究工作。目前，我國沒有使用煤間接液化技術(shù)生產(chǎn)右汕的現(xiàn)代工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。木世紀(jì)初，中國煤炭研究

3、總院和神華集I才I合作開發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高分散鐵質(zhì)催化劑。目前，神華集團(tuán)在上海建成了一套日加工原煤6噸的PDU試驗(yàn)裝置，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。神華煤在美國HT1的PDU裝置試驗(yàn)表明，川HTI煤液化工藝對上灣煤液化可得到達(dá)到63%-68%的油收率。神華上灣煤液化廠建在馬家塔,其規(guī)模為年液化用煤559萬噸，氣化用煤170萬噸，動(dòng)力用煤95萬噸,合計(jì)年用煤824萬噸。年產(chǎn)汽油、柴油、石腦油和LPG等共計(jì)300萬噸，其中一期100萬噸級(jí)生產(chǎn)線已于2005年開工。原計(jì)劃2007年建成投料試車，2011年建成300萬噸/年的生產(chǎn)線。（2）國外煤炭直接液化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1927年德國建

4、成世界上第一套年產(chǎn)10萬噸的煤直接液化裝置°20世紀(jì)50年代廉價(jià)石油的開采，使煤制油失去經(jīng)濟(jì)競爭力而被迫停產(chǎn)。20世紀(jì)70年代發(fā)牛石油危機(jī)，給煤制油捉供了新的發(fā)展機(jī)會(huì)，俄、美、徳、日先后開發(fā)了不同的煤直接液化工藝技術(shù)。但是，山于資金等問題，至今沒有一個(gè)國家實(shí)現(xiàn)煤直接液化技術(shù)生產(chǎn)石汕的工業(yè)化生產(chǎn)。3直接液化主要的技術(shù)原理根據(jù)煤炭與石油化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的區(qū)別，要把固體的煤轉(zhuǎn)化成液體的油，煤炭液化必須采用以下四個(gè)步驟：a.將煤炭的人分子機(jī)構(gòu)分解成小分子；b.提高煤炭的H/C原子比，使其達(dá)到是有的H/C原子比水平；c.脫除煤炭小的氧、氮、硫等雜原子，是惡化有的質(zhì)量達(dá)到石油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)；d

5、.脫出煤炭屮的無機(jī)礦物質(zhì)。在直接液化工藝中，煤炭大分子結(jié)構(gòu)的分解時(shí)通過加熱來實(shí)現(xiàn)的，沒得結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵在加熱到300?C已上時(shí)就有一些弱鍵開始斷裂，隨著溫度的進(jìn)一步升髙，鍵能較高的橋鍵也會(huì)斷裂。橋鍵的斷裂產(chǎn)牛了以結(jié)構(gòu)單元為基礎(chǔ)的口由基，口由基本身不帶電荷卻在某一個(gè)碳原子上擁有未配對的電子。自山基非常不穩(wěn)定，在高壓氫氣環(huán)境和有溶劑分子分隔的條件下，它被加氫而生成穩(wěn)定的低密度物。加氫所需活性氫的來源有溶劑分子中鍵能較弱的碳-氫鍵、氫-氧鍵斷裂分解產(chǎn)生的氫原子，或被催化劑活化后的氫分子。在沒有高壓氫氣環(huán)境和沒有溶劑分隔的條件下，自由棊乂會(huì)相互結(jié)合而生成較人的分子。在世紀(jì)煤炭液化

6、的工藝中,煤炭分子結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵斷裂和自由基穩(wěn)定的步驟是在高溫、高壓、氫氣環(huán)境下的反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。煤炭加氫液化后剩余的無機(jī)礦物質(zhì)和少量耒反應(yīng)的煤還是固體狀態(tài)。對應(yīng)用各種不同的固液分離方法把固體從液化汕中分離出去。常用的有減壓蒸鐳、加壓過濾、離心沉降、溶劑萃取籌固液分離方法。煤炭經(jīng)加氫液化產(chǎn)生的油含有較多的芳香桂，并含有較多的氧氮硫等雜原子，必須在經(jīng)過一次提質(zhì)加工，才能得到合格的汽油、柴油等產(chǎn)品。液化油提質(zhì)加工的工程還需要進(jìn)一步加氫，通過脫出雜原子，進(jìn)一步提高H/C原子比，把芳香坯轉(zhuǎn)化成環(huán)烷乃至鏈烷坯。4直接液化技術(shù)的應(yīng)用世界上有代表性的煤直接液化工藝是德國的新液化(TGO

7、R)工藝，美國的IITTT藝和日本的NEDOL工藝。這些新液化工藝的共同特點(diǎn)是煤炭液化的反應(yīng)條件比老液化工藝大為緩和,生產(chǎn)成本有所降低，中間放大試驗(yàn)己經(jīng)完成。目前還未出現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)廠，主要原因是生產(chǎn)成木仍竟?fàn)幉贿^廉價(jià)石汕。今后的發(fā)展趨勢是通過開發(fā)活性更高的［wiki］催化劑［/wiki］和對煤進(jìn)行頂處理以降低煤的灰分和惰性組分，進(jìn)一步降低牛產(chǎn)成本。(1)德國IGORI藝1981年，德國魯爾煤礦公司和費(fèi)巴石油公司對故早開發(fā)的煤加氫裂解為液體燃料的柏吉斯法進(jìn)行了改進(jìn)，建成H處理煤200噸的半工業(yè)試驗(yàn)裝置，操