煤液化技术 第二十二讲.ppt

制 油 第二十二讲 煤液化主要设备 1 2 主要知识点： 煤间接液化设备 单位：鄂尔多斯职业学院 主讲人：周铁桥 煤直接液化设备 □直接液化反应器是液化工艺的核心设备； □反应器中存在气、液、固三相—流体分配盘(反应物有效接触)； □反应器中是高温、高压、富氢的环境—安全要求严格。 1.1 煤直接液化反应器 1.煤直接液化设备 、 1.1 煤直接液化反应器 1.煤直接液化设备 三相沸腾床反应器—H-Coal 神华 外循环三相反应器—HTI 1.1 煤直接液化反应器 1.煤直接液化设备 柱塞流鼓泡床反应器—IGOR NEDOL 内循环浆态床反应器 □高压煤浆泵的作用是将煤浆从常压输送到高压反应器中，高压差，气液固三相混合物，容易磨损。 1.2 高压煤浆输送泵 1.煤直接液化设备 □减压阀安装在高温分离器底部，压差大，液固混合物流速高，阀体和阀芯腐蚀和磨损大； □应采用耐高温耐磨的材料，如碳化钨，金刚石等。 1.3 煤浆减压阀 1.煤直接液化设备 1.3 煤浆减压阀 1.煤直接液化设备 □应高压分离器中的温度应保持比反应器低15~20 ℃ ； □由于温度高，又没有氢的存在，分离器中容易结焦。 1.4 高温分离器 1.煤直接液化设备 □应高压分离器中的温度应保持比反应器低15~20 ℃ ； □由于温度高，又没有氢的存在，分离器中容易结焦。 1.4 高温分离器 1.煤直接液化设备 1.5 低温分离器 1.煤直接液化设备 2.1 间接液化F-T合成反应器 2.煤间接液化设备 HTFT （350℃） 汽油和烯烃 LTFT （180~250℃） 蜡和柴油 传统技术 先进技术 循环流化床 固定流化床（SAS） 固定床 浆态床 （SSPD） 1. Sasol 列管式固定床工艺 ( Arge ) ◎催化剂装填在列管内，通过管外的水将反 应热移走，产生中压蒸汽。 ◎自1953年以来Sasol公司一直用列管式固定床反 应器合成液体燃料。 ◎SiO2为载体的铁催化剂，主要产物为汽油、柴 油和蜡，选择性达78%以上，且蜡生成量较大。 ◎缺点：温度梯度限制了反应速率； 反应器进出口压差大； 进一步放大十分困难，5000根管是极限； 投资大； 不可能进行在线添加和取出催化剂。 固定床反应器 2.煤间接液化设备 2. Sasol 循环流化床工艺 ( Synthol ) ◎开发时间:1990工艺模型试验，1993年工业试验; ◎进一步放大十分困难; ◎较大的投资; ◎催化剂的循环增加了操作费用; - 催化剂的磨蚀 - 必须维持较高的速度 - 催化剂循环必须消耗一定能量 循环流化床反应器 2.煤间接液化设备 3. Sasol 固定流化床工艺 ( SAS ) ◎开发时间 1990工艺模型试验，1993年工业试验; ◎特点: 造价低, 只有原来的循环流化床的一半; 较高的热效率； 催化剂床层压降低, 减少了气体压缩费用; 床层等温; 维护费用减少85%; 高的油选择性, CO 转化率高于Synthol; 易于大型化; 无催化剂循环,催化剂消耗减少60%; 固定流化床反应器 2.煤间接液化设备 ◎SAS床反应器，合成烃类的选择性与循环流化床相似，但CO 的转化率比Synthol反应器高； ◎由于催化剂不循环流动，使得生产能力相同的SAS反应器比Synthol反应器制造和操作费用 低得多； ◎Synthol操作复杂 ，而SAS反 应器相对简单； ◎SAS的生产能力比Synthol强。 固定流化床反应器 相同生产能力下的SAS和Synthol尺寸比较 2.煤间接液化设备 4. Sasol 浆态床工艺 ( SSPD ) ◎容易操作 - 全返混，等温操作 - 压降减少65~85% ◎在线添加和更换催化剂 ◎操作费用较低 - 催化剂耗量减少70% - 维护费用降低 ◎结构简单，投资降低75% ◎单台反应器能力至少是20台Arge反应器 浆态床反应器 2.煤间接液化设备 THANK YOU 1.1 煤直接液化反应器 1.煤直接液化设备 1.1 煤直接液化反应器 1.煤直接液化设备 入口 出口 冷氢入口 取样口 120mm 煤液化反应是强放热反应——直接液化反应器一般采用向反应器内注入冷氢或冷油的办法以控制温度，虽然冷氢的吸热量是有限的，但注入氢气后扩大了气体流量，使更多的液化油轻组