神华煤直接液化工艺技术特点和优势

神华煤直接液化工艺技术特点和优势

神华煤直接液化示范工程采用的煤直接液化工

艺技术是在充分消化吸收国外现有煤直接液化工艺

的基础上，利用先进工程技术，经过工艺开发创新，依靠自身技术力量，形成了具有自主知识产权的神

华煤直接液化工艺

神华煤直接液化工艺技术特点

1) 采用超细水合氧化铁(FeOOH)作为液化催

化剂。以Fe 2 + 为原料，以部分液化原料煤为载体，制成的超细水合氧化铁，粒径小、催化活性高。

2) 过程溶剂采用催化预加氢的供氢溶剂。煤

液化过程溶剂采用催化预加氢，可以制备45% ～50%流动性好的高浓度油煤浆;较强供氢性能的过

程溶剂防止煤浆在预热器加热过程中结焦，供氢溶

剂还可以提高煤液化过程的转化率和油收率。

3)强制循环悬浮床反应器。该类型反应器使

得煤液化反应器轴向温度分布均匀，反应温度控制

容易;由于强制循环悬浮床反应器气体滞留系数低，

反应器液相利用率高;煤液化物料在反应器中有较

高的液速，可以有效阻止煤中矿物质和外加催化剂4)减压蒸馏固液分离。减压蒸馏是一种成熟

有效的脱除沥青和固体的分离方法，减压蒸馏的馏

出物中几乎不含沥青，是循环溶剂的催化加氢的合

格原料，减压蒸馏的残渣含固体50%左右。

5) 循环溶剂和煤液化初级产品采用强制循环

悬浮床加氢。悬浮床反应器较灵活地催化，延长了

稳定加氢的操作周期，避免了固定床反应由于催化

剂积炭压差增大的风险;经稳定加氢的煤液化初级

产品性质稳定，便于加工;与固定床相比，悬浮床操作性更加稳定、操作周期更长、原料适应性更广。神华示范装置运行结果表明，神华煤直接液化

工艺技术先进，是唯一经过工业化规模和长周期运

行验证的煤直接液化工艺。

神华煤直接液化工艺技术优势

1)单系列处理量大。由于采用高效煤液化催

化剂、全部供氢性循环溶剂以及强制循环的悬浮床

反应器，神华煤直接液化工艺单系列处理液化煤量

为6000 t/d。国外大部分煤直接液化采用鼓泡床反

应器的煤直接液化工艺，单系列最大处理液化煤量

为每天2500 ～3000 t。

2)油收率高。神华煤直接液化工艺由于采用

高活性的液化催化剂，添加量少，蒸馏油收率高。

3)稳定性好。神华煤直接液化工艺采用经过

加氢的供氢性循环溶剂，溶剂性质稳定，煤浆具有较

好的输送性和较高的稳定性。同时神华煤直接液化

工艺采用悬浮床加氢反应器，实现循环溶剂和液化

初级产品的稳定加氢，提高神华煤直接液化工艺的

整体稳定性。

4)反应条件缓和。神华煤直接液化工艺中溶

剂采用全部加氢的供氢性能好的循环溶剂以及高活

性、高分散性合成铁煤液化催化剂，降低煤液化反应

的苛刻条件，同时可以保证煤的液化转化率，反应温

度455 ℃，反应压力19 MPa。

神华煤直接液化工程化技术的创新点

神华煤直接液化示范工程全部流程包括自备热

电厂、备煤、催化剂制备、煤直接液化、加氢稳定(溶剂加氢)、加氢改质、轻烃回收、含硫污水汽提、脱硫、硫磺回收、酚回收、残渣成型、两套煤制氢和两套空分等装置。神华煤直接液化示范工程流程如图 2

所示。

神华集团在全世界范围内首次采用新一代煤直

接液化技术建设百万吨级煤直接液化示范工程，克

服了许多世界性工程难题

克服煤中矿物质在反应器中的沉积

防止煤中矿物质在反应器内沉积需要煤浆及其

反应器有足够的空塔液速。在设定的反应时间内，

虽然矿物质的聚合不可避免，但反应器内有足够的

空速能将聚合长大的矿物质悬浮起来，利于排出反

应器;反应器主体部分物料实现单向流动，不能出现

混乱流。运行的煤液化示范装置反应器拆检结果表

明，反应器内无沉积物。

4. 2 实现高温、高差压减压阀长周期运行

煤液化反应后，含固物料首先要经过减压阀进

入减压蒸馏系统进行固液分离。减压阀要在高温、

高差压和含固物料高速冲刷的环境下正常工作，所

以减压阀是煤直接液化最关键的设备之一。神华采

用一开三备的五通减压阀，实现完全线性控制，即使

在异常情况下也能有较大的流量弹性。阀内部结构

采用合适孔径并增加限流孔板通道长度等措施，让

介质在孔道尾部气化，实现了相变前(液相)控制流

量，同时增加阀座磨损面积。在阀座、阀芯采用复合材料替代单一的碳化钨材料，克服了全部碳化钨材

料阀座、阀芯易碎的缺点。长周期运行结果表明，神华减压阀单阀最长运行时间达到2519 h。

4. 3 成功解决反应器和热高分器结焦难题

防止反应器结焦是煤液化的世界性难题。神华

采取预加氢的供氢性溶剂作为过程循环溶剂，提高

溶剂供氢性能;采用纳米催化剂不但可以提高活性，

而且反应热也可以及时扩散，防止以催化剂为焦核

的结焦现象产生;优化操作方法，防止反应器底部循

环泵抽空导致的床层塌陷，使反应器温度突然升高。

热高分器与反应器不同的是液相贫氢。神华采

用降低热高分温度，小于420 ℃，降低液相在高温的停留时间，小于5 min，采用切线螺旋进料，使液相起到搅拌作用，防止静止沉积;采用高压冲洗油，在气

液交界面喷淋，防止由于气液交界面波动而产生沉

积和结焦。煤液化示范装置运行实践表明，这些措

施有效解决了反应器和热高分器的结焦问题。

5 煤直接液化技术展望

神华煤直接液化经过近 5 a 的示范运行表现出

良好势头，装置能够在短时间达到长周期稳定运行

并实现盈利。中国煤直接液化技术代表了世界煤液

化技术领先水平，国家发改委授予神华集团“煤炭

直接液化国家工程实验室”称号。

神华集团2009—2011 年在神华煤制油化工有

限公司上海研究院内建成了“煤炭直接液化国家工

程实验室”，包括煤直接液化工艺技术开发平台在

内的7 个研发平台已投入使用，为中国继续在煤直

接液化技术领域保持领先地位奠定了基础。根据多

年煤直接液化技术开发、工程化建设与工业化运行

的实践，笔者认为未来煤直接液化技术应在以下方

面进行探索和实践。

1)煤直接液化工程高度集成创新。煤直接液

化工程包括煤直接液化核心单元、煤液化油品提质

加工单元、煤制氢与氢气压缩单元、空分单元、自备电站、工艺废水处理单元和公用工程等单元。每一

个单元都是规模庞大且相对独立的生产单元。这些

神华煤直接液化工艺技术特点和优势

神华煤直接液化工艺技术特点和优势 神华煤直接液化示范工程采用的煤直接液化工 艺技术是在充分消化吸收国外现有煤直接液化工艺 的基础上，利用先进工程技术，经过工艺开发创新，依靠自身技术力量，形成了具有自主知识产权的神 华煤直接液化工艺 神华煤直接液化工艺技术特点 1) 采用超细水合氧化铁(FeOOH)作为液化催 化剂。以Fe 2 + 为原料，以部分液化原料煤为载体，制成的超细水合氧化铁，粒径小、催化活性高。 2) 过程溶剂采用催化预加氢的供氢溶剂。煤 液化过程溶剂采用催化预加氢，可以制备45% ～50%流动性好的高浓度油煤浆;较强供氢性能的过 程溶剂防止煤浆在预热器加热过程中结焦，供氢溶 剂还可以提高煤液化过程的转化率和油收率。 3)强制循环悬浮床反应器。该类型反应器使 得煤液化反应器轴向温度分布均匀，反应温度控制 容易;由于强制循环悬浮床反应器气体滞留系数低， 反应器液相利用率高;煤液化物料在反应器中有较 高的液速，可以有效阻止煤中矿物质和外加催化剂4)减压蒸馏固液分离。减压蒸馏是一种成熟 有效的脱除沥青和固体的分离方法，减压蒸馏的馏 出物中几乎不含沥青，是循环溶剂的催化加氢的合 格原料，减压蒸馏的残渣含固体50%左右。 5) 循环溶剂和煤液化初级产品采用强制循环 悬浮床加氢。悬浮床反应器较灵活地催化，延长了 稳定加氢的操作周期，避免了固定床反应由于催化 剂积炭压差增大的风险;经稳定加氢的煤液化初级 产品性质稳定，便于加工;与固定床相比，悬浮床操作性更加稳定、操作周期更长、原料适应性更广。神华示范装置运行结果表明，神华煤直接液化 工艺技术先进，是唯一经过工业化规模和长周期运 行验证的煤直接液化工艺。 神华煤直接液化工艺技术优势 1)单系列处理量大。由于采用高效煤液化催 化剂、全部供氢性循环溶剂以及强制循环的悬浮床 反应器，神华煤直接液化工艺单系列处理液化煤量 为6000 t/d。国外大部分煤直接液化采用鼓泡床反 应器的煤直接液化工艺，单系列最大处理液化煤量 为每天2500 ～3000 t。 2)油收率高。神华煤直接液化工艺由于采用

煤直接液化反应机理

煤直接液化反应机理 煤和石油主要都是由C、H、O等元素组成，不同的是：煤的氢含量和H/C 原子比比石油低，氧含量比石油高；煤的分子量大，一般大于5000，而石油约为200，汽油约为110；煤的化学结构复杂，一般认为煤有机质是具有不规则构造的空间聚合体，它的基本结构单元是缩合芳环为主体的带有侧链和官能团的大分子，而石油则为烷烃、环烷烃和芳烃的混合物。煤还含有相当数量的以细分散组分的形式存在的无机矿物质和吸附水，煤也含有数量不定的杂原子(氧、氮、硫)、碱金属和微量元素。要把固体煤转化为液体油，就必须采用增加温度或其他化学方法以打碎煤的分子结构，使大分子物质变成小分子物质，同时外界要供给足够量的氢，提高其H/C原子比。 煤直接液化反应比较复杂，大致可分为热解、氢转移、加氢三个反应步骤, 如果煤在热解过程中外界不提供氢，煤热解产生的自由基碎片只能靠自身的氢再分配，使少量的自由基碎片形成低分子油和气，而大量的自由基碎片则发生缩聚反应生成固体焦。如果煤在热解过程中外界供给氢，而且煤热解产生的自由基碎片与周围的氢结合成稳定的H/C原子比较高的低分子物(油和气)，这样就能抑制缩聚反应，使煤全部或绝大部分转化成油和气。一次加氢液化的实质是用高温切断化学结构中的C-C键，在断裂处用氢来饱和，从而使分子量减少和H/C原子比提高。反应温度要控制合适，温度太低，不能打碎煤分子结构或打碎的太少，油产率低。一般液化工艺的温度为400℃～470℃[4]。 与煤自由基碎片结合的氢必须是活化氢。活化氢的来源：(1)煤分子中的氢再分配；(2)供氢溶剂提供；(3)氢气中的氢分子被催化活化；(4)化学反应放出氢，如系统中供给CO+H2O，则发生变换反应(CO+H2O→CO2+H2)放出氢。据研究证明：系统中供CO+H2O或CO+H2的液化效果比单纯供H2的效果好，这主要是CO+H2O的变化反应放出的氢容易与煤的自由基碎片结合。为保证系统中有一定的氢浓度，使氢容易与碎片结合，必须有一定的压力(氢分压)。目前的液化工艺的一般压力为5MPa～30MPa。 对自由基碎片的加氢是液化反应的关键，可用如下方程式表示加氢反应[5] R-CH2-CH2-R’→ RCH2·+R’CH2· RCH2·+R’CH2·+2H·→ RCH3+R’CH3 煤加氢液化过程包括一系列的顺序反应和平行反应，但以顺序反应为主，每一级反应的分子量逐级降低，结构从复杂到简单，杂原子含量逐级减少，H/C原子比逐级上升。在发生顺序反应的同时，又伴随有副反应，即结焦反应的发生。煤加氢液化反应历程如图1-2所示。从沥青烯向油和气的转化是一个相当缓慢的过程，是整个反应的控制步骤。

煤直接液化工艺技术及工程应用

石油炼制与化工 。ｏｏ。年，月ｒｅＴＲｃ，－ｅｕＭ！竺！！！！！！！竺！兰！！！二！竺里！竺！！兰！！——兰！！兰竺：塑———————————————————————————————————————一 煤直接液化工艺技术及工程应用 范传宏 （中国石化工程建设公司，北京１０００¨） 摘要介绍了目前世界上比较典型的煤直接液化工艺技术（ＩＧＯＲ＋工艺、ＮＥＤＯＬ工艺和ＨＴｌ工艺）的特点。结台各工艺的特点，对工艺流程中循环溶剂的选择、各单元流程的选择和设计 进行了探讨，提出ｒ合理建议。 美键词：煤液化工艺设计工程述评 ｌ前言 煤炭的化学成分类似于石油，是含氢少，杂质多的固体燃料，可以通过在高温高压下的裂姆、加氢和分解等过程，直接转化成液体产品。自２０世纪７０年代以来，世界各国相继研究开发了多种煤直接液化新工艺，其中不少新工艺已发展到每天处理几十吨至几百吨的工业性试验装置，但由于８０年代石油降价，各国均没有进行商业化煤液化装置的建设。但我国，煤炭保有储量远比石油丰富，价格便宜，采用煤直接液化技术制取各种油品是一种比较适合我国国情的能源途径，可以充分利用我国丰富的煤炭资源，调整我国能源消费结构，缓解石油进口压力。为加快我国煤直接液化工业化的步伐，应在充分ｒ解和研究煤直接液化工艺的基础上，合理地在工程中加以优化和运用，降低技术风险和经济风险，提高工业化装置长周期稳定运转的可靠性。 ２煤直接液化工艺技术 ２．１煤炭液化原理 煤加氢液化的反应过程可分为两个步骤”］：第一步是通过加热使煤的结构单元之间的桥键断裂，形成以单个结构单元为主体的自由基；第二步是在催化剂的作用下通过加氢使自由基在溶剂中保持稳定，因此溶剂应具有较好的重质芳烃溶解性，并能够提供氢给自由基以阻止自由基聚合。另外，通过加氢还可使各结构单元继续脱除氧、氮、硫等杂原子，并使结构单元进一步裂解，使芳烃部分饱和以降低相对分子质量、提高氢碳原子比，从而得到与石油馏分十分相似的低相对分子质嚣的油品。 煤液化所得的油品含有较多的杂原子及芳烃，一般还要经过加氢精制或加氢裂化工艺才能得到台格的油品。 ２．２典型的煤液化工艺技术 煤直接液化工艺的主要过程是把煤先磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（４３０～４７０℃）和高压（１５～３０ＭＰａ）下直接加氢，将煤转化成液体产品。整个过程可分成４个主要工艺单元： （１）煤浆制备单元：将煤破碎至小于ｏ．２ｍｍ以下，并与溶剂、催化剂一起制成煤浆； （２）反应单元：煤在高温、高压的反应器内进行加氢反应，生成液体产物； （３）分离单元：将反应生成的残渣、液化油、反应生成气分离； （４）稳定加氢单元：液化油加氢，提供供氢溶剂，并使液化油加氢稳定。 目前世界上典型的煤直接液化技术主要有德国ＩＧｏＲ＋工艺、日本ＮＥＤＯＬ工艺和美国Ｈ—ＣｏＡＩ。及ＨＴＩ工艺。 ２．２．１德国ＩＧｏＲ＋工艺ＩＧＯＲ＋（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＧｒｏｓｓｏｉｌＲｅ“ｎｉｎｇ）工艺是在德国原ＩＧ工艺基础上开发出的新一代煤炭液化技术。该液化工艺将反应压力由７０ＭＰａ降低到３０ＭＰａ，将煤的加工量提高了５０％，此外在残渣处理方面，用现代蒸馏法取代了从环保和技术角度都有缺陷的机械分离 收稿日期：２００３０３¨；修改稿收到Ｈ期，２００３一０４一０２。 作者简介：范传宏，工程师．硕士，１９９６年毕业于石油大学，从事石油化工的工艺研究和工程设计工作，曾负责设计多套加氢裂化装置，班正负责煤液化工业装置的工艺设计工作。 万方数据

煤炭液化技术

煤炭液化技术 [编辑本段] 煤炭液化技术 煤炭液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类： 一、直接液化 直接液化是在高温（400℃以上）、高压（10MPa以上），在催化剂和溶剂作用下使煤的分子进行裂解加氢，直接转化成液体燃料，再进一步加工精制成汽油、柴油等燃料油，又称加氢液化。 １、发展历史 煤直接液化技术是由德国人于1913年发现的，并于二战期间在德国实现了工业化生产。德国先后有12套煤炭直接液化装置建成投产，到1944年，德国煤炭直接液化工厂的油品生产能力已达到423万吨/年。二战后，中东地区大量廉价石油的开发，煤炭直接液化工厂失去竞争力并关闭。 70年代初期，由于世界范围内的石油危机，煤炭液化技术又开始活跃起来。日本、德国、美国等工业发达国家，在原有基础上相继研究开发出一批煤炭直接液化新工艺，其中的大部分研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低煤液化油生产成本的目的。目前世界上有代表性的直接液化工艺是日本的NEDOL工艺、德国的IGO R工艺和美国的HTI工艺。这些新直接液化工艺的共同特点是，反应条件与老液化工艺相比大大缓和，压力由40MPa降低至17～30MPa，产油率和油品质量都有较大幅度提高，降低了生产成本。到目前为止，上述国家均已完成了新工艺技术的处理煤100t /d级以上大型中间试验，具备了建设大规模液化厂的技术能力。煤炭直接液化作为曾经工业化的生产技术，在技术上是可行的。目前国外没有工业化生产厂的主要原因是，在发达国家由于原料煤价格、设备造价和人工费用偏高等导致生产成本偏高，难以与石油竞争。 ２、工艺原理 煤的分子结构很复杂，一些学者提出了煤的复合结构模型，认为煤的有机质可以设想由以下四个部分复合而成。 第一部分，是以化学共价键结合为主的三维交联的大分子，形成不溶性的刚性网络结构，它的主要前身物来自维管植物中以芳族结构为基础的木质素。

煤直接液化法和煤液化的基础知识

煤直接液化 煤直接液化，煤液化方法之一。将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程。因过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。 沿革 煤直接液化技术早在19世纪即已开始研究。1869年，M.贝特洛用碘化氢在温度270℃下与煤作用,得到烃类油和沥青状物质。1914年德国化学家F.柏吉斯研究氢压下煤的液化，同年与J.比尔维勒共同取得此项试验的专利权。1926年，德国法本公司研究出高效加氢催化剂，用柏吉斯法建成一座由褐煤高压加氢液化制取液体燃料(汽油、柴油等)的工厂。第二次世界大战前，德国由煤及低温干馏煤焦油生产液体燃料，1938年已达到年产1.5Mt的水平，第二次世界大战后期,总生产能力达到4Mt；1935年,英国卜内门化学工业公司在英国比灵赫姆也建起一座由煤及煤焦油生产液体燃料的加氢厂，年产150kt。此外,日本、法国、加拿大及美国也建过一些实验厂。战后，由于石油价格下降，煤液化产品经济上无法与天然石油竞争，遂相继倒闭，甚至实验装置也都停止试验。至60年代初，特别是1973年石油大幅度提价后，煤直接液化工作又受到重视，并开发了一批新的加工过程，如美国的溶剂精炼煤法、埃克森供氢溶剂法、氢煤法等。 埃克森供氢溶剂法 简称EDS法,为美国埃克森研究和工程公司1976年开发的技术。原理是借助供氢溶剂的作用，在一定温度和压力下将煤加氢液化成液体

燃料。建有日处理250t煤的半工业试验装置。其工艺流程主要包括原料混合、加氢液化和产物分离几个部分（图1）。首先将煤、循环溶剂和供氢溶剂（即加氢后的循环溶剂）制成煤浆，与氢气混合后进入反应器。反应温度425～450℃，压力10～14MPa,停留时间30～100min。反应产物经蒸馏分离后，残油一部分作为溶剂直接进入混合器，另一部分在另一个反应器进行催化加氢以提高供氢能力。溶剂和煤浆分别在两个反应器加氢是EDS法的特点。在上述条件下,气态烃和油品总产率为50％～70％(对原料煤),其余为釜底残油。气态烃和油品中 C1～C4约占22％,石脑油约占37％，中油(180～340℃)约占37％。石脑油可用作催化重整原料，或加氢处理后作为汽油调合组分。中油可作为燃料油使用，用于车用柴油机时需进行加氢处理以减少芳烃含量。减压残油通过加氢裂化可得到中油和轻油。图一： 溶剂精炼煤法

神华煤直接液化项目的综合评价

摘要 神华煤制油项目是世界上首个建设的工业化项目，工程分为先期和一期，总建设规模为年生产油品500万t，自2004年8月先期工程开工建设，到2009年一期工程第一条生产线基本完成，并计划于2009年5月正式投产。 本文对神华煤直接液化工艺项目进行了综合评价，主要分为3个部分，包括经济分析、技术分析和环境分析。同时，本文还介绍了煤直接液化的工艺流程，重点介绍了煤制油工艺的特殊的单元，例如：煤液化单元，煤制氢单元，T-star工艺单元。 经济分析部分，采用技术经济学的知识，计算了项目的总投资、总成本、项目销售收入和税金以及现金流量。计算出了项目的内部收益率为13.13%，全投资的回收期为7.73年，大于石油化工项目的平均内部收益率10%。从经济方面，神华煤制油项目是有优势的。 技术分析部分，主要从煤直接液化工艺的技术方案，工程放大和项目的建设进行了研究。重点分析了液化工艺核心技术—采用美国的HTI工艺，液化工艺的催化剂制备单元—采用新型高效“863”合成催化剂，液化工艺煤制氢单元—采用Shell粉煤加压气化工艺等先进的技术。神华煤制油项目在产品分离、加氢改质、空分、水处理方面都采用了先进的技术。同时项目的工程放大和项目的建设都保证了神华煤制油项目的有条不紊的建设。 环境分析部分，重点研究了神华项目污水和液化残渣的利用。对这两部分分别提出了建议意见。 最后，本文对神华项目提出了发展建议，提出了神华项目要加大自主技术研究，完善绿化方案，建立水库储备水源，研究煤、电和化工的结合。 关键词：煤制油；直接液化；综合评价

Abstract Shenhua coal to oil was the first industrialization project on construction in the world, which was divided into two stages,including the early one and the first one.the gross of project is five million tons/year in petroleum product. The early stage started to be constructed since August, 2004, the first stage will be finshed in 2009, and plan to put into production in may. The comprehensive evaluation of the project in direct liquefaction process on shenhua coal was studied in this paper, which mainly was divided into three parts, including the economic analysis, technical analysis and environmental analysis. At the same time, this paper also introduced the process flow in coal liquefaction, major introduced special unit of coal to oil, for example: coal liquefaction unit, hydrogen unit, T-star process unit. Economic analysis, using knowledge of technical economics, the project total investment, total cost, project sales income and tax and cash flow were calculated,then the internal rate of return and investment recoupment period of project were 13.13% and 7.73 years respectively.The internal rate of return was more than the one for petrochemical industry which was 10%. From the economic aspect, the project was profitable. Technical analysis, mainly studied from coal direct liquefaction technical scheme, engineering enlargement and project construction. The core technology liquefaction process - HTI process employing the America technology, catalyst preparation process - using new efficient "863" synthesis catalyst, coal liquefaction process for hydrogen production unit by adding pressurized gasification - employing Shell advanced pressurized gasification technology were emphatically analyzed. Shenhua coal to oil project in product separation unit, hydrogenation modification uint,air

神华集团煤直接液化示范工程

综 述 神华集团煤直接液化示范工程 叶 青 (神华集团有限责任公司,北京　100011) 摘　要:简叙了神华集团有限责任公司煤直接液化示范工程的意义、资源状况、技术特点和管理模式。神华煤直接液化示范工程是利用世界上煤直接液化新技术建设商业化工程的首例,该工程建设本身也是煤直接液化技术应用和工程再开发的过程,其成功实施对中国能源结构的战略调整,对中国煤直接液化产业化发展具有非常重要的示范作用。 关键词:神华集团;煤直接液化;示范工程 中图分类号:T Q52911 文献标识码:A 文章编号:0253-2336(2003)04-0001-03 Shenhua demo project of coal direct liquefaction YE Qing (Shenhua Group Corp.Ltd.,Beijing　100011,China) Abstract:The paper stated the significance,res ource status,technical features and management m ode of Shenhua dem o project of coal direct liq2 uefaction1The Shenhua dem o project is the first case with w orld advanced technology of coal direct liquefaction to build a commercialized project1 The construction of the project itself is als o a procedure of the coal direct liquefaction technology application and the engineering redevelopment1 The success ful practice of the project will have very im portant dem o functions to the strategic adjustment of the Chinese energy structure and the in2 dustrial development of the Chinese coal direct liquefaction technology1 K ey w ords:Shenhua G roup;coal direct liquefaction;dem o project 1　煤直接液化工程项目的重大意义 (1)中国有着丰富的煤炭资源,到1999年末,累计探明煤储量为10018亿t,煤储量占已探明的各种能源(煤炭、石油、天然气及水电)总储量的90%。充分利用储量丰富的煤炭资源,大力开发替代石油的技术,多元化降低能源风险,及早考虑能源的多样化是普遍共识。 中国石油资源有限,到1999年末,累计探明石油地质储量203亿t,石油剩余可采储量仅为24亿t。而中国又是一个石油消费大国,石油供需矛盾日益突出。最近几年中国的原油年产量一直徘徊在116亿t左右,资源品位不高,难开采资源比重较大,主要油区生产已处于高含水、高采出阶段,原油开采效果变差,增产难度较大。1993年以后一直靠不断增加进口来弥补国内石油产量的不足。1992年中国成为成品油净进口国,1993年成为石油(原油加成品油)净进口国,1996年又成为原油净进口国。1999年中国原油产量为116亿t,而需求量为2亿t,原油和成品油的净进口量已突破了4000万t,约占总消费量的20%。随着中国经济的稳步发展,这种供小于求的态势还将进一步发展,石油消费量还将猛增。预计2010年中国石油的进口量将可能高达消费总量的40%,净进口量为112亿t左右。预计2015年,中国石油需求量为316亿t,缺口达119亿t左右,石油自给率仅为47%,而建设煤液化项目必将对缓解石油产品的供需矛盾开辟一条新的途径。 (2)煤直接液化示范工程项目建在神华集团所属的神东矿区,该矿区地处石油资源贫乏的山西、陕西、内蒙古、宁夏和甘肃等省(区)中间地带, 1

现代化煤直接液化技术进展(最新版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 现代化煤直接液化技术进展(最 新版)

现代化煤直接液化技术进展(最新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 我国是一个富煤贫油少气的国家，煤炭资源探明剩余可采储量为1842亿t，石油资源探明剩余经济可采储量为20.4亿t，天然气资源探明剩余经济可采储量为23900亿m3，这样的能源结构决定了中国煤炭价格要大大低于油气价格，煤炭价格的上涨速度也大大低于油气价格的上涨速度。近年来，我国石油进口量不断增加，对外依存度已超过40%，已经严重威胁到我国国家的能源安全问题。面对这样的现实，为了缓解我国石油严重短缺的现状，充分利用中国采储量相对较大的煤炭资源，大力推进煤液化产业的成熟与发展，越来越受到了国人的重 视和青睐。 “煤制油”的科学名称为“煤液化”，实施煤液化目是事关国家能源安全的重大战略选择。煤直接液化是国家“十五”期间12个高技术工程项目之一，受到各方关注，国外专家也积极参与[1-3]。所谓煤液化，就是指把固体的煤炭通过化学加工的方法，使其转化为液体燃

神华集团公司煤液化项目情况

神华集团公司煤液化项目情况 就目前了解的情况，神华在国内煤制油领域在投资和技术方面均处于领头羊的位置。在煤制油的两条技术路线上，神华均有所动作。 神华企业概况 神华集团有限责任公司（简称神华集团）是于1995年10月经国务院批准组建的国有独资公司，前身为华能集团属下的华能精煤公司（1985年成立）。中央直管的53户国有重要骨干企业之一。在国家计划和中央财政实行单列，享有对外融资权、外贸经营权、煤炭出口权。神华集团以能源为主业，集煤矿、电厂、铁路、港口、航运为一体，实施跨地区、跨行业、多元化经营，是我国最大的煤炭企业。 神华集团负责统一规划和开发经营神府东胜煤田的煤炭资源和与之配套的铁路、电厂、港口、航运船队等项目。神府东胜煤田位于中国陕西省榆林地区和内蒙古伊克昭盟境内。属世界八大煤田之一，已探明煤田含煤面积3.12万平方公里，地质储量2236亿吨。 目前，神华集团拥有全资及控股子公司30家，职工约9万人。截止2002年底，总资产1026亿元。神华集团目前拥有银行信贷额度超过1500亿元。 2002年，神华集团商品煤销售7773万吨，主营业务收入258亿元,还本付息56.02亿元，利润总额23.19亿元。集团综合实力大幅度提高。神华集团已连续两年在国务院五部委对全国169家中央企业进行

综合效绩考评中，位居全国煤炭行业第一。 中国神华煤制油有限公司作为神华集团的全资企业，经国家工商行政管理总局批准，于2003年6月12日在北京成立，公司注册资金为20亿元人民币。 神华煤液化项目情况 1. 神华的直接煤变油项目 2004年8月，获得国家发改委批准的神华集团内蒙古直接液化项目破土动工，2005年4月18日核心装置开始建设，这是世界上唯一的大型煤直接液化项目。项目地址：内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇，建设总规模为年产油500余万吨，分两期建设，其中一期工程由三条主生产线组成，包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢、加氢改质、催化剂制备等14套主要生产装置。一期工程建成投产后，每年用煤970万吨，可生产各种油品320万吨。 神华煤制油自备电站５×１００ｍｗ工程可行性研究报告也已由北京华北电力设计院编制完成，并通过审查。计划于05年10月动工建设。神华煤直接液化项目一期工程设计规模为年产成品油３００万吨，用电负荷４２０ｍｗ，需工业蒸汽１２００ｔ／ｈ，年排出油灰渣１８０万吨、洗中煤１００万吨，可燃性化工尾气４．２—９万ｎｍ３／ｈ。该工程分三条生产线建设，先期建设第一条生产线规模为年产成品油１００万吨，用电负荷１４２ｍｗ，需工业蒸汽４００ｔ／ｈ，年排出油灰渣６０万吨、洗中煤３３万吨，可燃性化工尾气１．４—３万ｎｍ３／ｈ。该电站的燃料主要来源于煤直接液化所

(煤制油)神华煤直接液化项目综合评价

神华煤直接液化项目综合评价 摘要 神华煤制油项目是世界上首个建设的工业化项目，工程分为先期和一期，总建设规模为年生产油品500万t，自2004年8月先期工程开工建设，到2009年一期工程第一条生产线基本完成，并计划于2009年5月正式投产。 本文对神华煤直接液化工艺项目进行了综合评价，主要分为3个部分，包括经济分析、技术分析和环境分析。同时，本文还介绍了煤直接液化的工艺流程，重点介绍了煤制油工艺的特殊的单元，例如：煤液化单元，煤制氢单元，T-star工艺单元。 经济分析部分，采用技术经济学的知识，计算了项目的总投资、总成本、项目销售收入和税金以及现金流量。计算出了项目的内部收益率为13.13%，全投资的回收期为7.73年，大于石油化工项目的平均内部收益率10%。从经济方面，神华煤制油项目是有优势的。 技术分析部分，主要从煤直接液化工艺的技术方案，工程放大和项目的建设进行了研究。重点分析了液化工艺核心技术—采用美国的HTI工艺，液化工艺的催化剂制备单元—采用新型高效“863”合成催化剂，液化工艺煤制氢单元—采用Shell粉煤加压气化工艺等先进的技

术。神华煤制油项目在产品分离、加氢改质、空分、水处理方面都采用了先进的技术。同时项目的工程放大和项目的建设都保证了神华煤制油项目的有条不紊的建设。 环境分析部分，重点研究了神华项目污水和液化残渣的利用。对这两部分分别提出了建议意见。 最后，本文对神华项目提出了发展建议，提出了神华项目要加大自主技术研究，完善绿化方案，建立水库储备水源，研究煤、电和化工的结合。 关键词：煤制油；直接液化；综合评价 Abstract Shenhua coal to oil was the first industrialization project on construction in the world, which was divided into two stages,including the early one and the first one.the gross of project is five million tons/year in petroleum product. The early stage started to be constructed since August, 2004, the first stage will be finshed in 2009, and plan to put into production in may. The comprehensive evaluation of the project in direct liquefaction process on shenhua coal was studied in this paper, which mainly was divided into three parts, including the economic analysis, technical analysis and environmental analysis. At the same time, this paper also introduced the process flow in coal liquefaction, major introduced special unit of coal to oil, for example: coal liquefaction unit, hydrogen unit, T-star process unit. Economic analysis, using knowledge of technical economics, the project total investment, total cost, project sales income and tax and cash flow were calculated,then the internal rate of return and investment

现代化煤直接液化技术进展

安全管理编号：LX-FS-A49592 现代化煤直接液化技术进展 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

现代化煤直接液化技术进展 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 我国是一个富煤贫油少气的国家，煤炭资源探明剩余可采储量为1842 亿t，石油资源探明剩余经济可采储量为20.4 亿t，天然气资源探明剩余经济可采储量为23900 亿m3，这样的能源结构决定了中国煤炭价格要大大低于油气价格，煤炭价格的上涨速度也大大低于油气价格的上涨速度。近年来，我国石油进口量不断增加，对外依存度已超过40%，已经严重威胁到我国国家的能源安全问题。面对这样的现实，为了缓解我国石油严重短缺的现状，充分利用中国采储量相对较大的煤炭资源，大力推进煤液化产业的成熟与发展，越来越受到了国人的重

煤间接液化与直接液化区别

甲醇为转化烯烃的反应 （1）酸性催化特征 甲醇转化为烯烃的反应包含甲醇转化为二甲醚和甲醇或二甲醚转化为烯烃两个反应。前一个反应在较低的温度（150-350o C）即可发生，生成烃类的反应在较高的反应温度（>300o C）下发生。两个转化反应均需要酸性催化剂。通常的无定形固体酸可以即作为甲醇转化的催化剂，容易使甲醇转化为二甲醚，但生成低碳烯烃的选择性较低。 （2）高转化率 以分子筛为催化剂时，在高于400o C的温度条件下，甲醇或二甲醚很容易完全转化（转化率100%）。 （3）低压反应 原理上，甲醇转化为低碳烯烃反应是分子数量增加的反应，因此低压有利于提高低碳烯烃尤其是乙烯的选择性。 （4）强放热 在200-300o C，甲醇转化为二甲醚和甲醇转化为低碳烯烃均为强放热反应，反应的热效应显著。 （5）快速反应 甲醇转化为烃类的反应速度非常快。根据大连化物所的实验研究，在反应接触时间短至0.04s便可以达到100%的甲醇转化率。从反应机理推测，短的反应接触时间，可以有效地避免烯烃进行二次反应，提高低碳烯烃的选择性。 （6）分子筛催化的形状选择性效应 原理上，低碳烯烃的高选择性是通过分子筛的酸性催化作用结合分子筛骨架结构中孔口的限制作用共同实现的。结焦的产生将造成催化剂活性的降低，同时又反过来对产物的选择性产生影响。 DMTO工艺的开发过程中已经充分考虑了上述MTO反应的特征。DMTO工艺的设计中，也应时刻牢记这些特征，将这些反应的原理性的特征融入其中 煤间接液化与直接液化的区别 一、煤炭液化发展状况: 1、间接液化技术发展状况 煤的间接液化技术是先将煤气化，然后合成燃料油和化工产品。目前南非萨索尔公司、荷兰壳牌公司、美国美孚公司、丹麦托普索公司都拥有成熟技术，但达到和正在商业化生产的只有南非萨索尔公司。该公司已先后建成了三个间接液化工厂，年产汽油、柴油、蜡、乙烯、丙烯、聚合物、氨、醇、醛、酮等113种化工产品，共计760万吨，其中油品占60%左右。 在我国，科技部863计划和科学院于2001年联合启动了“煤变油”重大科技项目，中科院山西煤化所承担了这一项目的研究。2002年9月，千吨级间接液化中试平台实现了第一次试运转，并合成出第一批粗油品。到2003年底，中试平台已运行4次，使用间接液化技术生产出了无色透明的高品质柴油，这是目前世界上纯度最高、最优质的清洁柴油。山东兖矿集团在煤炭间接液化技术方面也取得了较大进展。神华集团拟在陕西榆林建设煤间接液化项目，以榆神矿区储量丰富、质量优良和便于开采的煤炭资源为依托，建立坑口煤炭间接液

煤炭直接液化、间接液化等化技术的比较

煤炭液化技术比较 汇编日期：2011年7月4日 一．煤间接液化介绍 煤的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以合成气为原料，在一定温度、压力和催化剂存在下，通过F-T合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺。包括煤气化制取合成气、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。煤炭间接液化技术主要有南非的萨索尔（Sasol）费托合成法、美国的Mobil （甲醇制汽油法）和荷兰SHELL的中质馏分合成（SMDS）间接液化工艺。 F-T合成的特点是：合成条件较温和，无论是固定床、流化床还是浆态床，反应温度均低于350℃，反应压力2.0-3.0MPa；转化率高，如SASOL公司SAS工艺采用熔铁催化剂，合成气的一次通过转化率达到60％以上，循环比为2.0时，总转化率即达90％左右。 二．煤直接液化介绍 煤的直接液化是煤在适当的温度和压力下，催化加氢裂化生成液体烃类及少量气体烃，脱除煤中氮、氧和硫等杂原子的转化过程。 目前国内外的主要工艺有： 1.美国HTI工艺 该工艺是在两段催化液化法和H－COAL工艺基础上发展起来的，采用近十年来开发的悬浮床反应器和HTI拥有专利的铁基催化剂（GelCatTM）。反应温度420～450℃，反应压力17MPa；采用特殊的液体循环沸腾床反应器，达到全返混反应器模式；催化剂是采用HTI专利技术制备的铁系胶状高活性催化剂。在高温分离器后面串联一台加氢固定床反应器，对液化油进行在线加氢精制。 2.日本NEDOL工艺 该工艺由煤前处理单元、液化反应单元、液化油蒸馏单元及溶剂加氢单元等4个主要单元组成。反应压力17M～19MPa，反应温度为430～465℃；催化剂采用合成硫化铁或天然硫铁矿。离线加氢方式。

现代化煤直接液化技术进展通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD683 现代化煤直接液化技术进展通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

现代化煤直接液化技术进展通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 我国是一个富煤贫油少气的国家，煤炭资源探明剩余可采储量为1842 亿t，石油资源探明剩余经济可采储量为20.4 亿t，天然气资源探明剩余经济可采储量为23900 亿m3，这样的能源结构决定了中国煤炭价格要大大低于油气价格，煤炭价格的上涨速度也大大低于油气价格的上涨速度。近年来，我国石油进口量不断增加，对外依存度已超过40%，已经严重威胁到我国国家的能源安全问题。面对这样的现实，为了缓解我国石油严重短缺的现状，充分利用中国采储量相对较大的煤炭资源，大力推进煤液化产业的成熟与发展，越来越受到了国人的重 视和青睐。 “煤制油”的科学名称为“煤液化”，实施煤液化目是事关国家能源安全的重大战略选择。煤直接液化是国家“十五”期间12 个高技术工程项目之一，受到各方关注，国外专家也积极参与[1-3]。所谓煤液化，就是指把固体的煤炭通过化学加工的方法，使其转化为液体燃料、化工原料等产品。根据加工路线的不同，通常把煤液化分为直接

煤的直接液化

煤的直接液化 概述 煤的液化是先进的洁净煤技术和煤转化技术之一，是用煤为原料以制取液体烃类为主要产品的技术。煤液化分为“煤的直接液化”和“煤的间接液化”两大类， 煤的直接液化是煤直接催化加氢转化成液体产物的技术． 煤的间接演化是以煤基合成气(CO+H2)为原料，在一定的温度和压力下，定向催化合成烃类燃料油和化工原料的工艺，包括煤气化制取合成气及其挣化、变换、催化合成以及产品分离和改质加工等过程。 通过煤炭液化，不仅可以生产汽油、柴油、LPG（液化石油气）、喷气燃料，还可以提取BTX（苯、甲苯、二甲苯），也可以生产制造各种烯烃及含氧有机化台物。 煤炭液化可以加工高硫煤，硫是煤直接液化的助催化剂，煤中硫在气化和液化过程中转化威H2S再经分解可以得到元素硫产品． 本篇专门介绍煤炭直接液化技术 早在1913年，德国化学家柏吉乌斯(Bergius)首先研究成功了煤的高压加氢制油技术，并获得了专利，为煤的直接液化奠定了基础。 煤炭直接加氢液化一般是在较高温度(400℃以上)，高压(10MPa以上)，氢气(或CO+H2, CO+H2O)、催化剂和溶剂作用下，将煤的分子进行裂解加氢，直接转化为液体油的加工过程。 煤和石油都是由古代生韧在特定的地质条件下，经过漫长的地质化学滴变而成的。煤与石油主要都是由C、H、O等元素组成。煤和石油的根本区别就在于：煤的氢含量和H／C 原子比比石油低，氧含量比石油高I煤的相对分子质量大，有的甚至大干1000．而石油原油的相对分子质量在数十至数百之间，汽油的平均分子量约为110；煤的化学结构复杂，它的基本结构单元是以缩合芳环为主体的带有侧链和官能团的大分子，而石油则为烷烃、环烷烃和芳烃的混合物。煤还含有相当数量的以细分散组分的形式存在的无机矿物质和吸附水，煤也含有数量不定的杂原子（氧，氮、硫）、碱金属和微量元素。 通过加氢，改变煤的分子结构和H/C原子比，同时脱除杂原子，煤就可以液化变成油。 1927年德国在莱那(Leuna)建立了世界上第一个煤直接液化厂，规模10×l04 t/a。1936~ 1943年为支持其法西斯战争，德国又有11套煤直接液化装置建成投产，到1941年，生产能力曾达到423×104t/a． 20世纪50年代后，中东地区大量廉价石油的开发，使煤液化（包括直接液化和间接液化）失去了竞争力．1973年后，由于中东战争，世界范围内发生了一场石油危机，煤液化研究又开始活跃起来。德国、美国、日本、俄罗斯等国的煤化学家相继开发了煤炭直接液化新工艺，主要目的是提高煤液化油的收率和质量、缓和操作条件、减少投资、降低成本；相继成功地完成了日处理150－600t煤的大型工业性试验并进行了商业化生产厂的设计。 第一章煤直接液化的基本原理 第一节煤的分子结构与适宜直接液化的煤种 一、煤的大分子结构模型 根据最新的研究成果，一些学者提出了煤的复合结构概念模型，认为煤的有机质可以设想由以下4个部分复合而成。 第一部分，是以化学共价键结合为主的三维交联的大分子，形成不溶性的刚性网络结构，它的主要前身物来自维管植物中以芳族结构为基础的木质素。 第二部分，包括煤的相对分子质量一千至数千，相当于沥青质和前沥青质的大型和中型分子，这些分子中包含较多的极性官能团，它们以各种物理力为主，或互相缔合，或与第一

煤直接液化工艺条件对液化反应的影响

煤直接液化工艺条件对液化反应的影响 煤直接液化的技术从诞生到应用至今已经有100多年的历史了，随着科学技术的发展，煤直接液化的工艺技术也在不断的进步。本文对煤直接液化的反应原理以及煤直接液化的工艺流程等进行了相应的介绍，针对工艺条件对于煤直接液化反应的影响进行了研究，采用定性定量相结合的方式对温度、压力、干煤空速以及气液比对于煤直接液化的影响进行了分析，得到了这些条件对于煤直接液化的影响，为煤直接液化工艺的提升提供了理论基础。 标签：煤直接液化工艺条件液化反应原理影响 引言 早在1913年德国人就发明了煤直接液化的技术，在二战期间该技术就得到的实际的应用和推广。在二次世界大战结束之后，由于中东地区大量廉价的石油涌入市场，煤直接液化企业在其面前没有丝毫的抵御能力纷纷倒闭了。大约在20世纪70年代的时候，在世界范围内出现了经济的危机，煤炭的直接液化技术又开始被重新重视起来。尤其是美国、日本以及德国等国家在煤直接液化的技术的基础上对其进行了工艺方面的极大的改良，这些工作的目的只有一个那就是尽可能的降低煤直接液化的反应的苛刻的条件，进而在最大程度上降低煤直接液化所耗费电的成本。目前世界上比较有代表性的煤直接液化的技术流派主要分为三种分别为美国、德国以及日本的技术。这些煤液化的新技术中所具有的共性就是，反应的条件和原来相比已经不是那么苛刻。神华集团的液化工艺是具有完全自主知识产权的煤直接液化的技术，该技术不论是从反应条件或者是反应的出油上和其他技术相比都具有相当的优势。 一、煤直接液化反应的原理以及相应的工艺流程 1.煤直接液化的反应机理 将煤炭处于高温、高压以及氢气的环境下，通过催化剂的反应的催化作用，会发生煤炭和氢气之间的反应，然后对反应后的产品进行液化蒸馏将其分成轻重两个部分。通过大量的理论研究与实践证明，煤炭在高温、高压以及氢气的环境下和氢气发生反应液化的过程大致可以分为三个步骤。首先煤炭所处的温度在300摄氏度以上的时候，煤炭就是开始受热分解，在煤炭中大分子结构的较弱的连接键开始断裂，这使得煤炭的分子结构产生了相应的变化，通过煤炭的这种分解产生了较大数量的单元分子结构的自由基，自由基的分子的数量在数百左右（虽然其不带电但是有自身所带电子的碎片）。接着在供氢溶剂比较充足并且氢气的压力较大的环境下，自由基通过和氢气进行结合形成较为稳定的结构，最终成为沥青烯及液化油的分子。氢气分子本身并不能与相应的自由基结合，能够和自由基相结合的是氢气的自由基，也就是氢气的原子，或者是经过活化的氢气分子，氢原子或者是活化的氢气分子的来源是煤炭中的氢、以及供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基、氢气中的氢气分子被催化激活、或者是化学反应放出的氢等。