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1、煤炭间接液化技术简介,史士东 煤炭科学研究总院北京煤化工分院,目录,基本反应方程式 F-T合成催化剂 合成反应动力学 合成产物分布规律 合成反应器 合成工艺 合成油的提质加工 甲醇制烯烃 间接液化的科研问题,一. 基本反应方程式,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,三. 合成反应机理和动力学,表面碳化物机理 含氧中间体缩聚机理 一氧化碳插入机理 综合机理,1. 反应机理,表面碳化物机理,O H2 H2O C C
2、 O CO CO M M M M M CO2 H2 H2 H2 H2 CH CH2 CH3 CH4 M M M n(M-CH2) CH2CH3 CH3 CH2 CH3 (CH2)nCH2 M M M M,含氧中间体缩聚机理,H OH CO H C M M M H OH H OH H OH CH OH R OH H2 H2 C C CC C C CRCH2OH -H2O M M M M M M 2H2 -H2O RCH3,一氧化碳插入机理,H H HCO HC O RCH2 RCH2 CO H2 CO M MCO M M M (CO) M MCO -H2O RCH2 RCH2 RCH2 CO C
3、O CH2 M M M M O H OCH HOCH2 CH3 CCH3 HOCCH3 RCH2 CO H2 H2 CO H2 O O O O O O O -H2O M M M M M M M,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,A. 固定床,B. 浆态床合成动力学研究结果,四. 合成产物分布,ASF模型 双分布模型 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,kp, = kp /(kt +kp ) Mn = (1-)n-1,C
4、3C4,值与产品分布,双分布模型(双活性中心),Mn = (1-1)1n-1 + (1-)(1-2)2n-1,T-W模型,T-W模型, R111 R211 R11 R21 R1 1 2 3,T-W模型,1 的几率= / (+ ) 2 的几率= / (+ ) / (+ +) 3 的几率= / (+ ) / (+ +) /( + ),五. 合成反应器,固定床：结构复杂、基本淘汰 最新发展的超临界溶剂介质 流化床：适用于高温、铁系催化剂、以生 产汽油为主 循环流化床、固定流化床 浆态床：适用于低温、钴系催化剂、以生 产柴油为主,值与产品分布,南非SASOL循环流化床直径3.6m 正在安装的是直径8m
5、的固定流化床,SASOL已经投产的8m固定流化床,直径10.7m 和直径8m的两种固定流化床 SASOL-2、3厂用4台直径10.7m 和4台直径8m的反应器代替了原来的16台循环流化床反应器,浆态床反应器,六.间接液化合成工艺,压力：提高反应速度、有利于多产高级烃 温度：提高温度，低分子产物增加、烯烃增加 空速：空速增加，转化率降低、低分子产物增加、烯烃增加 H2/CO比：一般2,1. 工艺条件对合成反应的影响,2. 各种合成工艺,3. 关于二甲醚合成燃料,合成途径：两步法、一步法 用途：代替柴油和LPG,4. 关于多联产 煤化工联产项目,备煤,联 合 发 电,合成气 生 产,FT 合成,空
6、 分,甲 醇 合 成,氮气等,燃油及化工品,硫磺,甲醇,电、热,锅炉,特点： 1 F-T合成、甲醇合成、发电串联设置； 2 调整F-T合成循环比，提高设备能力，尾气合成甲醇； 3 甲醇合成尾气发电，电力供工厂自用。,七. 间接液化油的提质加工,分离：分出含氧化学品、烯烃 加氢饱和 汽油重整和异构化 蜡油加氢裂化,八. 甲醇制烯烃,UOP技术 含磷分子筛催化剂 流化床反应器类似于重油催化裂化 350520 乙烯和丙烯比例0.751.5,尼日利亚甲醇-MTO项目,鲁奇的MTP技术 425 0.15MPa,九. 间接液化的科研问题,提高催化剂的活性、选择性和寿命 浆态床反应工程和催化剂的分离问题 超临界固定床 多联产提高经济效益 开发单一产品新工艺,谢谢,
