国内外煤炭液化的技术现状分析与展望.ppt

2-1 煤炭的直接液化技术 2-1-1 煤炭直接液化的反应机理 2-1-2 煤质要求 2-1-4 供氢溶剂 2-1-4 供氢溶剂分类 2-2-1煤炭间接液化基本原理 4-1 煤炭液化优势（Strength） 4-2 煤炭液化劣势（Weakness） 4-3 煤炭液化机遇（Opportunity） 4-4 煤炭液化威胁（Threaten） China University of Mining Technology * * 国内外煤炭液化的技术现状分析和展望 中国矿业大学 化工学院化工05-4 詹俊荣 赵跃 周峰 谢显国 颜刚 * * 1.煤炭液化研究背景 2.煤炭直接、间接液化技术现状 3.两种液化技术比较 4. 煤炭液化的SWOT分析 目录 * * 1.煤炭液化的研究背景 中国是一个富煤贫油少气的国家，而煤炭液化技术也将成为新型煤化工产业的重要方向之一 研究背景 在应对当今石油供需矛盾和贯彻节能减排政策中，煤炭液化不仅具有重大的环保意义，而且具有保障能源安全的战略意义。 煤炭通过液化将其中的硫等有害元素以及矿物质脱除,产品为洁净燃料 。 * * 二、煤炭直接、间接液化技术现状 煤炭的直接 液化技术 2 5 3 4 1 反应机理 煤质要求 催化剂 工艺 供氢溶剂 煤在热解过程中，生成的游离基从供氢溶剂中取得氢而稳定下来，生成分子量较小的产物。 煤在加氢液化过程中，在一定的温度下（300°C）时，煤的化学结构中键能最弱的部分开始断裂成自由基碎片：R - CH2 - CH2 - R′v R → CH2 +R′- CH2 煤中的有机质中的杂原子如O、N、S在加氢的条件下能与氢反应，分别生成H2O、H2 S、NH3等，对提高煤加氢液化产品的质量和保护环境很重要 热裂解 反应 供氢反应 脱杂原子 反应 煤化 程度 煤化程度越深，加氢液化越难 ； 高等挥发烟煤（长焰煤、气煤）和年轻褐煤是最适宜的液化原料，中等变质程度以上的很难液化 煤岩组成 镜质组和壳质组是活性组分，易加氢液化，而惰质组难液化或根本不能液化 矿物质组成 及含量 矿物质的含量越低越好，5%左右最好，最大不超过10% 如ZnCl2、SnCl2等，属酸性催化剂，裂解能力强，但是对煤液化装置设备有较强的腐蚀作用 催化活性较高。但是这类金属催化剂的价格比较昂贵而且丢弃对污染比较严重，因此用后要回收 包括含铁的天然矿石、含铁的工业残渣和各种纯态铁的化合物（如铁的氧化物、硫化物和氢氧化物）。 钴(Co) 钼（Mo） 镍（Ni） 金属 卤化物 铁系催化剂 2-1-3 催化剂 供氢溶剂的作用 2 5 3 4 1 提供和传递转移活性氢作用 溶胀分散作用 对煤粒热裂解生成的自由基起稳定保护作用 稀释液化产物 作用 溶解作用 主要是煤焦油和石油渣油。 这种煤直接液化工艺与石油渣油或煤焦油高温裂解加氢工艺的结合与发展, 是一种高效合理利用煤炭资源生产液体燃料的新方法。 常见的溶剂有: 四氢萘、萘、蒽、菲、甲酚、萘酚 使这些废物质得到循环利用,同时减少污染, 这一技术对环境保护、节约资源很有意义 普通溶剂 重质油 废塑料、废橡胶、 废油脂 * 该工艺以炼铝赤泥为催化剂，催化剂加入量为4％ ，不进行催化剂回收。反应压力为30MPa，反应温度为465oC。 现已完成0．2t／d和200t／d规模的试验研究。采用减压蒸馏(即闪蒸)方法进行固一液分离，液化粗油不经降温而直接进行提质加工，将难以加氢的沥青质留在残渣中用作气化制氢的原料。 2-1-5 直接液化工艺-德国IGOR工艺 * 该工艺以黄铁矿为催化剂，催化剂加人量为4％ ，也不进行催化剂回收。反应压力为19 MPa，反应温度为460℃。 其主要特点是循环溶剂全部在一个单独的固定床反应器中，用高活性催化剂预先加氢，使之变为供氢溶剂。液化粗油经过冷却后再去进行提质加工。液化残渣连同其中所含的重质油即可进一步进行油回收，也可直接用作气化制氢的原料。现已完成0．01t／d、0．1t／d、lt／d以及150t／d规模的试验研究。 2-1-5 直接液化工艺-日本NEDOL工艺 * 该工艺使用人工合成的高分散催化剂，加人量为0．5％，不进行催化剂回收。反应压力为17MPa，反应温度为4500C。 其主要特点是对液化残渣进行油回收，故液化油收率较高。现已完成0．025t／d和3t／d规模的试验研究。 2-1-5 直接液化工艺- 美国HTI工艺 * 该工艺使用高活性的乳化钼催化剂，加人量为0．1％ ，在1600-1650℃高温下采用焚烧法进行催化剂回收，回收率达95％ ～97％。反应压力为6～10MPa，反应温度为425～435℃。 其主要特点是原料煤在一个特殊的涡流舱内被惰性气体快速加热(升温速率为1000℃／min