如何做好交接班

1、 煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成清潔的便于運(yùn)輸煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成清潔的便于運(yùn)輸和使用的液體燃料和使用的液體燃料(汽油、柴油、航空煤汽油、柴油、航空煤油等油等)或化工原料的一種先進(jìn)的潔凈煤技或化工原料的一種先進(jìn)的潔凈煤技術(shù)。術(shù)。 煤炭直接液化：煤煤炭直接液化：煤 油油 煤炭間接液化：煤煤炭間接液化：煤 合成氣合成氣 油油 OCH2OHCH2OHHOOCCH3 OCH2RCH2RCH3OOHO ORCH3RRORH3CRORCH2RCH3R 煤以縮合芳香環(huán)為主，石油以飽和烴為主煤以縮合芳香環(huán)為主，石油以飽和烴為主 煤的煤的H/C原子比低，原子比低，0.3-0.8， 石油石油H/C原子原子比高，比高，1.8

2、 煤是由縮合芳香環(huán)為結(jié)構(gòu)單元通過橋鍵聯(lián)在煤是由縮合芳香環(huán)為結(jié)構(gòu)單元通過橋鍵聯(lián)在一起的大分子固體物，石油是不同大小分子一起的大分子固體物，石油是不同大小分子的烷烴、環(huán)烷烴組成的液體混合物的烷烴、環(huán)烷烴組成的液體混合物石油石油煤炭煤炭碳碳%87-8875-80氫氫%13-145.0-6.0氧氧%10.0-20.0氮氮%1硫硫%0.5-2.0氫氫/碳原子比碳原子比1.80.8 打斷煤大分子的橋鍵打斷煤大分子的橋鍵 加氫，改變分子結(jié)構(gòu)，提高加氫，改變分子結(jié)構(gòu)，提高H/C原子比原子比 褐煤、次煙煤褐煤、次煙煤H/C原子比高，原子比高，0.7-0.8，橋鍵發(fā)，橋鍵發(fā)達(dá)，易液化。達(dá)，易液化。煤漿制煤漿制備單

3、元備單元 煤炭氣化煤炭氣化 變換、脫硫、脫碳、調(diào)整變換、脫硫、脫碳、調(diào)整H2 /CO比值比值 CO+ H2 合成合成 產(chǎn)品分離及加工產(chǎn)品分離及加工氣氣 化化凈化精制凈化精制H2+CO合合 成成 直接液化和間接液化技術(shù)各有所長，在我國煤種齊全、直接液化和間接液化技術(shù)各有所長，在我國煤種齊全、地域遼闊、條件不同的情況下，兩種液化技術(shù)都有廣地域遼闊、條件不同的情況下，兩種液化技術(shù)都有廣闊的發(fā)展前景闊的發(fā)展前景 煤盡其用，根據(jù)兩種工藝對煤質(zhì)的不同要求選擇工藝煤盡其用，根據(jù)兩種工藝對煤質(zhì)的不同要求選擇工藝技術(shù)。技術(shù)。 選擇直接液化還是間接液化技術(shù)主要看自身的優(yōu)勢和選擇直接液化還是間接液化技術(shù)主要看自身的

4、優(yōu)勢和建廠條件建廠條件 間接液化技術(shù)發(fā)展簡史間接液化技術(shù)發(fā)展簡史 F-T合成主要反應(yīng)合成主要反應(yīng) F-T合成熱力學(xué)合成熱力學(xué) F-T合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué)合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué) F-T合成反應(yīng)機(jī)理合成反應(yīng)機(jī)理 F-T合成產(chǎn)物分布合成產(chǎn)物分布 F-T合成催化劑合成催化劑 F-T合成工藝技術(shù)合成工藝技術(shù)DR. HANS TROPSCH1922-1923 Fischer 和和Tropsch由由CO+ H2合成含氧有機(jī)化合物合成含氧有機(jī)化合物 產(chǎn)品成功（產(chǎn)品成功（F-T合成）合成）1925 Fischer 和和Tropsch室溫下合成烴類成功室溫下合成烴類成功1933 德國魯爾公司開始建設(shè)中試廠德國魯爾公司開始建設(shè)中

5、試廠1935-1945 間接液化在德國實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，使用固定床反間接液化在德國實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，使用固定床反 應(yīng)器應(yīng)器1945 二戰(zhàn)結(jié)束德國的間接液化廠停工二戰(zhàn)結(jié)束德國的間接液化廠停工1950 美國美國HRI和和Kelloge公司開發(fā)流化床反應(yīng)器成功公司開發(fā)流化床反應(yīng)器成功 南非開始建設(shè)南非開始建設(shè)SASOL-I廠廠1954 大量的石油發(fā)現(xiàn)和極低的油價(jià)使間接液化研究停大量的石油發(fā)現(xiàn)和極低的油價(jià)使間接液化研究停 止或中斷止或中斷1955 南非南非SASOL-I廠開始運(yùn)轉(zhuǎn)廠開始運(yùn)轉(zhuǎn)1975 南非決定建設(shè)南非決定建設(shè)SASOL-II廠廠，預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)1979年建成年建成1979 南非決定建設(shè)南非決定建設(shè)

6、SASOL-III廠廠，預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)1982年建成年建成1976 美國美國Mobil公司開發(fā)成功甲醇轉(zhuǎn)化汽油公司開發(fā)成功甲醇轉(zhuǎn)化汽油(MTG) 技術(shù)技術(shù) 1980 南非建成南非建成SASOL-II廠廠1981 新西蘭開始建設(shè)天然氣基新西蘭開始建設(shè)天然氣基MTG技術(shù)間接液化廠技術(shù)間接液化廠 荷蘭荷蘭Shell公司開發(fā)成功公司開發(fā)成功SMDS合成工藝合成工藝1984 南非建成南非建成SASOL-III廠廠1985 新西蘭新西蘭間接液化廠建成，年產(chǎn)間接液化廠建成，年產(chǎn)57萬噸汽油萬噸汽油1993 馬來西亞建成天然氣基馬來西亞建成天然氣基SMDS技術(shù)技術(shù)間接液技術(shù)技術(shù)間接液 化廠，年產(chǎn)化廠，年產(chǎn)50萬噸合

7、成萬噸合成油油主反應(yīng)主反應(yīng) 生成生成烷烴烷烴： CO + 2H2 - CH2- + H2O nCO + (2n+1)H2 CnH2n+2 + nH2Ol生成生成烯烴：烯烴： nCO + 2nH2 CnH2n + nH2O副副反應(yīng)反應(yīng) 甲烷化反應(yīng)：甲烷化反應(yīng)：CO + 3H2 CH4 + H2O 變換反應(yīng)變換反應(yīng): CO + H2O CO2 + H2 生成醇：生成醇： nCO + 2nH2 CnH2n+1OH + (n-1) H2O 結(jié)結(jié)炭：炭： 2nCO nC + nCO2 生成有機(jī)醛、酮、酸生成有機(jī)醛、酮、酸 生成生成烷烴：烷烴：CO + 2H2 - CH2- + H2O CO + H2O

8、CO2 + H2 2CO + H2 - CH2 - + CO2 生成生成烯烴：烯烴：nCO + 2nH2 CnH2n + nH2OCO +2 H2 -CH2- +H2OY(g/Nm3) = (生成生成(-CH2-)摩爾數(shù)摩爾數(shù) (-CH2-)分子量分子量/消耗合成消耗合成 氣摩爾數(shù)氣摩爾數(shù)) (合成氣摩爾數(shù)合成氣摩爾數(shù)/1Nm3) = (114/3) 1000/22.4 = 208.3 g/Nm3(CO+H2) F-T合成中所有反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，除甲烷反應(yīng)外，反合成中所有反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，除甲烷反應(yīng)外，反 應(yīng)溫度不宜超過應(yīng)溫度不宜超過450C 產(chǎn)物生成概率為：烷烴產(chǎn)物生成概率為：烷烴烯烴烯烴含

9、氧化合物含氧化合物 高溫下有利于高溫下有利于CO2生成反應(yīng)，低溫下有利于生成反應(yīng)，低溫下有利于H2O生成反應(yīng)生成反應(yīng) 易生成易生成單烯烴而不利于生成多烯烴單烯烴而不利于生成多烯烴 生成側(cè)鏈烴、環(huán)烷烴和芳香烴在熱力學(xué)上是可能的生成側(cè)鏈烴、環(huán)烷烴和芳香烴在熱力學(xué)上是可能的 產(chǎn)物實(shí)際分布與熱力學(xué)預(yù)測分布明顯不同，產(chǎn)物分布可產(chǎn)物實(shí)際分布與熱力學(xué)預(yù)測分布明顯不同，產(chǎn)物分布可能受催化劑和反應(yīng)條件影響能受催化劑和反應(yīng)條件影響多相催化反應(yīng)過程：多相催化反應(yīng)過程： 反應(yīng)物從氣相主體向催化劑表面擴(kuò)散和傳遞反應(yīng)物從氣相主體向催化劑表面擴(kuò)散和傳遞 反應(yīng)物在催化劑表面吸附反應(yīng)物在催化劑表面吸附 吸附反應(yīng)物在催化劑表面上

10、反應(yīng)吸附反應(yīng)物在催化劑表面上反應(yīng) 反應(yīng)生成物的脫附反應(yīng)生成物的脫附 反應(yīng)物從催化劑表面往氣相主體的擴(kuò)散和傳遞反應(yīng)物從催化劑表面往氣相主體的擴(kuò)散和傳遞 ASF分布模型（分布模型（Anderson-Schulz-Flory Model ) 雙雙分布模型分布模型 ( Double- Model ) T-W分布模型分布模型 ( Taylor-Wojciechowsri Model )kp: 鏈增長速率常數(shù)鏈增長速率常數(shù)kt: 鏈終止速率常數(shù)鏈終止速率常數(shù)kpAn=(kp+kt)An+1An+1 /An = kp/ (kp+kt )=， : 鏈增長幾率鏈增長幾率= kt / (kp+kt )=1-， ：

11、鏈終止幾率鏈終止幾率值對值對F-T合成產(chǎn)物的分布具有判斷價(jià)值合成產(chǎn)物的分布具有判斷價(jià)值 kpkt，產(chǎn)物多為高分子烴類產(chǎn)物多為高分子烴類=0.89Mn=(1-1) 1n-1 +(1-)(1- 2) 2n-1Mn ：碳原子數(shù)為碳原子數(shù)為n的產(chǎn)物占總產(chǎn)物的摩爾分?jǐn)?shù)的產(chǎn)物占總產(chǎn)物的摩爾分?jǐn)?shù)1 、 2 ：活性中心活性中心1和和2上的鏈增長幾率上的鏈增長幾率 ：活性中心活性中心1上生成物的摩爾數(shù)上生成物的摩爾數(shù)1-：活性中心活性中心2上生成物的摩爾數(shù)上生成物的摩爾數(shù) 是一個(gè)簡單的聚合過程，遵循是一個(gè)簡單的聚合過程，遵循ASF分布分布 整個(gè)的產(chǎn)品分布由鏈增長因子整個(gè)的產(chǎn)品分布由鏈增長因子決定決定 試圖在產(chǎn)品

12、生成上突破試圖在產(chǎn)品生成上突破ASF分布的努力，均分布的努力，均 以失敗告終，或者是數(shù)據(jù)有問題以失敗告終，或者是數(shù)據(jù)有問題 不同的催化劑和反應(yīng)條件產(chǎn)品分布差異較大，難以找不同的催化劑和反應(yīng)條件產(chǎn)品分布差異較大，難以找到明顯的規(guī)律性到明顯的規(guī)律性 -烯烴、醇和水可能是初級(jí)產(chǎn)物，烯烴、醇和水可能是初級(jí)產(chǎn)物，CO2是其后發(fā)生的水是其后發(fā)生的水煤氣反應(yīng)生成的煤氣反應(yīng)生成的 低溫合成使用鐵催化劑時(shí)環(huán)烷烴和芳烴數(shù)量較少甚至低溫合成使用鐵催化劑時(shí)環(huán)烷烴和芳烴數(shù)量較少甚至沒有，而高溫合成時(shí)較多沒有，而高溫合成時(shí)較多 使用鐵催化劑時(shí)，烯烴占總烴類的使用鐵催化劑時(shí)，烯烴占總烴類的50%以上，烯烴中以上，烯烴中的的

13、60%為為-烯烴、使用烯烴、使用Co催化劑時(shí)則都很少催化劑時(shí)則都很少 基于金屬催化劑表面的化學(xué)吸附，基于金屬催化劑表面的化學(xué)吸附，CO分子首先解離成分子首先解離成表面碳和氧原子，碳隨后加氫成表面碳和氧原子，碳隨后加氫成-CH2-，最后成為鏈烴最后成為鏈烴 基于鐵催化劑下烴類產(chǎn)品中烯烴比例較大，烯烴可能基于鐵催化劑下烴類產(chǎn)品中烯烴比例較大，烯烴可能是表面反應(yīng)的初級(jí)產(chǎn)物是表面反應(yīng)的初級(jí)產(chǎn)物 基于產(chǎn)品中乙醇濃度大大高于預(yù)測值，乙醇可能是表基于產(chǎn)品中乙醇濃度大大高于預(yù)測值，乙醇可能是表面反應(yīng)的初級(jí)產(chǎn)物面反應(yīng)的初級(jí)產(chǎn)物 至今已提出至少至今已提出至少14種機(jī)理和反應(yīng)歷程，尚無一種共同種機(jī)理和反應(yīng)歷程，尚無

14、一種共同接受的機(jī)理接受的機(jī)理 表面碳化物機(jī)理表面碳化物機(jī)理 含氧中間體縮聚機(jī)理含氧中間體縮聚機(jī)理 一氧化碳插入機(jī)理一氧化碳插入機(jī)理 綜合機(jī)理綜合機(jī)理 主催化劑主催化劑: 活性組份活性組份 助催化劑助催化劑: 結(jié)構(gòu)助催化劑結(jié)構(gòu)助催化劑 電子助催化劑電子助催化劑 晶格缺陷助催化劑晶格缺陷助催化劑 擴(kuò)散助催化劑擴(kuò)散助催化劑 載體載體 硅膠、白土、氧化鋁、分子篩、沸石硅膠、白土、氧化鋁、分子篩、沸石 活性碳、氫氧化鎂活性碳、氫氧化鎂 硅藻土、高嶺土硅藻土、高嶺土 BASF率先報(bào)道鈷的氧化物在率先報(bào)道鈷的氧化物在12MPa和和300- 400 條件下生成烴類化合物。條件下生成烴類化合物。 Franz F

15、ischer 和和Hans Tropsch發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)CoCu在在 0.1MPa 和和220-250 條件下生成石蠟產(chǎn)物。條件下生成石蠟產(chǎn)物。 Fe、Co、Ni是烴類合成中最有效的催化劑是烴類合成中最有效的催化劑 Co生產(chǎn)烴類活性最高，生產(chǎn)烴類活性最高，Ni生產(chǎn)甲烷活性最高生產(chǎn)甲烷活性最高 ZnO和和Cr2O3類載體可改善類載體可改善CO的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)可的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)可 降低金屬的燒結(jié)降低金屬的燒結(jié) 加入少量的堿金屬有利于改善液態(tài)烴類的選擇性加入少量的堿金屬有利于改善液態(tài)烴類的選擇性 Cu可改善鐵催化劑在低溫條件下的還原可改善鐵催化劑在低溫條件下的還原合成氣需凈化脫硫合成氣需凈化脫硫 對鐵催化劑，

16、對鐵催化劑，k2CO3是最佳助催化劑是最佳助催化劑 最佳助催化劑的量為最佳助催化劑的量為0.5-1.0% 堿金屬可使鈷催化劑中毒堿金屬可使鈷催化劑中毒 活性最高的催化劑是在多孔性載體上熱分解硝酸鹽活性最高的催化劑是在多孔性載體上熱分解硝酸鹽金屬而獲得金屬而獲得 CO的轉(zhuǎn)化：在鐵催化劑上有利于生成的轉(zhuǎn)化：在鐵催化劑上有利于生成CO2，在鈷催，在鈷催化劑上有利于生成化劑上有利于生成H2O 100鈷：鈷：18二氧化釷：二氧化釷：100硅藻土在硅藻土在0.1MPa 條件下有較好的活性和選擇性條件下有較好的活性和選擇性 發(fā)現(xiàn)鈷發(fā)現(xiàn)鈷-二氧化釷二氧化釷/硅藻土（硅藻土（/MgO)催化催化 劑，最佳合成壓力

17、為劑，最佳合成壓力為0.5-2.0MPa 薩索爾用煤基合成氣、鐵基催化劑生產(chǎn)出薩索爾用煤基合成氣、鐵基催化劑生產(chǎn)出 燃料油和化學(xué)品燃料油和化學(xué)品 由于中東發(fā)現(xiàn)大量低成本石油，造成世界由于中東發(fā)現(xiàn)大量低成本石油，造成世界 范圍的研發(fā)中斷范圍的研發(fā)中斷1973-1985 使用氫吸附測定了在多種負(fù)載金屬使用氫吸附測定了在多種負(fù)載金屬 （包括鈷）表面（包括鈷）表面CO加氫反應(yīng)的比活性加氫反應(yīng)的比活性1976-1988 開發(fā)了高活性、高金屬表面積的以開發(fā)了高活性、高金屬表面積的以Ru 和堿金屬作為助催化劑的和堿金屬作為助催化劑的Co/Al2O3催催 化劑化劑 活性組份：鐵活性組份：鐵Fe、鈷、鈷Co、鎳

18、、鎳Ni、釕、釕Ru 結(jié)構(gòu)助劑：結(jié)構(gòu)助劑：ThO2 、 MgO 、 Al2O3 、Cr2O3 、 TiO2 、 SiO2 電子助劑：電子助劑：ZnO 、K2O 、Cu 、 Mn 、 Cr的氧的氧 化物化物 載體：載體： Al2O3 、 SiO2、 TiO2 、硅藻土、高嶺土、硅藻土、高嶺土 鐵、鈷、鎳、釕具有較好的費(fèi)托活性鐵、鈷、鎳、釕具有較好的費(fèi)托活性 鎳、釕系催化劑沒能工業(yè)化鎳、釕系催化劑沒能工業(yè)化 最有工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用是鐵、最有工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用是鐵、鈷系催化劑鈷系催化劑 鈷系催化劑適于天然氣基合成氣的低溫費(fèi)托合鈷系催化劑適于天然氣基合成氣的低溫費(fèi)托合成

19、。成。 鐵基催化劑適用于各種氣源，特別是煤基費(fèi)托鐵基催化劑適用于各種氣源，特別是煤基費(fèi)托合成采用鐵基催化劑是合適的。合成采用鐵基催化劑是合適的。 SASOL運(yùn)行結(jié)果表明，漿態(tài)床是煤間接液化的運(yùn)行結(jié)果表明，漿態(tài)床是煤間接液化的最佳反應(yīng)器類型。最佳反應(yīng)器類型。天然氣天然氣煤炭煤炭油油化學(xué)品化學(xué)品 HTFT融鐵催化劑融鐵催化劑 輕烴產(chǎn)率較高輕烴產(chǎn)率較高(=0.7) 烯烴含量烯烴含量6070%，大部分為，大部分為烯烴烯烴 含氧化合物含氧化合物10 12% LTFT沉淀鐵催化劑沉淀鐵催化劑 重質(zhì)烴產(chǎn)率較高重質(zhì)烴產(chǎn)率較高(=0.95) 漿態(tài)床的烯烴產(chǎn)率比固定床產(chǎn)率高（漿態(tài)床的烯烴產(chǎn)率比固定床產(chǎn)率高（64%

20、/40%） 含氧化合物產(chǎn)率大致是含氧化合物產(chǎn)率大致是HTFT的一半的一半 Co催化劑催化劑 值和值和Fe-LTFT催化劑十分相近催化劑十分相近 和和Fe-LTFT催化劑相比烯烴和含氧化合物產(chǎn)率較低催化劑相比烯烴和含氧化合物產(chǎn)率較低 基本配方：基本配方：Fe-Cu-K-SiO2、Fe-Cu-K、Fe-Mn-K Fe作用：活性組分作用：活性組分 Cu作用：改善還原性能，降低還原溫度作用：改善還原性能，降低還原溫度 堿金屬堿金屬K作用：化學(xué)助劑、提高活性、抑制作用：化學(xué)助劑、提高活性、抑制CH4生成，提高選擇性生成，提高選擇性 SiO2作用：結(jié)構(gòu)助劑，增加比表面和改善機(jī)械作用：結(jié)構(gòu)助劑，增加比表面和

21、改善機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)度 制備方法：沉淀法制備方法：沉淀法 特點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度差、比表面大特點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度差、比表面大250m2/g 采用沉淀方法可以獲得較高的表面積采用沉淀方法可以獲得較高的表面積 孔徑和孔容積利用沉淀?xiàng)l件來控制孔徑和孔容積利用沉淀?xiàng)l件來控制 助劑的添加助劑的添加 Si 結(jié)構(gòu)助劑結(jié)構(gòu)助劑 堿金屬堿金屬 化學(xué)助劑化學(xué)助劑 Cu 還原助劑還原助劑 催化劑成型催化劑成型 噴霧干燥制備適用于漿態(tài)床反應(yīng)器噴霧干燥制備適用于漿態(tài)床反應(yīng)器 粒度分布對催化劑粒度分布對催化劑/蠟的分離至關(guān)重要蠟的分離至關(guān)重要 擠出制備適用于固定床反應(yīng)器擠出制備適用于固定床反應(yīng)器 活化之前的煅燒可以提高催化劑的機(jī)械強(qiáng)度活化之

22、前的煅燒可以提高催化劑的機(jī)械強(qiáng)度 漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在線添加和取出催化劑漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在線添加和取出催化劑 失活機(jī)理失活機(jī)理 催化劑壽命一般為數(shù)周至數(shù)月催化劑壽命一般為數(shù)周至數(shù)月 氧化氧化 燒結(jié)造成的表面積損失燒結(jié)造成的表面積損失 可以在低可以在低H2/CO環(huán)境下使用環(huán)境下使用 和和Co催化劑相比，抵抗合成氣中雜質(zhì)的能力較強(qiáng)催化劑相比，抵抗合成氣中雜質(zhì)的能力較強(qiáng)鐵鹽鐵鹽銅鹽銅鹽Fe(NO3)3,Cu(NO3)2熱溶液熱溶液Na2CO3熱溶液熱溶液共沉淀共沉淀,pH=7-8蒸餾水洗滌蒸餾水洗滌去離子水去離子水再漿化再漿化K2SiO3溶液溶液HNO3溶液溶液再沉淀再沉淀, 由由HNO3

23、溶液加入量調(diào)整催化劑中的溶液加入量調(diào)整催化劑中的K含量含量過濾過濾予干燥予干燥擠條成型、干燥、焙燒擠條成型、干燥、焙燒固定床用催化劑固定床用催化劑水水再漿化再漿化噴霧干燥成型、焙燒噴霧干燥成型、焙燒漿態(tài)床用催化劑漿態(tài)床用催化劑熱硝酸熱硝酸PotassiumHNO3Na2CO3Waterglass(aq)(aq)IronCopperBed CatalystCatalystSlurry BedWaterReslurrySpray-DryingCalcinationFiltrationExtrusiorDryingTubular FixedHNO3(aq)WaterCalcinationSpray-

24、DryingReslurryReslurryimpregnationWaterFiltration WashingDissolutionPrecipitationNaNO3orl催化劑配方：催化劑配方：Fe-Cu-K2O-Na2O-SiO2 重量比重量比100:(1-8):(1-7):(0.01-1):(5-30)l制備工藝與制備工藝與SASOL的類似的類似 - 使用金屬使用金屬Fe、Cu為原料，與硝酸反應(yīng)獲得為原料，與硝酸反應(yīng)獲得Fe、 Cu的硝酸鹽溶液的硝酸鹽溶液 - 然后往溶液中加入沉淀劑然后往溶液中加入沉淀劑Na2CO3溶液溶液 - 獲得的沉淀經(jīng)過過濾、洗滌得到濾餅獲得的沉淀經(jīng)過過濾、

25、洗滌得到濾餅 - 濾餅加入去離子水再漿化，在獲得漿液里加入濾餅加入去離子水再漿化，在獲得漿液里加入 K2SiO3溶液，最后噴霧干燥或常規(guī)干燥、焙燒溶液，最后噴霧干燥或常規(guī)干燥、焙燒 評價(jià)條件：評價(jià)條件： H2/CO=1.6、230 C、2MPa、1600-1650h-1 常規(guī)干燥的催化劑（粒徑常規(guī)干燥的催化劑（粒徑60-100 m） 活性評價(jià)結(jié)果：活性評價(jià)結(jié)果： CO 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率54.2-71.9% CH4選擇性為選擇性為1.6-2.7% C5+選擇性為選擇性為82-87% C12+選擇性為選擇性為65.0-72.2% 含氧有機(jī)物選擇性含氧有機(jī)物選擇性2.6-3.5% CO2選擇性選擇性26

26、-40% 5000噸噸/年油品中試裝置年油品中試裝置6068小時(shí)連續(xù)運(yùn)行小時(shí)連續(xù)運(yùn)行 產(chǎn)品中催化劑殘留量產(chǎn)品中催化劑殘留量10 g/g CH45 % C5+82 % 催化劑的使用規(guī)模擴(kuò)大后，催化劑的使用規(guī)模擴(kuò)大后，CH4選擇性被提高選擇性被提高 費(fèi)托產(chǎn)品中較高的催化劑殘留量，表明催化劑費(fèi)托產(chǎn)品中較高的催化劑殘留量，表明催化劑 的抗磨性還需改善的抗磨性還需改善 ICC I 配方：配方：Fe-Cu-K-La-SiO2 ICC II 配方：配方：Fe-Mn-K-Ca/Mg ICC突破性新催化劑突破性新催化劑Na2CO3溶液溶液焙燒焙燒FeSO4、H2SO4H2O2溶液溶液銅鹽銅鹽、硝酸鑭鹽溶液硝酸鑭

27、鹽溶液K2SiO3溶液溶液濾餅濾餅再漿化再漿化噴霧干燥噴霧干燥 ExxonMobil公司使用共沉淀結(jié)合浸漬法制備出以固溶公司使用共沉淀結(jié)合浸漬法制備出以固溶體形態(tài)存在的鐵催化劑體形態(tài)存在的鐵催化劑 FexCo3-xO4(-Cu-K) FexZn3-xO4(-Cu-K) FexMn3-xO4(-Cu-K) 美國美國Kentucky大學(xué)大學(xué)Davis教授研究的沉淀鐵催化劑教授研究的沉淀鐵催化劑 Fe-Cu-K SiO2 美國美國Texas A&M大學(xué)大學(xué)Bukur教授研究的催化劑體系是教授研究的催化劑體系是: Fe-Cu-K-SiO2 日本東北大學(xué)山田宗慶教授研究的催化劑體系是日本東北大學(xué)

28、山田宗慶教授研究的催化劑體系是: Fe-Zn-Cu-K 沉淀鐵催化劑基本配方（沉淀鐵催化劑基本配方（Fe-Cu-K）沒有變化，基沒有變化，基本是通過助劑含量和制備工藝的變化來優(yōu)化催化本是通過助劑含量和制備工藝的變化來優(yōu)化催化劑的反應(yīng)性能，形成各自的專利。劑的反應(yīng)性能，形成各自的專利。 與與SASOL催化劑配方比較，兗礦沉淀鐵催化劑同催化劑配方比較，兗礦沉淀鐵催化劑同時(shí)使用了時(shí)使用了K和和Na兩種堿性助劑，實(shí)現(xiàn)了催化劑配兩種堿性助劑，實(shí)現(xiàn)了催化劑配方的新穎性。方的新穎性。 SASOL專利的特點(diǎn)是使用硝酸調(diào)節(jié)鉀含量，兗礦專利的特點(diǎn)是使用硝酸調(diào)節(jié)鉀含量，兗礦明確催化劑中含有明確催化劑中含有Na2O，

29、山西煤化所山西煤化所ICC I催化劑催化劑即采用硫酸亞鐵為原料，同時(shí)添加了鑭。即采用硫酸亞鐵為原料，同時(shí)添加了鑭。 噴霧干燥是一種能夠有效降低催化劑在漿態(tài)床噴霧干燥是一種能夠有效降低催化劑在漿態(tài)床反應(yīng)器中破碎的成型方法反應(yīng)器中破碎的成型方法 孔的大小和孔體積由加入催化劑的孔的大小和孔體積由加入催化劑的Si量、沉淀量、沉淀?xiàng)l件、沉淀介質(zhì)的選擇來控制條件、沉淀介質(zhì)的選擇來控制 所有這些預(yù)示著形成自主專利的廣泛機(jī)遇所有這些預(yù)示著形成自主專利的廣泛機(jī)遇排放物排放物 數(shù)值數(shù)值 (t)廢水廢水75.78硝酸鹽硝酸鹽2.86NOx0.76水蒸汽水蒸汽4.56氫氣氫氣0.02t/t 催化劑催化劑HNO3NOx

30、硝酸鹽硝酸鹽氫氧化物氫氧化物/ /碳酸鹽碳酸鹽/ /硝酸鹽硝酸鹽氫氧化物氫氧化物/ /碳酸鹽碳酸鹽/硝酸鹽硝酸鹽溶解溶解沉淀沉淀分離分離噴霧干燥噴霧干燥Na2CO3,NH3NO3(Na)(NH4)H2OH2OH2ONOxCO2金屬金屬金屬氧化物金屬氧化物以前的以前的Ruhrchemie催化劑催化劑新型抗磨損的催化劑新型抗磨損的催化劑 磁鐵礦粉（磁鐵礦粉（Fe3O4）作為主體作為主體 配以一定量的結(jié)構(gòu)助劑：配以一定量的結(jié)構(gòu)助劑： Al2O3 少量的化學(xué)助劑：少量的化學(xué)助劑：K2O、MgO、MnO、Cr2O3 充分混合后在低電壓、大電流的電爐中熔化，冷卻呈充分混合后在低電壓、大電流的電爐中熔化，冷

31、卻呈鐵錠狀，再破碎成所需無定型尺寸鐵錠狀，再破碎成所需無定型尺寸 110烘干烘干 Fe與助劑融熔與助劑融熔 化學(xué)助劑化學(xué)助劑 - 堿金屬有利于改善產(chǎn)品選擇性堿金屬有利于改善產(chǎn)品選擇性 結(jié)構(gòu)助劑結(jié)構(gòu)助劑 - 無機(jī)氧化物提高催化劑表面穩(wěn)定性無機(jī)氧化物提高催化劑表面穩(wěn)定性 鐵錠鐵錠 粉碎粉碎/分級(jí)分級(jí) 外部還原外部還原 催化劑的配方：催化劑的配方：Fe3O4-K2O-Al2O3-MgO等等 制備方法：高溫熔融法，制備方法：高溫熔融法， 工業(yè)應(yīng)用：流化床裝置上合成汽油為主要餾份工業(yè)應(yīng)用：流化床裝置上合成汽油為主要餾份 的液體的液體燃料。燃料。 Fe-HTFT催化劑的失活催化劑的失活 壽命僅為數(shù)日壽命僅

32、為數(shù)日 結(jié)碳結(jié)碳 堿金屬的流失堿金屬的流失 對合成氣中的有害物質(zhì)較敏感對合成氣中的有害物質(zhì)較敏感 在線添加和取出催化劑在線添加和取出催化劑 生產(chǎn)價(jià)值較高的化學(xué)品生產(chǎn)價(jià)值較高的化學(xué)品 C2、C3、C6、C8單體單體Mill ScaleOxidationMixingReducted catalystCoolingPromotersSize reductionH2ReductionRotary kilnArc furnace Ingots Ball mill Reactor 用于漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用于漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 30gCo /100gAl2O3催化劑已實(shí)現(xiàn)商業(yè)

33、化催化劑已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化 穩(wěn)定的活性穩(wěn)定的活性 優(yōu)越的選擇性優(yōu)越的選擇性 在在0.9m、100bbl/d反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行了充分的驗(yàn)證反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行了充分的驗(yàn)證 商業(yè)性的催化劑生產(chǎn)廠設(shè)在荷蘭商業(yè)性的催化劑生產(chǎn)廠設(shè)在荷蘭 即將用于：即將用于： sasol QGPC: Ras Laffan, Qatar 2006 Sasol Chevron GJV: Escravos, Nigeria - 2009 載體的預(yù)成型載體的預(yù)成型 機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度 通過對結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整改善蠟的選擇性通過對結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整改善蠟的選擇性 優(yōu)化粒度分布以利于催化劑優(yōu)化粒度分布以利于催化劑/蠟的分離蠟的分離 控制孔結(jié)構(gòu)以利于活性金屬的擔(dān)載

34、控制孔結(jié)構(gòu)以利于活性金屬的擔(dān)載 載體的改性載體的改性 抑制載體在液相中的溶解抑制載體在液相中的溶解 有利于活性有利于活性Co金屬的固定金屬的固定 優(yōu)化優(yōu)化Co金屬的分布得到高的催化活性金屬的分布得到高的催化活性 活化程序是至關(guān)重要的活化程序是至關(guān)重要的 Co催化劑的壽命為數(shù)年催化劑的壽命為數(shù)年 Co催化劑的失活催化劑的失活 表面積的損失表面積的損失 Co晶體的氧化晶體的氧化 燒結(jié)燒結(jié) 碳的沉積碳的沉積 合成氣中的雜質(zhì)（合成氣中的雜質(zhì)（S）Super modificationCatalyst preparationcatalyst activation and storageRotary cal

35、cinerDryerH2WaxCo-solutionVacuumAirAirDryerDryerAlumina + TEOSVacuumCo-solutionVacuum Rotary calcinerFluidized bed calcinerFluidized bedFluidized bedcalcinercalcinerReductionReductionreactionreactionWaxcoatingFe CatCo CatFe74.07%Cu3.70%K2O3.70%SiO218.52%Co23%Pt0.04%Mg微量微量,結(jié)構(gòu)助劑結(jié)構(gòu)助劑Ce微量微量,結(jié)構(gòu)助劑結(jié)構(gòu)助劑Al2O

36、376.96%孔徑，孔徑，nm12.5表面積，表面積，m2/g150孔體積，孔體積，ml/g0.5粒度，粒度，m45150 與常規(guī)預(yù)沉淀工藝相比，酸性廢水及氮氧化物排放量與常規(guī)預(yù)沉淀工藝相比，酸性廢水及氮氧化物排放量明顯減少明顯減少 水耗量僅為常規(guī)工藝的水耗量僅為常規(guī)工藝的5 每噸金屬氧化物催化劑的廢水排放量減少每噸金屬氧化物催化劑的廢水排放量減少75噸，硝酸噸，硝酸鹽排放量減少鹽排放量減少2.9噸，氮氧化物排放量減少噸，氮氧化物排放量減少0.8噸噸高活性高活性 1000噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品/噸催化劑噸催化劑壽命壽命 1000小時(shí)小時(shí)耐磨性能耐磨性能 在漿態(tài)床條件下破碎程度小在漿態(tài)床條件下破碎程度小1

37、950195019501979195019791985195019791985 魯齊氣化魯齊氣化 1990年以來開發(fā)漿態(tài)床反應(yīng)器和年以來開發(fā)漿態(tài)床反應(yīng)器和Co催化劑催化劑 和和Chevron合作，采用合作，采用Chevron油品加工技術(shù)油品加工技術(shù) 合成反應(yīng)器：列管固定床反應(yīng)器（合成反應(yīng)器：列管固定床反應(yīng)器（Arge）、）、循循環(huán)流化床反應(yīng)器（環(huán)流化床反應(yīng)器（Synthol)、固定流化床反應(yīng)固定流化床反應(yīng)器（器（SAS)和漿態(tài)床反應(yīng)器（和漿態(tài)床反應(yīng)器（SSPD） 魯齊氣化爐魯齊氣化爐 Mark III ID = 3.6m, 35,000Nm3/h Mark IV ID = 3.85m, 55,

38、000Nm3 /h Mark V ID = 4.8m, 100,000 Nm3 /h Mark IIIMark IVMark VSASOL I1331SASOL II40SASOL III40V%粗煤氣粗煤氣合成氣合成氣H2+CO6085CH4913CO2291H2S0.50.04ppmA+N211 低溫合成：柴油和蠟低溫合成：柴油和蠟 Arge固定床固定床 漿態(tài)床漿態(tài)床 高溫合成：汽、柴油、高溫合成：汽、柴油、LPG、烯烴和化學(xué)品烯烴和化學(xué)品 循環(huán)流化床循環(huán)流化床 固定流化床固定流化床產(chǎn)品產(chǎn)品LTFTHTFTCH447C2-C4烯烴烯烴424C2-C4烷烴烷烴46汽油汽油1836柴油柴油19

39、12重油和蠟重油和蠟489含氧化合物含氧化合物36 SASOL - 低溫合成：低溫合成：1臺(tái)漿態(tài)床、臺(tái)漿態(tài)床、6臺(tái)固定床反應(yīng)器臺(tái)固定床反應(yīng)器 - 高溫合成：高溫合成：19981999年，年，8臺(tái)臺(tái)SAS反應(yīng)器替換反應(yīng)器替換 掉掉16循環(huán)流化床反應(yīng)器循環(huán)流化床反應(yīng)器 輸出技術(shù)給輸出技術(shù)給Mossgas - 全套的工藝技術(shù)，包括全套的工藝技術(shù)，包括F-T合成和后續(xù)加工技術(shù)合成和后續(xù)加工技術(shù) - 規(guī)模規(guī)模30000BPD 不斷更新和優(yōu)化合成技術(shù)不斷更新和優(yōu)化合成技術(shù) 在在Qatar和和Nigeria建立兩個(gè)合資企業(yè)建立兩個(gè)合資企業(yè)反應(yīng)器設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)反應(yīng)器設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn): 傳熱傳熱-費(fèi)托合成為劇烈放熱反應(yīng)費(fèi)

40、托合成為劇烈放熱反應(yīng),要求反應(yīng)器提供高要求反應(yīng)器提供高 效的熱傳遞效的熱傳遞, 以防止催化劑過熱和積炭而失以防止催化劑過熱和積炭而失 活活,同時(shí)降低床層溫差同時(shí)降低床層溫差,降低甲烷等輕組份生降低甲烷等輕組份生 成成,使產(chǎn)物分布向高分子量轉(zhuǎn)移使產(chǎn)物分布向高分子量轉(zhuǎn)移 能源的有效利用能源的有效利用 傳質(zhì)傳質(zhì)-反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)物(蠟蠟)與攜帶微米級(jí)催化劑的分離與攜帶微米級(jí)催化劑的分離HTFT（350）汽油和烯烴汽油和烯烴LTFT（180250）蠟和柴油蠟和柴油傳統(tǒng)技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)技術(shù)循環(huán)流循環(huán)流化床化床固定流化床固定流化床（SAS）固定床固定床漿態(tài)床漿態(tài)床 1955年：年：SASOL I -

41、 ID=2”，2000根，根，5臺(tái)臺(tái) - 500bbl/d 1987年：年：SASOL I - ID=2”，2000根，根，1臺(tái)臺(tái) - 提高反應(yīng)壓力提高反應(yīng)壓力 - 700bbl/d 溫度梯度限制了反應(yīng)速率溫度梯度限制了反應(yīng)速率 反應(yīng)器進(jìn)出口壓差大反應(yīng)器進(jìn)出口壓差大 進(jìn)一步放大十分困難，進(jìn)一步放大十分困難，5000根根 管是極限管是極限 投資大投資大 不可能進(jìn)行在線添加和取出催化劑不可能進(jìn)行在線添加和取出催化劑 容易操作容易操作 - 全返混，等溫操作全返混，等溫操作 - 壓降減少壓降減少6585% 在線添加和更換催化劑在線添加和更換催化劑 操作費(fèi)用較低操作費(fèi)用較低 - 催化劑耗量減少催化劑耗量

42、減少70% - 維護(hù)費(fèi)用降低維護(hù)費(fèi)用降低 結(jié)構(gòu)簡單，投資降低結(jié)構(gòu)簡單，投資降低75% 單臺(tái)反應(yīng)器能力至少是單臺(tái)反應(yīng)器能力至少是20臺(tái)臺(tái)Arge反應(yīng)器反應(yīng)器固定床固定床漿態(tài)床漿態(tài)床 Synthol 循環(huán)流化反應(yīng)器循環(huán)流化反應(yīng)器 先進(jìn)的先進(jìn)的SAS固定流化床反應(yīng)器固定流化床反應(yīng)器 - ID = 8.0m 11,000bbl/d - ID = 10.7m 20,000bbl/d 1955年年: Sasol I 廠廠 3*2.3m 1500bbl/d 1980年年: Sasol II 廠廠 8*3.6m 6500bbl/d 1982年年: Sasol III 廠廠 8*3.6m 6500bbl/d 1

43、991年年: Mossgas 3*3.6m 7500bbl/d 進(jìn)一步放大十分困難進(jìn)一步放大十分困難 較大的投資較大的投資 催化劑的循環(huán)增加了操作費(fèi)用催化劑的循環(huán)增加了操作費(fèi)用 - 催化劑的磨蝕催化劑的磨蝕 - 必須維持較高的速度必須維持較高的速度 - 催化劑循環(huán)必須有一定能量催化劑循環(huán)必須有一定能量 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 操作容易操作容易 轉(zhuǎn)化率較高轉(zhuǎn)化率較高 單臺(tái)反應(yīng)器能力較大單臺(tái)反應(yīng)器能力較大 投資節(jié)省投資節(jié)省60% 較低的操作費(fèi)用較低的操作費(fèi)用 - 無催化劑循環(huán)無催化劑循環(huán) - 催化劑消耗減少催化劑消耗減少60% - 維護(hù)費(fèi)用減少維護(hù)費(fèi)用減少85% 19741981年：年： 試驗(yàn)研究試驗(yàn)研

44、究 1983年：年： ID = 1m， 100bbl/d試驗(yàn)裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn) 1989年：年： ID = 5m， 3500bbl/d第一臺(tái)商業(yè)生產(chǎn)第一臺(tái)商業(yè)生產(chǎn) 裝置在裝置在Sasol I 廠投入運(yùn)轉(zhuǎn)廠投入運(yùn)轉(zhuǎn) 1995年：年： ID = 8m，11,000bbl/d在在Sasol II 廠投廠投 入運(yùn)轉(zhuǎn)入運(yùn)轉(zhuǎn) 1996年：年： Sasol決定用決定用4臺(tái)臺(tái)ID=8m和和4臺(tái)臺(tái)ID=10.7m 的的SAS反應(yīng)器替換反應(yīng)器替換16臺(tái)臺(tái)Synthol反應(yīng)器反應(yīng)器 1999年：年： 完成完成 2003年：年： 增加第增加第9臺(tái)臺(tái)SAS反應(yīng)器反應(yīng)器循環(huán)流化床循環(huán)流化床固定流化床固定流化床

45、合資企業(yè)：合資企業(yè)：QGPC-51%，Phillips-15%, Sasol-34% 合成油廠位于卡塔爾的合成油廠位于卡塔爾的Ras Laffan市市 天然氣由北部氣田供應(yīng)天然氣由北部氣田供應(yīng) 生產(chǎn)能力為生產(chǎn)能力為17000BPD，由兩條生產(chǎn)線組成。由兩條生產(chǎn)線組成。 2006年年6月開車。月開車。 與與Chevron尼日利亞有限公司合作尼日利亞有限公司合作 合成油廠位于尼日利亞合成油廠位于尼日利亞Escravos河口河口 由兩條生產(chǎn)線組成，總能力為由兩條生產(chǎn)線組成，總能力為17000BPD 1999年完成可行性研究年完成可行性研究 已獲得主要技術(shù)許可證已獲得主要技術(shù)許可證 項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)和人員

46、配備已到位項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)和人員配備已到位 項(xiàng)目即將開車。項(xiàng)目即將開車。 合成石蠟烴合成石蠟烴(HPS)過程過程 石蠟烴的加氫裂解或加氫異構(gòu)化石蠟烴的加氫裂解或加氫異構(gòu)化(HPC)過程過程 固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器 1993年在馬來西亞建成年在馬來西亞建成50萬噸年合成油廠萬噸年合成油廠 以天然氣為原料，經(jīng)濟(jì)效益良好以天然氣為原料，經(jīng)濟(jì)效益良好 溫度：溫度：220250C 壓力：壓力：4MPa 催化劑：催化劑：Co，裝填量裝填量80 160噸噸 反應(yīng)器：反應(yīng)器：ID=7m, L=15m, 4個(gè)個(gè) CO轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率：95% H2轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率： 97% 值：值：0.93 0.97 包括合成甲醇和甲

47、醇轉(zhuǎn)化為汽油兩個(gè)過程包括合成甲醇和甲醇轉(zhuǎn)化為汽油兩個(gè)過程 ZSM-5沸石分子篩用于甲醇轉(zhuǎn)化汽油工藝沸石分子篩用于甲醇轉(zhuǎn)化汽油工藝 在新西蘭建成一座年產(chǎn)在新西蘭建成一座年產(chǎn)57萬噸合成汽油廠萬噸合成汽油廠 目前合成汽油部分已停產(chǎn)。目前合成汽油部分已停產(chǎn)。 催化部分氧化制合成氣催化部分氧化制合成氣 漿態(tài)床漿態(tài)床F-T合成合成 粗蠟進(jìn)行加氫異構(gòu)化粗蠟進(jìn)行加氫異構(gòu)化 Co和和Ru催化劑催化劑 1996年以來進(jìn)行年以來進(jìn)行200BPD中試中試 正在考慮在卡塔爾正在考慮在卡塔爾100,000BPD的生產(chǎn)廠的生產(chǎn)廠項(xiàng)目總規(guī)模：項(xiàng)目總規(guī)模：140000BPD，分兩期建設(shè)，一期工程分兩期建設(shè)，一期工程70000

48、BPD天然氣消耗量：天然氣消耗量：1.41.5*109ft3 ，一期工程，一期工程0.70.75*109ft3 總投資：總投資：5.0 *109USD項(xiàng)目內(nèi)容：天然氣井田建設(shè)、天然氣輸送、合成油廠、項(xiàng)目內(nèi)容：天然氣井田建設(shè)、天然氣輸送、合成油廠、 廠外工程廠外工程反應(yīng)壓力：由反應(yīng)壓力：由4.0MPa提高到提高到6.0MPa新型新型Co系催化劑系催化劑 固定床兩段法合成固定床兩段法合成(MFT)工藝工藝 漿態(tài)床漿態(tài)床固定床兩段合成固定床兩段合成(SMFT)工藝工藝 完成了完成了MFT工藝的小試、模試和中間試驗(yàn)（百噸級(jí)）工藝的小試、模試和中間試驗(yàn)（百噸級(jí)） 進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)(200

49、0噸年噸年)和和SMFT工藝的模試工藝的模試 2001年中試項(xiàng)目立項(xiàng)年中試項(xiàng)目立項(xiàng) 太原小店基地太原小店基地1000噸中試噸中試 2002年年7月中試裝置建成調(diào)試，月中試裝置建成調(diào)試，9月月3日投料日投料 2003-2005年年 經(jīng)過多次試驗(yàn)運(yùn)行，低溫漿態(tài)床技術(shù)經(jīng)過多次試驗(yàn)運(yùn)行，低溫漿態(tài)床技術(shù) 2005-2008 年年 開發(fā)成功高溫漿態(tài)床技術(shù)開發(fā)成功高溫漿態(tài)床技術(shù) 目前產(chǎn)業(yè)化過程目前產(chǎn)業(yè)化過程 0.3-0.35 高溫漿態(tài)床高溫漿態(tài)床Fe催化劑催化劑 1.0-1.4 -原子水平研究引發(fā)基礎(chǔ)性突破原子水平研究引發(fā)基礎(chǔ)性突破 -催化劑研發(fā)一直置于過程環(huán)境催化劑研發(fā)一直置于過程環(huán)境 高溫漿態(tài)床催化劑高

50、溫漿態(tài)床催化劑 1200噸油噸油/噸噸 低溫漿態(tài)床低溫漿態(tài)床Fe 小于小于 300噸油噸油/噸噸 低溫漿態(tài)床低溫漿態(tài)床Co 1600 噸油噸油/噸噸 中國自主研發(fā)突破中國自主研發(fā)突破2006-20081.51.00.50.250.05Co/Fe 固定床固定床Fe 流化床流化床Fe 高溫漿態(tài)床高溫漿態(tài)床催化劑產(chǎn)能催化劑產(chǎn)能 g C3+/g/hCo/Fe 漿態(tài)床漿態(tài)床 2001-2005: 低溫漿態(tài)床技術(shù)：完成中試驗(yàn)證低溫漿態(tài)床技術(shù)：完成中試驗(yàn)證 ，基本上達(dá)，基本上達(dá) 到國際上同類工到國際上同類工 業(yè)化技術(shù)的水平業(yè)化技術(shù)的水平 2006-2008：獨(dú)創(chuàng)高溫漿態(tài)床技術(shù)：獨(dú)創(chuàng)高溫漿態(tài)床技術(shù) 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)2

51、60-280oC 高溫漿態(tài)床中試運(yùn)行高溫漿態(tài)床中試運(yùn)行 有效地提高了副產(chǎn)蒸汽品位、提高了過程的效率有效地提高了副產(chǎn)蒸汽品位、提高了過程的效率 產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度改善產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度改善 整體技術(shù)的提升大大改善了煤制油過程的運(yùn)行條件整體技術(shù)的提升大大改善了煤制油過程的運(yùn)行條件 高溫漿態(tài)床技術(shù)是煤炭間接液化的新一代技術(shù)、突破了傳統(tǒng)的高溫漿態(tài)床技術(shù)是煤炭間接液化的新一代技術(shù)、突破了傳統(tǒng)的 德國德國/美國美國催化劑催化劑過程技術(shù)體系。示范廠運(yùn)行的結(jié)果表明，自主技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于過程技術(shù)體系。示范廠運(yùn)行的結(jié)果表明，自主技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國外間接液化技術(shù)。國外間接液化技術(shù)。 指標(biāo)指標(biāo)示范廠示范廠保證指標(biāo)保證指標(biāo)

52、設(shè)計(jì)期望設(shè)計(jì)期望備注備注費(fèi)托合成的關(guān)鍵指標(biāo)費(fèi)托合成的關(guān)鍵指標(biāo)甲烷選擇性甲烷選擇性 wt%1.8-3.53.52.5C3+ 選擇性選擇性 wt% 959596C5+ 選擇性選擇性 wt%大于大于 909092合成氣轉(zhuǎn)化率合成氣轉(zhuǎn)化率 %93-979597單位合成氣單位合成氣C3+產(chǎn)率產(chǎn)率 g/Nm3184-190185195考慮尾氣全部利用方案考慮尾氣全部利用方案精制噸產(chǎn)品耗氫精制噸產(chǎn)品耗氫 Nm3130-160150130噸成品合成氣耗量噸成品合成氣耗量 Nm354505350噸產(chǎn)品煤耗噸產(chǎn)品煤耗 噸標(biāo)煤噸標(biāo)煤3.43.2含燃料煤含燃料煤,部分電力外送部分電力外送熱效率熱效率 %44.647全

53、系統(tǒng)效率全系統(tǒng)效率水耗水耗 噸噸/噸油品噸油品65無污水外排無污水外排CO2 噸噸/噸油品噸油品小于小于 6.05.0148主要工藝裝置主要工藝裝置設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)院主要技術(shù)主要技術(shù)主要配置主要配置空分裝置空分裝置法液空法液空 BOO模式模式氣化裝置（粉煤）氣化裝置（粉煤）航天航天 HT-L航天粉煤加壓氣化航天粉煤加壓氣化 12臺(tái)航天爐，無備爐。有效臺(tái)航天爐，無備爐。有效 氣氣 正常正常125萬萬Nm3/h。變換裝置變換裝置東華東華 三段變換三段變換 變換變換2系列，非變換系列，非變換1系系 列列凈化裝置凈化裝置東華東華 魯奇低溫甲醇洗工藝魯奇低溫甲醇洗工藝 2個(gè)系列個(gè)系列油品合成裝置油品合成裝置中

54、科中科 高溫漿態(tài)床費(fèi)托合成工藝高溫漿態(tài)床費(fèi)托合成工藝 4個(gè)系列個(gè)系列油品加工裝置油品加工裝置中科中科 加氫裂化、加氫精制、尾加氫裂化、加氫精制、尾氣制氣制 氫氫 各各1個(gè)系列個(gè)系列空分裝置的作用是為全廠各裝置提供所需的氧氣、高空分裝置的作用是為全廠各裝置提供所需的氧氣、高壓氮?dú)?、中壓氮?dú)狻⒌蛪旱獨(dú)?、儀表空氣和工廠空氣。壓氮?dú)?、中壓氮?dú)?、低壓氮?dú)狻x表空氣和工廠空氣。包括空氣壓縮、空氣預(yù)冷、空氣凈化、空氣分離、液包括空氣壓縮、空氣預(yù)冷、空氣凈化、空氣分離、液體產(chǎn)品貯存及汽化、氮?dú)鈮嚎s等六個(gè)工序。體產(chǎn)品貯存及汽化、氮?dú)鈮嚎s等六個(gè)工序。空分裝置系列數(shù)的選擇，應(yīng)在保證可靠性的前提下盡空分裝置系列數(shù)的選

55、擇，應(yīng)在保證可靠性的前提下盡可能大型化，以節(jié)省投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用及人力資源?？赡艽笮突怨?jié)省投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用及人力資源。煤氣化裝置是本項(xiàng)目生產(chǎn)粗合成氣的裝置。煤氣化裝置是本項(xiàng)目生產(chǎn)粗合成氣的裝置。煤氣化技術(shù)的比較和選擇需考慮的因素主要包括：煤氣化技術(shù)的比較和選擇需考慮的因素主要包括：煤種適應(yīng)性煤種適應(yīng)性 裝置的規(guī)模裝置的規(guī)模 下游裝置對合成氣的要求下游裝置對合成氣的要求氣化裝置運(yùn)行的可靠性和業(yè)績氣化裝置運(yùn)行的可靠性和業(yè)績 環(huán)境影響環(huán)境影響Lurgi移動(dòng)床加壓氣化爐移動(dòng)床加壓氣化爐流化床氣化爐流化床氣化爐Texaco水煤漿氣流床加壓氣化爐水煤漿氣流床加壓氣化爐Shell干煤粉氣流床加壓氣化爐

56、干煤粉氣流床加壓氣化爐GSP粉煤加壓氣化粉煤加壓氣化HT-L航天粉煤加壓氣化航天粉煤加壓氣化沒有萬能的氣化爐，要科學(xué)選擇煤氣化工藝沒有萬能的氣化爐，要科學(xué)選擇煤氣化工藝 a.以原料煤為基礎(chǔ)：因地制宜以原料煤為基礎(chǔ)：因地制宜 b.以煤氣用途為目標(biāo)：因人而異以煤氣用途為目標(biāo)：因人而異 c.以生產(chǎn)規(guī)模為判據(jù)：能力匹配以生產(chǎn)規(guī)模為判據(jù)：能力匹配 以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)充分表明：以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)充分表明： 主觀決斷容易事與愿違主觀決斷容易事與愿違 長官意志多半后患無窮長官意志多半后患無窮 生搬硬套往往事倍功半生搬硬套往往事倍功半 一哄而上肯定好景難長一哄而上肯定好景難長水分水分：越低越好，水分越高能耗越高。一

57、般要求全水分不超過越低越好，水分越高能耗越高。一般要求全水分不超過20%。 灰分灰分：灰分越高煤耗、氧耗就越高。對干煤粉氣化來說合適的范圍是灰分越高煤耗、氧耗就越高。對干煤粉氣化來說合適的范圍是8-12%，最高不要超高，最高不要超高15%。 硫含量硫含量：硫含量越高對設(shè)備和系統(tǒng)管道腐蝕越嚴(yán)重，而且硫回收的負(fù)硫含量越高對設(shè)備和系統(tǒng)管道腐蝕越嚴(yán)重，而且硫回收的負(fù)擔(dān)越重。擔(dān)越重。 灰的熔融性，一般要求灰的熔融性，一般要求FT1350。溫度過高將增加氧耗和煤耗，還。溫度過高將增加氧耗和煤耗，還會(huì)造成氣化爐渣口排渣不暢或渣口堵塞，影響氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行。會(huì)造成氣化爐渣口排渣不暢或渣口堵塞，影響氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行

58、。灰的粘溫曲線灰的粘溫曲線：高溫下熔渣黏度與溫度之間的關(guān)系高溫下熔渣黏度與溫度之間的關(guān)系?？梢詫⑷廴谛曰铱梢詫⑷廴谛曰曳址譃槿悾杭床Ａг⑺苄栽徒Y(jié)晶渣。煤灰渣具有玻璃渣特性時(shí)分分為三類：即玻璃渣、塑性渣和結(jié)晶渣。煤灰渣具有玻璃渣特性時(shí)有利于液態(tài)排渣操作；對于具有塑性渣特性的煤灰熔渣，須研究控制有利于液態(tài)排渣操作；對于具有塑性渣特性的煤灰熔渣，須研究控制溫度范圍原理快速增加的區(qū)域；而結(jié)晶渣則不適合用于液態(tài)排渣反應(yīng)溫度范圍原理快速增加的區(qū)域；而結(jié)晶渣則不適合用于液態(tài)排渣反應(yīng)器。對于塑性渣和結(jié)晶渣可以通過調(diào)控煤灰化學(xué)成分的方法來改變渣器。對于塑性渣和結(jié)晶渣可以通過調(diào)控煤灰化學(xué)成分的方法來改變渣型

59、和粘溫曲線類型。型和粘溫曲線類型。成漿性成漿性：水煤漿氣化要求原料煤具有較好的成漿性，一般要求固含量水煤漿氣化要求原料煤具有較好的成漿性，一般要求固含量大于大于60%。添加石灰石對煤灰粘溫特性的影響添加石灰石對煤灰粘溫特性的影響伊泰煤化工板塊以伊泰集團(tuán)的利益最大化為目標(biāo)，煤制伊泰煤化工板塊以伊泰集團(tuán)的利益最大化為目標(biāo)，煤制油項(xiàng)目盡量不使用伊泰集團(tuán)銷路好售價(jià)高的原料煤。油項(xiàng)目盡量不使用伊泰集團(tuán)銷路好售價(jià)高的原料煤。但也不能使用影響煤制油裝置安全、長期、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)但也不能使用影響煤制油裝置安全、長期、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的劣質(zhì)煤。我們可以適當(dāng)放寬一些指標(biāo)要求或采用配的劣質(zhì)煤。我們可以適當(dāng)放寬一些指標(biāo)要求或采用配

60、煤的方法解決灰熔融性問題等等。煤的方法解決灰熔融性問題等等。主反應(yīng)：主反應(yīng)： CO + H2O H2 + CO2CO變換單元的主要任務(wù)是將氣化送來的粗煤氣中的部分變換單元的主要任務(wù)是將氣化送來的粗煤氣中的部分CO經(jīng)變換反應(yīng)變換成經(jīng)變換反應(yīng)變換成H2，使最終變換氣中，使最終變換氣中H2/CO比滿足費(fèi)托合比滿足費(fèi)托合成的要求，并根據(jù)不同的溫度范圍產(chǎn)生不同等級(jí)的蒸汽進(jìn)行成的要求，并根據(jù)不同的溫度范圍產(chǎn)生不同等級(jí)的蒸汽進(jìn)行工藝余熱回收。工藝余熱回收。CO變換單元分為變換部分和未變換部分。裝置所使用廢催化劑送變換單元分為變換部分和未變換部分。裝置所使用廢催化劑送至催化劑廠回收再利用。高溫冷凝液經(jīng)泵送至氣化洗滌塔