煤轉化的化學基礎－5（間接液化）

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1、授課安排改變2月21日概論及煤的物理性質（作業(yè)1）3月14日煤的組成、分類、及熱解（作業(yè)2）3月21日煤的氣化（作業(yè)3）3月28日煤的液化－直接液化（作業(yè)4）4月11日煤的液化－間接液化，布置學期報告4月18日燃煤污染控制，科學研究方法4月25日考試（開卷，2小時）提交書面研究報告（取消原來的課堂報告）周六，5－8節(jié)（1:30－5:15pm），321教室成績：4次作業(yè)（40％）＋研究報告（20％）＋考試（40％）作業(yè)分析兩個關鍵：1、煤的氣化反應性差異－褐煤、煙煤、無煙煤；或不同煙煤的差異2、不同氣化爐的運行條件－不同氣化爐的差別很大，對“煤”反應速率影響最大的操作條

2、件是什么？－從不同溫度下反應速率的差別來分析－反應溫度越高，反應物性質的差異越?。ㄅc傳質/傳熱對比）表面上答案較多，但大都離題→沒有分析能力，沒有分析動力一、煤反應性的差異對哪種氣化爐運行的影響大？為什么？作業(yè)分析2、為什么實驗室的煤氣化研究均采用焦炭，而不是煤？關鍵：實驗是研究實際過程的，不是研究“不存在”過程的－氣化的定義？－實際氣化爐中煤發(fā)生什么變化？煤炭轉化的化學基礎煤的液化－間接液化（F-T合成）－甲醇合成劉振宇煤基產品煤燃燒轉化固體–焦炭、炭材料氣體–工業(yè)用燃氣、民用燃氣、合成氣化學品–焦油化學品（芳烴）、氨、甲醇液體–車用燃料間接液化（ICL）直接液化（

3、DCL）汽油柴油含氧燃料什么是煤間接液化汽油柴油甲醇二甲醚H/C?2催化煤間接液化煤H/C=0.8＋H2O氣化、凈化CO、H2核心是CO＋H2的反應與煤種的關系不大含炭物質都可作為原料有機-無機？？什么是煤間接液化汽油柴油甲醇二甲醚H/C?2催化煤間接液化煤核心是CO＋H2的反應與煤種的關系不大含炭物質都可作為原料有機-無機？？H/C=0.8＋H2O氣化、凈化CO、H2煤間接液化（F-T合成）的歷史1955-至今南非SASOL三座液化廠生產汽油、柴油及100多種其他產品目前：－500萬噸油、260萬噸化學品－2006年利潤:USD1.6billion1945德國9個廠

4、（57萬噸/年）日本4套、法國1套、中國錦州1套總能力100萬噸/年FranzFischerandHansTropsch發(fā)現了煤間接液化(FTsynthesis)in1923煤間接液化（F-T合成）的歷史1950-59中國錦州47萬噸/年固定床/Co基催化劑1981美國Mobil公司MethanoltoGasoline（MTG）（新西蘭）57萬噸/年兩段固定床/ZSM-5催化劑1981Shell（殼牌）中間餾分油(SMDS)F-T合成工藝1983美國Eastman公司煤-甲醇-醋酸-醋酐-醋酸纖維素51萬噸/年1995-美國能源部CFFLS催化劑、產物加工基于天然氣的

5、F-T廠1992南非Mossgas100萬噸/年1993Shell在馬來西亞Bintulu50萬噸/年2000SASOL與卡塔爾QGPC和Phillips合資卡塔爾建設34000bbl/dGTL廠（7.3bbl=1噸）高晉生，張德祥《煤液化技術》2005煤間接液化（F-T合成）的歷史－1980s國家科委分工，山西煤化所進行煤間接液化研究－兩段固定床MFT工藝：F-T合成＋分子篩改質低級烯烴聚合、環(huán)化與芳構化高級烷、烯烴的加氫裂解含氧化合物脫水－實驗室、工業(yè)單管模試（百噸級）和工業(yè)性試驗(2000噸/年)C1～C40C5～C11－鐵催化劑重質餾分工藝，累計中試4000小

6、時輕質餾分工藝，實驗室運轉4800小時－鈷催化劑－開發(fā)出第一代萬噸級煤基合成油工業(yè)軟件－1999以來：漿態(tài)床技術國家科技部、中科院、山西省連順、伊泰、神華、潞安等企業(yè)－2002年4月建成千噸級/年漿態(tài)床中試平臺，運行至今－內徑0.35m、靜液高14m、總床高25m，最大氣量860m3/h－ICC-IA催化劑：優(yōu)質柴油等中間餾份油約60～75%直餾柴油十六烷值：75-85裂化柴油十六烷值：65-75煤間接液化（F-T合成）的歷史煤間接液化（F-T合成）的歷史2003兗礦集團建成1萬噸級試驗裝置，2004年成功運行2006山西潞安內蒙古伊泰集團神華集團啟動建設三個年產16

7、萬噸/年F-T示范廠淮化集團建設1500噸/年的催化劑廠2004神華集團和寧夏煤業(yè)集團與南非SASOL簽署《可行性研究第一階段合作諒解備忘錄》神華集團在陜西寧夏煤業(yè)集團在寧夏兩座F-T工廠，－首期規(guī)模產油品300萬噸/年－總投資分別約為300億元F-T合成單元過程煤氣化煤氣凈化合成反應產品分離煤產品精制硫黃、CO2反應熱CH4、H2C2、C3、C4的烷烴、烯烴汽油、正烯烴柴油石蠟基重油固體臘含氧化合物（乙醇、丙酮等）（焦油、酚、氨）粗合成氣F-T合成反應nCO＋2nH2→（-CH2-）n＋nH2O△H＝－158kJ/mol（CH2）（250oC）催化