煤炭间接液化技术讲.ppt

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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 O CO CO M M M M M C

2、O2 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 CO CH2 M M M M O H OCH HOCH2

3、 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,C3C4,值与产品分布,双分布模型(双活性中心),Mn=(1-1)1n-1+(1-)(1-2)

4、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

5、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 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,