煤炭間接液化技術(shù)講.ppt

煤炭間接液化技術(shù)簡(jiǎn)介,史士東 煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工分院,目錄,基本反應(yīng)方程式 F-T合成催化劑 合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 合成產(chǎn)物分布規(guī)律 合成反應(yīng)器 合成工藝 合成油的提質(zhì)加工 甲醇制烯烴 間接液化的科研問(wèn)題,一. 基本反應(yīng)方程式,二. F-T合成催化劑,催化劑的組成：活性金屬、助劑、載體 Fe催化劑：熔融法、沉淀法、燒結(jié)法、檸檬酸絡(luò)合降解法，配以助劑 Co催化劑：浸漬在載體上，配以助劑 Ni、Ru催化劑：浸漬在載體上，配以助劑 催化劑的中毒和失活,三. 合成反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué),表面碳化物機(jī)理 含氧中間體縮聚機(jī)理 一氧化碳插入機(jī)理 綜合機(jī)理,1. 反應(yīng)機(jī)理,表面碳化物機(jī)理,O H2 H2O C C 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,含氧中間體縮聚機(jī)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 RCH3,一氧化碳插入機(jī)理,H H HCO HC O RCH2 RCH2 CO H2 CO M MCO M M M (CO) M MCO -H2O RCH2 RCH2 RCH2 CO CO 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,綜合機(jī)理,鏈引發(fā)： 6種方式 鏈增長(zhǎng)： 5種方式 鏈終止：加氫、脫水、聚合 脫附,2. 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,A. 固定床,B. 漿態(tài)床合成動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果,四. 合成產(chǎn)物分布,ASF模型 雙分布模型 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,C3C4,值與產(chǎn)品分布,雙分布模型(雙活性中心),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 的幾率= / (+ ) 2 的幾率= / (+ ) / (+ +) 3 的幾率= / (+ ) / (+ +) /( + ),五. 合成反應(yīng)器,固定床：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、基本淘汰 最新發(fā)展的超臨界溶劑介質(zhì) 流化床：適用于高溫、鐵系催化劑、以生 產(chǎn)汽油為主 循環(huán)流化床、固定流化床 漿態(tài)床：適用于低溫、鈷系催化劑、以生 產(chǎn)柴油為主,值與產(chǎn)品分布,南非SASOL循環(huán)流化床直徑3.6m 正在安裝的是直徑8m的固定流化床,SASOL已經(jīng)投產(chǎn)的8m固定流化床,直徑10.7m 和直徑8m的兩種固定流化床 SASOL-2、3廠用4臺(tái)直徑10.7m 和4臺(tái)直徑8m的反應(yīng)器代替了原來(lái)的16臺(tái)循環(huán)流化床反應(yīng)器,漿態(tài)床反應(yīng)器,六.間接液化合成工藝,壓力：提高反應(yīng)速度、有利于多產(chǎn)高級(jí)烴 溫度：提高溫度，低分子產(chǎn)物增加、烯烴增加 空速：空速增加，轉(zhuǎn)化率降低、低分子產(chǎn)物增加、烯烴增加 H2/CO比：一般2,1. 工藝條件對(duì)合成反應(yīng)的影響,2. 各種合成工藝,3. 關(guān)于二甲醚合成燃料,合成途徑：兩步法、一步法 用途：代替柴油和LPG,4. 關(guān)于多聯(lián)產(chǎn) 煤化工聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,備煤,聯(lián) 合 發(fā) 電,合成氣 生 產(chǎn),FT 合成,空 分,甲 醇 合 成,氮?dú)獾?燃油及化工品,硫磺,甲醇,電、熱,鍋爐,特點(diǎn)： 1 F-T合成、甲醇合成、發(fā)電串聯(lián)設(shè)置； 2 調(diào)整F-T合成循環(huán)比，提高設(shè)備能力，尾氣合成甲醇； 3 甲醇合成尾氣發(fā)電，電力供工廠自用。,七. 間接液化油的提質(zhì)加工,分離：分出含氧化學(xué)品、烯烴 加氫飽和 汽油重整和異構(gòu)化 蠟油加氫裂化,八. 甲醇制烯烴,UOP技術(shù) 含磷分子篩催化劑 流化床反應(yīng)器類(lèi)似于重油催化裂化 350520 乙烯和丙烯比例0.751.5,尼日利亞甲醇-MTO項(xiàng)目,魯奇的MTP