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《煤間接液化與直接液化區(qū)別.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、甲醇為轉(zhuǎn)化烯烴的反應(yīng)(1)酸性催化特征甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴的反應(yīng)包含甲醇轉(zhuǎn)化為二甲醚和甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為烯烴兩個反應(yīng)。前一個反應(yīng)在較低的溫度(150-350oC)即可發(fā)生,生成烴類的反應(yīng)在較高的反應(yīng)溫度(>300oC)下發(fā)生。兩個轉(zhuǎn)化反應(yīng)均需要酸性催化劑。通常的無定形固體酸可以即作為甲醇轉(zhuǎn)化的催化劑,容易使甲醇轉(zhuǎn)化為二甲醚,但生成低碳烯烴的選擇性較低。(2)高轉(zhuǎn)化率以分子篩為催化劑時,在高于400oC的溫度條件下,甲醇或二甲醚很容易完全轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)化率100%)。(3)低壓反應(yīng)原理上,甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴反應(yīng)是分子數(shù)量增加的反應(yīng),因此低
2、壓有利于提高低碳烯烴尤其是乙烯的選擇性。(4)強放熱在200-300oC,甲醇轉(zhuǎn)化為二甲醚和甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴均為強放熱反應(yīng),反應(yīng)的熱效應(yīng)顯著。(5)快速反應(yīng)甲醇轉(zhuǎn)化為烴類的反應(yīng)速度非常快。根據(jù)大連化物所的實驗研究,在反應(yīng)接觸時間短至0.04s便可以達到100%的甲醇轉(zhuǎn)化率。從反應(yīng)機理推測,短的反應(yīng)接觸時間,可以有效地避免烯烴進行二次反應(yīng),提高低碳烯烴的選擇性。(6)分子篩催化的形狀選擇性效應(yīng)原理上,低碳烯烴的高選擇性是通過分子篩的酸性催化作用結(jié)合分子篩骨架結(jié)構(gòu)中孔口的限制作用共同實現(xiàn)的。結(jié)焦的產(chǎn)生將造成催化劑活性的降低,同
3、時又反過來對產(chǎn)物的選擇性產(chǎn)生影響。DMTO工藝的開發(fā)過程中已經(jīng)充分考慮了上述MTO反應(yīng)的特征。DMTO工藝的設(shè)計中,也應(yīng)時刻牢記這些特征,將這些反應(yīng)的原理性的特征融入其中煤間接液化與直接液化的區(qū)別一、煤炭液化發(fā)展狀況:1、間接液化技術(shù)發(fā)展狀況煤的間接液化技術(shù)是先將煤氣化,然后合成燃料油和化工產(chǎn)品。目前南非薩索爾公司、荷蘭殼牌公司、美國美孚公司、丹麥托普索公司都擁有成熟技術(shù),但達到和正在商業(yè)化生產(chǎn)的只有南非薩索爾公司。該公司已先后建成了三個間接液化工廠,年產(chǎn)汽油、柴油、蠟、乙烯、丙烯、聚合物、氨、醇、醛、酮等113種化工產(chǎn)品,
4、共計760萬噸,其中油品占60%左右。在我國,科技部863計劃和科學(xué)院于2001年聯(lián)合啟動了“煤變油”重大科技項目,中科院山西煤化所承擔了這一項目的研究。2002年9月,千噸級間接液化中試平臺實現(xiàn)了第一次試運轉(zhuǎn),并合成出第一批粗油品。到2003年底,中試平臺已運行4次,使用間接液化技術(shù)生產(chǎn)出了無色透明的高品質(zhì)柴油,這是目前世界上純度最高、最優(yōu)質(zhì)的清潔柴油。山東兗礦集團在煤炭間接液化技術(shù)方面也取得了較大進展。神華集團擬在陜西榆林建設(shè)煤間接液化項目,以榆神礦區(qū)儲量豐富、質(zhì)量優(yōu)良和便于開采的煤炭資源為依托,建立坑口煤炭間接液化工廠
5、。擬建規(guī)模為年產(chǎn)液化產(chǎn)品600萬噸,分2期建設(shè),每期工程年產(chǎn)300萬噸。2、直接液化技術(shù)發(fā)展狀況煤炭直接液化技術(shù)是煤炭在高溫、高壓和催化劑作用下的去除雜質(zhì)并加氫的過程。德國從二戰(zhàn)期間就開始這方面的研究,但隨著石油的發(fā)現(xiàn)被擱置,直到近年又重新啟動。目前德國GMT公司、美國的HTI公司和日本的NEDOL組織都擁有這方面技術(shù),但世界上還沒有達到工業(yè)化生產(chǎn)的裝置。在我國,神華集團投資600億元的500萬噸/年“煤變油”直接液化工程于2004年在內(nèi)蒙古鄂爾多斯開工建設(shè),預(yù)計2007年一期工程建成。而且,神華還在上海建成了每天6噸的直接
6、液化裝置,目的在于對“煤變油”工業(yè)化生產(chǎn)之前的工藝和設(shè)備進行探討。目前,云南、黑龍江、內(nèi)蒙古、山東、山西、貴州等都在籌劃自己的“煤變油”項目,只是由于風(fēng)險太大而進展較慢。決策部門希望等神華的工業(yè)化示范項目效果出來后再定,以免造成不必要的浪費。二、不同的工藝及生產(chǎn)過程?1、間接液化工藝及生產(chǎn)過程間接液化工藝包括:煤的氣化及煤氣凈化、變換和脫碳;F-T合成反應(yīng);油品加工等三個純“串聯(lián)”步驟。它的生產(chǎn)過程為:氣化裝置產(chǎn)出的粗煤氣經(jīng)除塵、冷卻得到凈煤氣,凈煤氣經(jīng)CO寬溫耐硫變換和酸性氣體(包括H2S和CO2等)脫除,得到成分合格的合
7、成氣。合成氣進入合成反應(yīng)器,在一定溫度、壓力及催化劑作用下,H2和CO轉(zhuǎn)化為直鏈烴類、水以及少量的含氧有機化合物。生成物經(jīng)三相分離,水相去提取醇、酮、醛等化學(xué)品;油相采用常規(guī)石油煉制手段(如常、減壓蒸餾),根據(jù)需要切割出產(chǎn)品餾份,經(jīng)進一步加工(如加氫精制、臨氫降凝、催化重整、加氫裂化等工藝)得到合格的油品或中間產(chǎn)品;氣相經(jīng)冷凍分離及烯烴轉(zhuǎn)化處理得到LPG、聚合級丙烯、聚合級乙烯及中熱值燃料氣。2、直接液化工藝及生產(chǎn)過程直接液化工藝包括:氫氣制備、煤糊相(油煤漿)制備、加氫液化反應(yīng)、油品加工“先并后串”4個步驟。它的生產(chǎn)過程為
8、:將煤、催化劑和循環(huán)油制成的煤漿,與制得的氫氣混合送入反應(yīng)器。在液化反應(yīng)器內(nèi),煤首先發(fā)生熱解反應(yīng),生成自由基“碎片”,不穩(wěn)定的自由基“碎片”再與氫在催化劑存在條件下結(jié)合,形成分子量比煤低得多的初級加氫產(chǎn)物。出反應(yīng)器的產(chǎn)物構(gòu)成十分復(fù)雜,包括氣、液、固三相。氣相的主要成分是氫氣,分離后循環(huán)返回