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1、煤直接液化煤直接液化（DCLDCL）汇报人：xie化工学院1.煤-石油化学基础2.煤直接液化基本原理3.煤直接液化工艺4.煤直接液化工业化5.煤直接液化前景主要内容主要内容原因：我国总的能源特征是“富煤、贫油、少气”，煤炭在我国石化能源总储量中居于首位，高达90%，而石油和天然气储量总共不到10%。促进煤炭产业转型，实现煤炭清洁高效利用。可行性：煤与石油在化学组成和分子结构方面有相似之处，主要都是由C，H元素所组成，但其含量各不相同。煤与石油相比、氢含量低，氧含量高，H/C原子比低，O/C原子比高。如果创造适宜的条件使煤的相对分子质量变小，提高产物的H/C原子比，就有可能将煤转化为液体燃料油。
2、石油天然气煤炭1.1.煤煤-石油化学基础石油化学基础1.1.煤煤-石油化学基础石油化学基础煤：高等植物在泥炭沼泽中持续生长和死亡，其残骸不断堆积，经过长期而复杂的生物化学和物理化学作用，逐步演化成泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤。由植物转化为煤要经历复杂而漫长的过程。一般需要几千万年到几亿年的时间，整个成煤作用过程可分为两个阶段，即由植物残骸转变为泥炭的泥炭化作用阶段和泥炭转变为褐煤，烟煤，无烟煤的煤化作用阶段。1.1.煤煤-石油化学基础石油化学基础石油：是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。2012年开采的石油88%被用作燃料，其它的12%作为化
3、工业的原料。颜色：由所含的胶质和沥青的比例不同而引起；粘稠度：由石蜡含量高低决定环烷烃芳香烃适合直接液化的煤种年老褐煤年老褐煤年轻烟煤年轻烟煤：长烟煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤褐煤褐煤次烟煤次烟煤高挥发分高挥发分烟煤烟煤低挥发分低挥发分烟煤烟煤无烟煤无烟煤1.1.煤煤-石油化学基础石油化学基础煤炭直接液化技术：通过高温高压和催化剂的存在下，煤加氢转化成洁净液体燃料（汽油，柴油，航空煤油等）或化工原料的一种先进的洁净煤技术。2.2.煤直接液化基本原理煤直接液化基本原理高温高压 催化剂固体煤 液体燃料 2.2.煤直接液化基本原理煤直接液化基本原理煤和溶剂、催化剂配制成油煤浆和氢气混合后经
4、泵送进入直接液化反应器进行煤直接液化反应。煤浆在反应器中首先进行煤的热溶解。1.热裂解反应 煤 自由基碎片R-反应器内部温度升到 250 左右时，煤中一些弱键发生断裂，产生可萃取的物质;反应器内部温度超过 250 后，煤中一些不稳定的键开始断裂;温度超过 350 时，煤的大分子结构发生热分解反应，较弱的桥键迅速断裂，形成反应活性很高的自由基碎片。这些自由基从供氢溶剂、溶解氢气和煤的母体中获得氢原子并稳定下来，形成分子量分布很宽的产物，包括前沥青烯、沥青烯等中间产物和分子量低的油或气体分子。2.加氢反应煤液化涉及的化学反应3.缩合反应煤自由基 半焦+焦炭（需抑制）2.2.煤直接液化基本原理煤直接
5、液化基本原理如果自由基碎片不能及时得到氢原子，自由基就会相互结合生成分子量更大的物质甚至结成半焦。煤液化溶剂 作用：溶胀分解煤粒，提供活性氢，传递氢作用 种类：四氢萘，萘，蒽，菲，煤焦油煤液化催化剂 作用：加快煤加氢液化速度，提高转化率，油收率，降低 反应压力。种类：金属氧化物Sn氧化物，铁系氧化物，金属卤化物2.2.煤直接液化基本原理煤直接液化基本原理4 个主要工艺单元:煤浆制备单元。将煤破碎至 0.15 mm 以下，与溶剂、催化剂制备成均匀的油煤浆。反应单元。高温高压条件下在反应器内进行煤直接加氢反应生成液体物。分离单元。分离出加氢液化反应生成的气体、液化油和固体残渣。提质加工单元。对液化
6、油进行加氢精制，进行芳环饱和和脱硫、脱氮等过程，得到合格的汽油或其他化学等产品。3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺1任相坤,房鼎业,金嘉璐,高晋生.煤直接液化技术开发新进展J.化工进展,2010,29(02):198-204.二战爆发石油危机SRC法：是将煤用溶剂制成浆液送入反应器，在高温和氢压下，裂解或解聚成较小的分子，生产清洁的低硫低灰的固体燃料和液体燃料。3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺60年代H-Coal法：是将煤用溶剂制成浆液送入反应器，在高温和氢压下，裂解或解聚成较小的
7、分子，生产清洁的低硫低灰的固体燃料和液体燃料。3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺60年代IGOR工艺：IGOR工艺采用鼓泡床反应器，减压蒸馏分离循环溶剂，并采用在线固定床加氢反应器对循环溶剂和产品进行不同深度的加氢，液化催化剂采用赤泥。由于全部采用加氢后的供氢性循环溶剂，煤浆性质稳定，煤浆浓度高;预热容易，而且可以与高温分离器气相进行换热，热利用率高。3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺70年代HTI工艺：是将煤用溶剂制成浆液送入反应器，在高温和氢压下，裂解或解聚成较小的分子，生产清洁的低硫低灰的固体燃料和液体燃料。3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺70年代HRI工艺：煤与石油的常压油渣、
8、减压油渣、催化裂化油浆、重质原油一起进行加氢。煤油共炼技术是介于石油加氢裂化和煤直接液化工艺之间的一种工艺。其实质是石油油渣作为煤直接液化的溶剂，不仅煤液化成油，而且油渣可以裂化为较低沸点馏分。3.3.煤直接液化工艺煤直接液化工艺80年代神华煤直接液化项目 2001 年，神华集团联合国内研究机构，成功开发了具有自主知识产权的神华煤直接液化工艺技术。20022008 年，神华集团对神华煤直接液化工艺技术进行了实验室小试、6 t/d 工艺开发中试工艺验证及工艺条件优化试验，形成了成熟的煤直接液化工艺技术。2004 年 8 月，神华煤直接液化示范工程项目在内蒙古鄂尔多斯市的神东矿区开工建设。2007
9、 年第 1 条生产线基本建成，2008 年进入单机和各装置的全面调试阶段，2008 年 12 月 30 日投煤试运转成功。目前神华煤直接液化示范工程项目处于正常生产阶段，日产柴油 2 000 t，产品销售势头良好。4.4.煤直接液化工业化煤直接液化工业化21世纪神华煤直接液化项目4.4.煤直接液化工业化煤直接液化工业化21世纪中国神华煤直接液化工艺500万2018至今604.4.煤直接液化工业化煤直接液化工业化5.5.煤直接液化前景煤直接液化前景1韩来喜.煤直接液化工业示范装置运行情况及前景分析J.石油炼制与化工,2011,42(08):47-51.5.5.煤直接液化前景煤直接液化前景谢谢 谢谢