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1、煤直接液化技術(shù)及其液化粗質(zhì)油及精制油特點(diǎn)摘 要:本文主要從煤直接液化技術(shù)的原理以及相關(guān)工藝技術(shù)、催化劑成分、提取物質(zhì)工藝技術(shù)等方面出發(fā)進(jìn)行介紹,并重點(diǎn)分析煤直接液化技術(shù)的液化粗質(zhì)油與精制油各自的特點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。關(guān)鍵詞:煤直接液化技術(shù) 粗制油 精制油 特點(diǎn) 資源優(yōu)化隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的需求,對(duì)于資源的需求越來(lái)越大,資源緊缺現(xiàn)象會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重,尤其是有有限儲(chǔ)量的石油資源,因此開(kāi)發(fā)使用其它資源代替石油資源的部分功能就顯得十分有必要,煤直接液化技術(shù)就是利用石油資源代用燃料技術(shù)的開(kāi)發(fā)重要典型之一。煤直接液化技術(shù)是通
2、過(guò)將煤資源進(jìn)行直接的催化并添加氫化物然后轉(zhuǎn)化成為液體物質(zhì)的一種技術(shù),使用煤直接液化技術(shù)進(jìn)行煤資源的轉(zhuǎn)化,不僅可以將煤資源轉(zhuǎn)化成為各種燃油資源以及液化石油氣、噴氣燃料等,還可以從煤資源中提取苯以及甲苯、二甲苯等物質(zhì),這對(duì)于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推進(jìn)以及資源緊缺等現(xiàn)狀的緩解都有著積極的意義。一、煤直接液化技術(shù)相關(guān)原理6煤直接液化技術(shù)是通過(guò)將煤資源進(jìn)行直接的催化并添加氫化物然后轉(zhuǎn)化成為液體物質(zhì)的一種技術(shù)。在化學(xué)概念中,煤與石油的化學(xué)組成中都包含有碳、氫和氧等元素,煤物質(zhì)的氫含量以及組成物質(zhì)中的氫和碳的原子比比值要比石油的低,而煤物質(zhì)中
3、氧氣的含量卻比石油中氧氣的含量要相對(duì)較高。在化學(xué)概念中煤化合物中的分子量要相對(duì)較大,一般都是在較高的數(shù)值,并且煤物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜。在化學(xué)概念中,煤物質(zhì)中還包含有一定數(shù)量的以細(xì)分或者三組分形成存在的一些無(wú)機(jī)礦物質(zhì)以及一些吸附水,并且煤物質(zhì)中還含有一些數(shù)量不一定的一些雜原子、金屬物質(zhì)以及微量元素等,因此要實(shí)現(xiàn)煤液化油就需要采用化學(xué)分離等方法進(jìn)行煤分子結(jié)構(gòu)解散,以實(shí)現(xiàn)煤資源直接液化的實(shí)現(xiàn)。在煤資源直接液化技術(shù)中,將煤進(jìn)行加溫或者化學(xué)分離以實(shí)現(xiàn)煤物質(zhì)的小分子結(jié)構(gòu)的存在形式,并通過(guò)加氫進(jìn)行液化時(shí),在煤資源液化過(guò)程中不僅需要有
4、較高的溫度,還需要相應(yīng)的高壓以及氫氣、催化溶劑等共同作用才能夠?qū)崿F(xiàn)將煤物質(zhì)的直接液化,實(shí)現(xiàn)煤物質(zhì)液化成為油。煤資源直接液化技術(shù)中主要就是煤物質(zhì)的分子分解過(guò)程以及加氫催化過(guò)程、原子分離液化過(guò)程。在煤資源直接液化技術(shù)中將煤物質(zhì)通過(guò)以上的三個(gè)過(guò)程步驟的分解催化最終實(shí)現(xiàn)煤物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為油的過(guò)程。二、煤資源直接液化的主要工藝技術(shù)6煤資源直接液化技術(shù)工藝的出現(xiàn)主要是早期工業(yè)發(fā)展中為控制工業(yè)生產(chǎn)的成本,提高工業(yè)生產(chǎn)效率而開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)工藝技術(shù)。煤直接液化技術(shù)早期是在美國(guó)、德國(guó)以及日本等一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。因此煤直接液化技術(shù)中比較具有代表
5、性的工藝技術(shù)中也就有美國(guó)、德國(guó)和日本工業(yè)發(fā)展生產(chǎn)中使用的煤直接液化技術(shù)。我國(guó)煤直接液化技術(shù)工藝的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也是隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的需要逐漸發(fā)展應(yīng)用起來(lái)的。美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中應(yīng)用的煤直接液化技術(shù)工藝主要就是HTI工藝技術(shù)。HTI工藝技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中是使用特殊的反應(yīng)器進(jìn)行混合煤物質(zhì)的混合反應(yīng)的,其中煤直接液化中使用的催化劑也是一種專(zhuān)利催化劑,最終通過(guò)臨界溶劑萃取的方式進(jìn)行煤物質(zhì)轉(zhuǎn)化油的雜原子分離,整個(gè)液化反應(yīng)過(guò)程相對(duì)比較緩和。德國(guó)使用的煤直接液化技術(shù)的工藝主要是IGOR工藝技術(shù),而日本使用的是NEDOL煤直接液化
6、工藝技術(shù)進(jìn)行煤資源直接液化應(yīng)用。總之它們使用煤資源直接液化技術(shù)主要就是為了提高工業(yè)生產(chǎn)效率,控制工業(yè)生產(chǎn)成本,推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展。我國(guó)的煤直接液化技術(shù)工藝則主要以供氫性循環(huán)溶劑作為煤漿制備溶劑,并通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)懸浮床反應(yīng)器進(jìn)行煤物質(zhì)的狀態(tài)分解,最終通過(guò)減壓蒸餾法進(jìn)行煤物質(zhì)液化油的分離提取,這樣的煤資源直接液化工藝技術(shù)具有液化油效率高,資源浪費(fèi)小等優(yōu)勢(shì)。三、煤液化粗質(zhì)油和精制油特征及粗質(zhì)油改質(zhì)6煤資源直接液化過(guò)程中產(chǎn)生的粗質(zhì)油主要有重油、中油和輕油三種形式。其中在煤資源直接液化過(guò)程中產(chǎn)生的煤液化石腦油是煤液化粗質(zhì)油中的重要部分,
7、煤液化石腦油中含有較多的芳烴含量,而相對(duì)來(lái)講苯原子的含量卻相對(duì)較小。因此,對(duì)于煤液化粗質(zhì)油來(lái)講不僅含有較多的雜原子對(duì)于油質(zhì)成分有一定的影響,并且進(jìn)行煤資源液化過(guò)程中對(duì)于加氫進(jìn)行精制的要求非常的高。煤資源液化中產(chǎn)生的中油粗質(zhì)油形式也在煤液化油中占有的比例較大,并且在進(jìn)行精制過(guò)程中對(duì)于氫氣的消耗要高。而煤液化中產(chǎn)生的重油粗質(zhì)油形式,它在煤液化油中的占有比例相對(duì)較低,因此在進(jìn)行精制中是和煤液化油一起進(jìn)行加工的。煤資源直接而液化過(guò)程中液化產(chǎn)生的精制油它的主要特征就是煤液化精制油中的氮含量較少,因此在進(jìn)行后期的煤液化油的精制加工中進(jìn)行
8、精制加工的難度也相對(duì)較低。煤液化精制油加工中需要進(jìn)行加氖以穩(wěn)定液化加工過(guò)程物質(zhì)的穩(wěn)定性,因此,煤液化精制油的氫含量相對(duì)增加,整體比重降低,煤液化中的精制油的不飽和烴含量也會(huì)降低,其中以烯烴、二烯烴尤為嚴(yán)重。煤液化精制油還具有雙環(huán)以上芳烴部分飽和后開(kāi)環(huán)裂化特征,對(duì)于柴油十六烷值的提高有一定的