煤炭间接液化项目工艺分析-孟庆鹏
兖矿榆林100万吨年煤间接液化项目气化装置介绍-ecust
2014年11月，8台气化炉原始烘炉工作 完成，2015年7月31日1#气化炉一次投料成 功。
四、试运行情况
2015年1月初，气化装置进入设备 单体试车阶段，4月，8套气化系统设备 单体试车全部完成。5月初至6月上旬，8 套气化系统水联动试车完成。7月下旬， 8套气化系统安全联锁系统带压调试完成， 系统气密实验完成，具备气化炉投料条 件。
煤液化项目建设地点为陕西省榆林市 榆横工业园北区。项目概算投资164亿元， 占地303公顷。项目建成后，可年产柴油79 万吨、石脑油26万吨、液化石油气10万吨。 主要副产品为年产硫磺3.3万吨、硝酸钠 9800吨、杂醇6.87万吨。
煤液化项目于2012年6月开工建设， 2013年8月全面进入设备安装阶段，于2015 年8月23日全系统流程打通，产出合格油品。 我国首套百万吨级具有自主知识产权的煤 间接液化国家示范项目投料试车圆满成功。
解决措施：该问题在施工过程中已解决，联系设计 将该管线进真空闪蒸罐前的最低点直接配管至澄 清槽。AB烧嘴于7月31日23时06分、CD 烧嘴于7月31日23时16分一次性投料成功，在运行 过程中，系统通过开工火炬放空，发现无法有效控 制系统压力，放空管主、副线阀门均已全开，压力 仍上涨无法控制。
原因分析：单台气化炉去开工火炬放空的主副线上设 置了降噪孔板，降噪孔板采用三层筛板结构，由于 合成气量较大，降噪板流通面积不足。又因合成气 未切气至变换，没有变换高温冷凝液返回系统，合 成气洗涤效果差，存有带灰现象，造成降噪板积灰， 进一步影响降噪板流通面积，因此造成系统憋压。
解决措施：将开工火炬主副线的降噪孔板切割去除。 8月1日21时26分，1#气化炉开工火炬主副线的降噪 孔板切割完毕，气化炉带压连投。
截止2014年4月主要静设备基本安装完成， 2014年9月底，工艺管道安装完成。
煤炭间接液化技术讲
熔铁(BASF)
240
k0PCO·PH2/(PCO+cPCO2)
81
沉淀铁/钾
220~260
k0PCO·PH2/(PCO+aPCO2)
103
四. 合成产物分布
ASF模型 双α分布模型 T-W模型
ASF模型
An
An+1
An+2
An+3
Cn
Cn+1
Cn+2
Cn+3
kt
kt
kt
kt
kp
kp
kp
kp
南非SASOL循环流化床直径3.6m 正在安装的是直径8m的固定流化床
综合机理
链引发： 6种方式 链增长： 5种方式 链终止：加氢、脱水、聚合 脱附
2. 反应动力学方程
催化剂
反应器
温度 ℃
压力 MPa
H2/CO
速率表达式
活化能 kJ/mol
铁系
固定床
aPH22 · PCO
88
氮化铁
固定床
214.8
9
2CO + 2H2 = CH4 + CO2
254.1
10
CO2 + 2H2 = CH4 + 2H2O
175
11
2CO = C + CO2
134
12
CO + H2 = C + H2O
94.2
二. F-T合成催化剂
催化剂的组成：活性金属、助剂、载体 Fe催化剂：熔融法、沉淀法、烧结法、柠檬酸络合降解法，配以助剂 Co催化剂：浸渍在载体上，配以助剂 Ni、Ru催化剂：浸渍在载体上，配以助剂 催化剂的中毒和失活
煤炭间接-直接液化技术
• 我国煤炭资源丰富，为保障国家能源安全，满 足国家能源战略对间接液化技术的迫切需要， 2001年国家科技部”863”计划和中国科学院联 合启动了”煤制油”重大科技项目。两年后，承 担这一项目的中科院山西煤化所已取得了一系列 重要进展。与我们常见的柴油判若两物的源自煤 炭的高品质柴油，清澈透明，几乎无味，柴油中 硫、氮等污染物含量极低，十六烷值高达75以上， 具有高动力、无污染特点。这种高品质柴油与汽 油相比，百公里耗油减少30％，油品中硫含量小 于0．5×10－6，比欧Ⅴ标准高10倍，比欧Ⅳ标 准高20倍，属优异的环保型清洁燃料。
• 我国与南非于2004年9月28日签署合作谅解备 忘录。根据这项备忘录，我国两家大型煤炭企业 神华集团有限责任公司和宁夏煤业集团有限责任 公司将分别在陕西和宁夏与南非索沃公司合作建 设两座煤炭间接液化工厂。两个间接液化工厂的 首期建设规模均为年产油品300万吨，总投资分 别为300亿元左右。通过引进技术并与国外合资 合作，煤炭间接液化项目能够填补国内空白，并 对可靠地建设“煤制油”示范项目有重要意义。 萨索尔公司是目前世界上唯一拥有煤炭液化工厂 的企业。从1955年建成第一个煤炭间接液化工厂 至今已有50年的历史，共建设了3个煤炭间接液 化厂，年处理煤炭4600万吨，年产各种油品和化 工产品760多万吨，解决了南非国内40%的油品
• 我国中科院山西煤化所从20世纪80年代开始进行 铁基、钴基两大类催化剂费-托合成油煤炭间接液 化技术研究及工程开发，完成了2000吨/年规模的 煤基合成油工业实验，5吨煤炭可合成1吨成品油。 据项目规划，一个万吨级的“煤变油”装置可望 在未来3年内崛起于我国煤炭大省山西。
煤间接液化技术分析和前景展望
＝ —２ ４８ Ｊ ＝ — ０ ．ｋ ＝
费托合成反应还伴有 甲烷化反应 、 醇类生成反 应、 醛类生成反应、 生成碳的反应等副反应 。 ２ 费托 合 成反 应理 论 产率 根据主反应计量式可以得到每 １ ｍ 合成气的 Ｎ 。 烃类产率的通用计算式； 烃 产率 Ｙ＝（ Ｈ 一 摩尔数 Ｘ （ Ｈ２） 一Ｃ ２ ） 一Ｃ 一 分子量 Ｘ 合成气摩尔数 ／消耗合 成气摩尔数 × １ ｍ Ｎ 。 用 上 式 计 算 的 费 托 合 成 理 论 产 率 为 ２８ ３／ ０． ｇ Ｎｍ。Ｈ２ Ｏ） （ ＋Ｃ 。实 际 产 率 远 低 于 这 一 数 值 ， 在 多 １０／ ２ ｇ Ｎｍ。Ｈ２ Ｏ） （ ＋Ｃ 上下 。 ３ 费 托合 成 反 应的影 响 因素 影 响费托合成反应速度 、 转化率和产品分布的 因 素 很 多 ， 中 有 催化 剂 、 应 器类 型 、 料气 Ｈ２ 其 反 原 ／ Ｃ Ｏ值 、 反应温度 、 压力、 空速和操作时间等 。
中图分类号 ： Ｅ ５ Ｔ ３５
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６ ７８ （Ｏ １１一ＯＯ —０ １ ０－ ９ １２ １） ４ １ ３ ２
由于其加氢活性不如钴剂 ， 故产物中烯烃相对丰富， Ｃ 和长链 烃 产率较 低 。 Ｈ４
３２ 反应 器 类 型的影响 ． 固定床 由于反应温度较低及其他原因， 重质油 和石蜡产率高， 甲烷和烯烃产率低 气流床正好相
收稿 日期 ：０ ｌ ３ ６ ２ １ —Ｏ —１
加， 但会导致转化率下降， 所以对空速与转化率应通 过优化进行合理的选择 。 ３ ７ 以 费托 合 成技 术 为核 心 的煤 间接 液 化 技 术还 ．
有 以下特 点 ．
①煤质适用性好 ， 可采用各种气化技术加工不 同品质的煤炭 ， 生产 出满足要求的合成气。 ②煤间接
煤制气液化分离工艺技术的运用分析
煤制气液化分离工艺技术的运用分析一、煤制气液化分离工艺技术概述煤制气液化分离工艺技术是指将煤制气通过液化分离技术，将其中的各种组分分离出来，以获得高纯度的气体产品。
该技术主要包括气体分离和液化分离两个过程。
在气体分离过程中，可以使用吸附分离、膜分离、吸附/膜混合分离等技术，将混合气体中的各种组分进行分离；在液化分离过程中，可以利用低温冷却和凝聚技术，将气态混合物冷却至混合物的沸点以下，从而得到高纯度的气体产品。
煤制气液化分离工艺技术具有高效、环保、资源综合利用等特点，可以将煤制气中的各种组分进行高效分离，获得高纯度的气体产品，具有重要的经济和社会价值。
1. 能源产业煤制气液化分离工艺技术在能源产业中具有重要的应用价值。
由于煤资源丰富，且具有较高的含碳量，可用于产生高质量的燃料气。
通过煤制气液化分离工艺技术，可以将煤制气中的一氧化碳、氢气等高纯度气体产品进行分离，具有利于提高煤制气的气品质和降低污染排放的优势。
2. 化工产业煤制气液化分离工艺技术在化工产业中也有着广泛的应用。
通过该技术，可以从煤制气中分离出一系列的化工产品，如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，用于生产燃料、化肥、合成柴油等化工产品，具有重要的经济和社会价值。
3. 环保产业1. 技术创新随着科学技术的不断进步，煤制气液化分离工艺技术也在不断创新。
通过利用新型的吸附剂、膜材料和冷却剂，可以提高气体分离和液化分离的效率和产率，降低能耗和成本，促进煤制气液化分离工艺技术的进一步发展。
2. 资源综合利用随着能源资源的日益紧缺，煤制气液化分离工艺技术也需要更好地实现资源综合利用。
通过研究和开发新的燃料气、化工产品和新能源产品，可以最大限度地实现煤制气中各种组分的资源综合利用，促进能源产业的可持续发展。
随着环境保护意识的提高，煤制气液化分离工艺技术也需要更好地实现环保减排。
通过研究和开发新的减排技术和装备，可以更好地减少煤制气液化分离工艺技术对环境的污染，促进环保产业的发展。
《Y公司200万吨煤炭间接液化示范项目可行性研究》范文
《Y公司200万吨煤炭间接液化示范项目可行性研究》篇一一、引言随着国家对清洁能源和可持续发展的重视，煤炭间接液化技术作为一种重要的能源转化方式，正逐渐成为我国能源战略的重要组成部分。
Y公司拟投资建设200万吨煤炭间接液化示范项目，旨在提高煤炭资源利用效率，促进地方经济发展。
本文将对项目的可行性进行深入研究，为项目的决策提供科学依据。
二、项目背景及意义煤炭间接液化技术是将煤炭转化为液体燃料的一种技术，具有资源丰富、环保、高效等优点。
Y公司所在地区煤炭资源丰富，但受制于运输和环保等因素，煤炭的利用效率相对较低。
因此，建设该示范项目具有重要的战略意义：一是提高煤炭资源的利用效率，推动地区经济发展；二是优化能源结构，降低环境污染；三是为同类项目的实施提供宝贵的经验和技术支持。
三、市场分析通过对国内外市场需求、竞争状况及政策环境等方面进行分析，可以得出该项目具有广阔的市场前景。
一方面，国内外对清洁能源的需求持续增长，煤炭间接液化产品具有较大的市场需求；另一方面，国家政策支持清洁能源和可持续发展，为项目提供了良好的政策环境。
此外，通过对潜在竞争对手的分析，可以明确项目在市场中的定位和竞争优势。
四、技术分析煤炭间接液化技术涉及多个领域的技术集成和创新。
Y公司应充分评估现有技术水平和研发能力，确保项目的技术可行性。
同时，要关注国内外技术发展趋势，积极引进和吸收先进技术，加强与科研机构、高校等合作，共同推进技术研究和创新。
此外，还需对项目的工艺流程、设备选型、环境保护等方面进行详细分析，确保项目在技术上的领先性和可持续性。
五、经济分析从经济效益角度分析，该项目具有较高的投资回报率。
通过对项目的成本构成、收益预测、投资回收期等方面进行详细分析，可以得出项目在经济上的可行性。
同时，要充分考虑项目的社会效益，如促进地方经济发展、提高就业率、改善民生等，以实现经济效益和社会效益的双重目标。
六、环境影响评价煤炭间接液化项目对环境的影响是项目可行性研究的重要部分。
神华宁煤400万吨年煤炭间接液化项目合成气净化装置管沟工程
XXX管沟工程施工组织设计编制：审核：审批：XXXX二○一四年十一月一、编制说明1、本施工组织设计严格按照工程招标范围和招标文件对施工组织设计的要求进行编制。
在人员、机械、材料调配、质量要求、进度安排等方面统一部署的原则下，由土建、安装二大专业组成。
2、根据本工程设计特点、功能要求，本着对业主资金合理利用，对工程质量的高度责任感，我们的编制原则是“经济、合理、优质、高效”。
3、本施工组织设计凡未注明计量单位均为“mm”。
二、工程概况及特点(一)工程概况神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目合成气净化装置管沟工程，全长421.5米，电缆沟沟内宽0.4米，沟室净高0.3米。
电缆沟下部为500mm厚三七灰土、100mmC20素砼垫层、150mmC30P6钢筋砼底板，沟室侧墙150mmC30P6钢筋砼，盖板采用6cm厚钢筋砼结构，砼标号为C30，盖板就位后，采用C30细石砼灌缝，10mm厚聚合物水泥防水砂浆铺装面层。
电缆沟沟壁两侧回填在盖板就位后进行，回填采用素土分层夯实，虚铺厚度不得大于25cm，压实系数不小于0.95。
(二)现场特点及施工条件1、本工程工期紧，计划多个施工段同时施工。
施工中各班组穿插，因此合理组织、科学安排、及时调度、加大投入是保证工程按期竣工的首要保证。
2、本工程电缆沟盖板的预制工作量较大，施工时必须充分考虑到盖板的预制进度，以保证工程进度。
三、施工部署(一)、施工前的准备工作1、解决好“三通一平”工作，其中水源及电源与现场周围单位协商解决。
2、进行测量控制放线。
3、进行机械设备的调配工作。
4、选择劳务施工队伍。
5、做好材料的计划及进场工作。
6、调查好地下管线情况。
7、落实好临时设施。
(二)、施工组织安排1、管理组织安排由于本工期短、任务重，因此本工程成立一个管理、技术力量雄厚的项目部，并由分公司分管副经理负责，项目部设有技术、质检、测量、施工、材料、后勤等专职员，并严密组织，精心施工，确保工程质量及工期，组织机构框图见下图。
煤炭间接液化技术—煤炭利用新途径
煤炭间接液化技术—煤炭利用新途径作者：暂无来源：《科学中国人》 2017年第2期目前，中国的经济规模全球第二，能源市场全球第一，而碳排放全球最高。
近两年动辄全国十几个省份连续发生雾霾天气，已成为严重威胁人民群众健康的污染源。
造成雾霾的原因是大气环流变化和污染物排放交互作用。
因此在煤焦化工钢铁冶金行业，煤炭发电、煤炭清洁转化、煤炭污染物控制、二氧化碳C C S等国家重点支持的清洁低碳煤技术的突破和变革成为能源革命的核心科技应用，以煤制油、煤制气、煤制烯烃为主体的新型煤化工产业发展迅速。
2014年6月7日，国务院发布的《能源发展战略行动计划(2014～2020年)》明确提出，坚持煤基替代、生物质替代并举，到2020年，形成石油替代能力4000万吨以上。
支持煤制油产业发展，有利于传统煤炭工业转型升级，有利于国家能源安全，具有明显的环保效益。
2016年12月6日，以中国科学院山西煤炭化学研究所自主研发的高温铁基浆态床煤炭间接液化技术为核心的全球单套规模最大的煤炭间接液化装置--神华宁煤400万吨/年煤制油工程投料，产出费托轻质油和费托重质油；9日产出稳定合格蜡；18日加氢精制装置产出合格柴油；21日实现了煤制油工程全流程贯通。
这是山西煤化所重大成果产出的成功应用典范，受到了中央和相关部门的高度重视。
12月28日，习近平总书记对这一项目作出重要指示：“在神华宁煤煤制油示范项目建成投产之际，我代表党中央，对此表示热烈的祝贺！向参与工程建设、生产运行、技术研发的广大科技人员、干部职工，表示诚挚的问候！这一重大项目建成投产，对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成果。
这充分说明，转变经济发展方式、调整经济结构，推进供给侧结构性改革、构建现代产业体系，必须大力推进科技创新，加快推动科技成果向现实生产力转化。
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中国石化
2.液化又分为直接液化和间接液化两种。 直接液化是煤粉在浆态床中催化剂作用下，
经高压加氢，反应压力19Mpa,温度为470 度左右，生成油品；
间接液化是煤经气化后生成水煤气由变 换净化后形成H2：CO=1.67的合成气，进 入费托反应器，在催化剂作用下生成石蜡， 经加反应器顶部的气相出口经换热后去脱碳。 脱碳采用南化研究院开发的热钾碱法，二乙 醇胺作为活化剂，脱碳后的气体CO2浓度约 1.5%。 脱碳后的气体进入低温油洗装置，将气体冷 却至-10度左右，回收其中的C3、C4、C5及以 上组份。 低温油洗后的气体进入尾气处理装置，分成 两股，一股进入Prism膜分离单元提浓氢气， 膜分离的非渗透气作为部分氧化单元的原料， 进一步用水蒸气催化转化制取氢气；
变换采用青岛联信低水汽比耐硫变换催化 剂。
中国石化
净化
净化采用鲁奇低温甲醇洗技术； 净化气中H2S为0.1ppm，CO2为0.5%左右； 该气体在进入F-T反应器前要进一步脱硫， 使其含量水平降至30ppb，保证催化剂不受 伤害；CO2是F-T反应产物之一，因此对其 要求不十分严格，由于在合成油品过程中 CO2起惰性气作用，因此其含量也是越低越 好。本单元净化气全部进入F-T反应器。
变换通常采用高水汽比、多段深度变换。
中国石化
制油 H2：CO一般控制在1.67-1.7左右，如本项目
变换采用部分（56%）变换，44%不参加变换 反应。 制甲醇 进甲醇合成塔原料气H2：CO一般控制在 2.02左右，因此也采用部分变换流程，气变换 深度高于煤制油。
中国石化
制天然气 H2：CO一般控制在3：1左右，如项目采用鲁 奇碎煤温和气化技术，参加变换的气体约30%， 如果采用粉煤气化或水煤浆气化技术，一般月 90%的气体参加变换反应。
氨裂解制氢 可得到75%的氢浓度，可通过除氮进一步提浓 氢。
电解水制氢 用量很少时，可采用此方法。
中国石化
谢谢！
中国石化
制天然气
中国石化
制天然气
中国石化
膜分离制氢能力为20万Nm3/时，纯氧部 分氧化催化转化制氢能力为10万Nm3/时；
氢气大部分返回费托反应器入口，另一部 分去油品加工装置做为加氢裂化和加氢精 制的原料；
每台反应器进入净化合成气量约33万 Nm3/时，生产约62吨/时费托合成蜡，75 吨/时合成水，外排22500Nm3/时二氧化碳；
中国石化
中国石化
三、主要工艺技术 气化 气化采用粉煤加压气化，引进德国西门子 GSP气化炉。GSP气化炉上炉置顶部烧嘴、 水冷壁，下炉是急冷室，与德士古急冷水 经由激冷环进入不同，GSP则由设置在下炉 体上的16根独立的急冷水管喷入急冷室。 出急冷室的工艺气温度和德士古一样， 也在210度左右。
中国石化
气化炉出口气体经由文丘里混合器后入洗 涤塔洗涤，然后分两股，一股直接进入低 温甲醇洗，另一股进入低水汽比变换炉， 调整变换和未变换气的比例，使得H2：CO 符合费托合成的要求。
气化炉的渣由炉底锁斗排出； 气化炉底部灰水送至黑水处理装置，经 多级闪蒸合格后，返回气化装置。
中国石化
变换 和制氢不同，F-T合成需要H2比CO大约是 1.67-1.69，因此本单元采用部分变换，经 由变换的气占54%，未变换气占44%； 经过变换的气体中CO不需要降的很低，大 约是7.3%左右。
中国石化
2013年，国家发改委正式核准了神华宁煤 400万吨/年采用国内技术的F-T合成油装置 示范工程。
该工程批准投资550亿，项目占地370公 顷，是目前世界上最大的煤炭间接液化合 成油商业化项目。
该项目年转化1951万吨原煤，拥有12套 10万立O2/时空分、28台每天处理2200吨 煤的GSP气化炉、8台每台50万吨F-T反应器， 单台反应器自身重达3500吨。
中国石化
净化装置出口的CO2，一部分作为CO2压缩机 的入口气体，经压缩至5.5Mpa，作为送煤粉 进烧嘴的载气，绝大部分经水洗甲醇后排入大 气。
费托合成
费托合成采用中科合成油公司高温浆态床技 术，催化剂为铁系，反应温度约240度、反应 压力为3.1Mpa，反应生成液相的蜡由反应器 中部取出，去蜡过滤。反应同时生成C1、C2、 C3、C4…..等，反应也生成CO2和水。
每台反应器内设上下两台内取热器，公用 一个汽包副产2.2-2.4Mpa蒸汽，通过控制 汽包压力来控制浆态床温度。
该反应器是热壁临氢反应器。 还原反应器的构造和原理同主反应器。 四、煤制氢、制油、制甲醇、制天然气
前端工艺最大变化是变换
中国石化
制氢 制氢的目标产品是氢气，因此要求变换单
元CO转化率越高越好，CO浓度越低越好， 一般要低于0.5%的水平，具体要取决于下 游的氢提纯的工艺路线，是采用PSA，还是 甲烷化流程，采用PSA流程，允许CO浓度高 些，采用甲烷化流程，CO浓度必须控制在 反应器能接受的程度。
中国石化
3.焦化是最古老的煤转化方式，其投资成本低，能 效低，环保问题多。焦化主要产品是焦炭和焦炉气。 焦炉气经分离生成焦油、萘、甲烷、氨水等； 二、关于煤炭间接液化即费托合成油品
1.费托合成油的简况 国际上领导煤炭间接液化合成油工业化运行的是南 非沙索尔公司，目前该公司拥有三套总能力近760 万吨/年油品投入商业化运行。 我国煤炭间接液化技术是由中国科学院山西煤化所 首先开发的，二十一世纪第一个十年先后建设了山 西潞安16万吨/年、内蒙大陆工业园伊泰16万吨/年 和内蒙鄂尔多斯神华16万吨/年三套采用国内技术 的F-T合成油装置示范工程。
1、煤制氢的精制单元一般宜采用甲烷化流程 比较经济。
中国石化
2、煤制氢气化压力一般采用4.0Mpa，因为炼 化企业氢气管网压力一般采用2.5Mpa压力等 级。气化采用水煤浆或粉煤气化都可以。 3、变换一般采用较高水汽比三段深度变换， 使其出口CO浓度降低到甲烷化能接受的水平。
中国石化
甲醇裂解制氢 专项用氢可采用甲醇裂解制氢。 通过脱除CO2获得纯氢 甲醇裂解催化剂
中国石化
煤炭间接液化项目工艺分析
孟庆鹏 ２０１５年１１月３日
中国石化
一、煤炭转化的主要形式 1.气化，2.液化，3.焦化 1. 气化技术很多，我们国家上世纪50年代70年代建设的化肥企业大多数都是采用块 煤常压气化技术，生产水煤气，经变换、 净化后生成符合要求的合成气,经合成生成 氨，再经过氨加工，生产碳铵、尿素、硝 铵、硫铵等氮肥。 2.液化，又叫CTL（coal to liquids)
中国石化
本单元8台F-T反应器分成两个系列，每 个系列200万吨。
每台反应器配一台循环压缩机，维持反 应器压力在3.0Mpa左右。
每台反应器配一台催化剂循环还原反 应器，将主反应器中催化剂取出在还原反 应器中进行再生活化。
每个系列反应器出口气相汇集至脱碳 单元，因此设置两个系列脱碳单元。
中国石化