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间接液化概念
间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应,使煤炭全部气化、转化
成合成气(一氧化碳和氢气的混合物),然后再在催化剂的作用下合成为液体燃
料的工艺技术。
F-T合成反应器
SASOL自1955年首次使用固定床反应器实现商业化生产以来,紧紧抓住反
应器技术和催化剂技术开发这两个关键环节,通过近五十年的持之以恒的研究和
开发,在煤间接液化费托合成工艺开发中走出了一条具有SASOL特色的道路。
迄今已拥有在世界上最为完整的固定床、循环流化床、固定流化床和浆态床商业
化反应器的系列技术。
1固定床反应器(Arge反应器)
固定床反应器首先由鲁尔化学(Ruhrchemir)和鲁齐
(Lurge)两家公司合作开发而成,简称Arge反应器。1955
年第一个商业化Arge反应器在南非建成投产。反应器直
径3米,由2052根管子组成,管内径5厘米,长12米,
体积40m3;管外为沸腾水,通过水的蒸发移走管内的反
应热,产生蒸汽。管内装填了挤出式铁催化剂。反应器的
操作条件是225°C,2.6MPa。大约占产品50%的液蜡顺催
化剂床层流下。基于SASOL的中试试验结果,一个操作
压力4.5MPa的Arge反应器在1987年投入使用。管子和
反应器的尺寸和Arge反应器基本一致。
固定床反应器的优点有:易于操作
缺点:反应器制造昂贵
1.1列管式反应器(TFB):由圆筒形壳体和内部竖置的管束组成,
管内填充催化剂,管外为加压饱和水,利用水的沸腾蒸发移热。其主
要特点是液体产物易于收集、催化剂与重质烃易于分离等。其缺点是
存在着径向与轴向的温度梯度,催化剂难以控制在最佳的反应温度,
且易因局部过热而造成催化剂烧结、积炭,堵塞反应管。此外,结构
复杂、价格较高、催化剂装卸困难也是其固有的缺点。
2浆态床反应器
德国人在上世纪的40和50年代曾经研究过三
相鼓泡床反应器,但是没有商业化。SASOL的研
发部门在二十世纪七十年代中期开始了对浆态床
反应器的研究。1990年研发有了突破性进展,一个
简单而高效的蜡分离装置成功地通过了测试。100
桶/天的中试装置于1990年正式开车。SASOL于
1993年5月实现了ID=5m、20m高,产能为2500
桶/天的浆态床反应器的开工
2.1循环流化床(CFB):细粉催化剂在气流携带下上升、反应,然
后在另一侧支管内旋风分离、沉降,催化剂循环。CFB反应器具有产
量高、在线装卸催化剂容易、反应时间长、热效率高等优点。其缺点
是结构复杂、操作复杂、设备投资费用高,放大困难等。
3循环流化床反应器
1955年前后,萨索尔在其第一个工厂(SasolI)中对
美国Kellogg公司开发的
循环流化床反应器
(CFB)进行了第一阶段
的500倍的放大。放大后
的反应器内径为2.3米,
46米高,生产能力1500
桶/天。
3.1固定流化床(FFB):催化剂在气流中悬浮、反应。FFB反应器
的优点是床层等温性好、选择性易于控制、反应器造价低,且具有较
高的油选择性;多用于高温F—T合成。
4固定流化床反应器
鉴于循环流化床反应器的局限和缺陷,SASOL开发成功了固定流化床反应
器,并命名为SASOLAdvancedSynthol(简称为SAS)反应器。
固定流化床反应器由以
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