钴钼催化剂 煤炭直接液化
液化过程直播
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煤直接液化工艺主要包括原煤破碎和干燥、煤浆制备、加氢液化、固液分离、气体净化、液体产品分馏和精制、液化残渣气化制氢等。 煤炭直接液化主要产品为优质汽油、航空燃油、柴油、芳烃及碳素化工原料，副产品为燃气、液化石油气、硫磺、氨等。 该工艺热效率高达70%。
广播影响因素
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煤直接液化产品的性质和收率受煤性质、溶剂、催化剂、反应压力和温度等条件的影响。
煤的液化性能取决于煤的分子结构、组成和煤岩成分。 活性成分大于80%、挥发分大于38%、芳香度小于0.7、含碳量82%～85%、灰分小于10%的煤，液化转化率和出油率较高。 低阶烟煤和高阶褐煤是合适的液化煤类型。 褐煤活性高、氧含量高，在液化过程中比烟煤使用更多的氢。
在煤液化过程中，溶剂起到溶解煤、将气相氢扩散到煤或催化剂表面供给和转移氢、防止煤热分解产生的自由基碎片凝结的作用。 多环芳烃与煤分子结构相似，溶解煤的能力更强。 煤液化过程中，采用煤直接液化油中的中油和重油的混合物作为溶剂，称为循环溶剂。 其主要成分为2～4环芳香烃和氢化芳香烃。 中油经过预加氢处理，具有更好的供氢能力。
催化剂的活性和选择性影响煤液化反应速率、转化率、油收率、气体收率和氢消耗量以及反应温度和压力。 煤直接液化工艺使用的催化剂为铁基或镍钼催化剂。 Co-Mo/Al2O3、Ni-Mo/Al2O3、(NH4)2MoO4等催化剂活性高、用量小，但必须再生、重复使用。 Fe3O3、Fe3O4、FeS2、FeSO4等铁基催化剂活性低，用量大，价格便宜，不需要再生。 由氧化铁与硫或硫化钠组成的铁硫催化剂活性高，在煤加氢液化反应条件下转化为H2S，使氧化铁转化为活性较高的硫化铁，具有供应和传输氢气。 角色。
反应温度是加氢液化的先决条件。 煤加氢的起始温度与煤热分解的起始温度大致相同，最高温度低于煤胶体的焦化温度，一般在400～470℃范围。 提高液化反应温度有利于提高煤液化反应速度和转化率，但同时也增加了煤气收率和结焦的可能性。
反应压力有助于煤加氢液化过程中氢气溶解在溶剂中并抑制煤分解产生气体。 但增加反应压力会增加设备投资和操作难度。 煤液化技术的发展方向是降低反应压力。 早期煤炭液化压力为70MPa，现在已降至10MPa。
液化方法报告
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煤直接液化方法主要有溶剂精炼煤法、氢煤法、供氢溶剂法、两段催化液化法和煤油共精炼法等。
溶剂精炼煤（SRC）是以煤及其自身液化油为溶剂，制备油煤浆直接加氢的工艺。 煤在高温和氢气压力的帮助下溶解或解聚在溶剂中，然后发生加氢裂化，生成较小分子的碳氢化合物、轻油和天然气。
根据加氢深度的不同，SRC法分为SRC-I和SRC-II两种类型。 SRC-Ⅰ法主要生产固体、低硫、低灰、溶剂精炼煤，热值约为38.7MJ/kg。 可用作锅炉燃料、炼焦配煤的粘结剂、铝冶炼工业中的阳极焦。 ，生产碳材料或进一步加氢裂化成液体燃料的原料。 SRC-Ⅱ方法是SRC-Ⅰ方法的改进。 煤液化反应器的部分液体产物被回收用作制备煤浆的部分溶剂，主要生产液体燃料。
两种方法的流程基本相似。 煤与液化过程中的循环溶剂制成煤浆。 与氢气混合后预热，进入溶解液化反应器。 反应产物包括气体、液体和固体残渣。 首先分离气体，然后蒸馏液体混合物以切割馏分。 油。 在SRC-I方法中，蒸馏底部仍需要过滤，以将液体与不溶解的煤和矿物质分离。 然后将滤液减压闪蒸以分离重油。 残余物是溶剂精炼煤（SRC）。 [1]
氢煤法（H-煤）是一种利用加压沸腾床反应器对煤进行催化加氢的液化工艺。 在高温和催化剂的帮助下，煤在氢气压力下裂解成较小分子的液态烃燃料。 由美国碳氢化合物研究公司（HRC）于1973年开发，其特点是采用沸腾床反应器和高活性催化剂对石油残渣进行催化加氢裂化，直接从煤中生产合成原油或清洁燃料油。
将煤的循环溶剂制成煤浆，与氢气混合，预热后进入装有粒状Co-Mo/Al2O3催化剂的沸腾床反应器。 由于反应器的特殊结构，内部设有循环管道，底部安装有循环泵和适当粒度的煤颗粒和催化剂颗粒。 反应过程中剩余的煤、矿物、气体和液体产物从反应器顶部导出，少量从循环管道导出，通过循环泵返回反应器。 催化剂保留在反应器中并保持沸腾状态。 反应过程中，不断排出少量用过的催化剂（每天1%～3%），并从反应器顶部补充新的催化剂，以稳定床内催化剂的活性。 煤浆在氢气压力20MPa、温度425～450℃、煤速240～800kg/(h·m3)、每吨煤催化剂补充量0.23～1.4kg的条件下进行加氢液化，液体产品为在闪蒸器中分离成轻质产物。 油品净化后，循环溶剂油经旋流器分离，再通过常压、减压蒸馏切出各种馏分油。
供氢溶剂法（Exxon Donor，简称EDS）是借助供氢溶剂在一定温度和压力下将煤溶解、加氢液化的过程。 1976年由美国埃克森研究开发公司研制，1985年建成日处理250吨煤的半工业试验装置。烟煤油收率是次煤油的55%～60%。烟煤为40%～45%，褐煤为47%。 石油的主要成分是轻质馏分油和中质馏分油。 该方法的特点是部分循环溶剂在单独的固定床反应器中利用高活性催化剂进行预氢化，成为供氢溶剂。
将煤、预加氢供氢溶剂和循环溶剂制成煤浆。 与氢气混合后，经预热后进入液化反应器。 反应温度420~450℃，压力10~14MPa，停留时间30~。 液体反应产物分馏成馏分油和回收溶剂油。 该方法液化烟煤时，C1~C4气烃收率为22%，石脑油占馏分油的37%，中质油（180~340℃）占37%。 采用EDS法设计了一座日处理能力的煤炭液化厂，年产130×10t。
两级催化液化（CTSL）法是煤在两个沸腾床反应器（第二级）中在高温下催化加氢裂解成低分子液化产品的方法。 由美国碳氢化合物研究公司（HRI）开发，特点是在煤液化反应过程的第一、二阶段采用高活性加氢裂化催化剂（Ni、Mo或Co、Mo颗粒催化剂）和沸腾床。 反应器，两个反应器既分开又紧密连接，使煤的热溶解和加氢反应在最佳的反应条件下进行，生成较多的馏分油和较少的气态烃，油品质量好，氢气有效利用率高。
由煤和循环溶剂制成的煤浆与氢气混合，预热后进入第一级反应器，将煤溶解，并对煤热解产生的自由基碎片进行氢化，从而防止缩聚反应和更多重金属的生成。 第二反应器的反应温度较高，进一步将未转化的煤和重油转化为馏分油并脱除氮、氧和硫杂原子。 反应产物首先用氢气骤冷，然后分离成气态和液态产物。 液体产品经常压和减压蒸馏，分离出馏分油，残渣送至临界脱灰装置（CSD），回收沸点高于402℃的重渣油，用作循环溶剂。
煤油共精炼法是将煤与石油渣油（重馏分）混合制成的煤浆，通过高温和催化剂的作用，进行加氢裂化和液化反应，从而将煤和渣油在一定条件下转化为馏分油的方法。同一时间。 反应过程中，渣油作为供氢溶剂； 煤和灰促进渣油向轻质、中质油转化，防止渣油结焦，吸附渣油中的镍、钒等重金属。 由于这种协同效应，煤油共精炼比煤或渣油单独加工，出油率高，氢耗低，并能处理劣质油。 该工艺比单独液化煤简单，工厂建设投资低。 是发展煤炭直接液化的过渡技术。
美国碳氢化合物研究公司（HRI）开发的两段煤油共精炼工艺（HRI·COP）是一项比较先进的技术。 含煤40%～50%的煤浆是由石油渣和煤制成的。 与氢气混合后预热，依次通过两个装有粒状钴钼和镍钼催化剂的沸腾床反应器。 加氢裂化和液化反应在400~470℃、压力15~20MPa下进行。 液体产品通过常压和减压蒸馏方法进行切割和回收，回收轻质和中质馏分。
煤炭直接液化产品报告
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煤直接液化油含有较多的芳香烃、氮、氧、硫杂原子和不饱和烃化合物，氢含量低，不含残油，化学性质不稳定。 需先加氢精制，然后用石油精制。 技术生产高辛烷值汽油、航空燃油、柴油、芳烃和碳素化工原料。 煤液化油加工的工艺条件主要取决于原料的氢含量、杂原子含量和油的沸点范围。
加氢精制油是催化裂化和重整的原料油。 采用石油加氢精制催化剂，在氢气压力8.0MPa的两级固定床反应器中对沸程C4约400℃的煤液化油进行精制。 第一阶段温度为230~250℃，主要对油中的不饱和化合物进行加氢； 第二段温度为400℃，对含氮、氧、硫的化合物进行加氢，并对部分芳烃进行加氢。 加氢精制工艺油收率96%，产生气体3.1%，氢气消耗1.7%。
汽油和芳烃沸点低于180℃的加氢处理油含有较多的环状化合物，具有良好的重整性。 在氢气压力4.0MPa、温度480℃下用铂催化剂重整，生成初沸点40℃、终沸点180℃的汽油。 用发动机法测得的辛烷值大于100，是一种优质的混合汽油。 汽油中芳香烃含量约为10%，也是生产苯、甲苯、二甲苯的原料。
航空燃油是以沸点180～300℃的加氢精制油为原料，在4.0MPa的氢气压力、400℃的温度下，经正构烷烃异构化反应和芳烃催化加氢反应而制得的。 290°C。 其特点是2-3环环烷烃含量高、密度高（0.8126g/cm3）、结晶温度低（-60℃）、热值高（43.3MJ/kg）。 它是一种优良的航空燃油。
柴油沸程为 300 至 400°C 的加氢处理油含有 12.8% 的氢气和 31.8% 的芳香烃。 除用作煤炭液化的溶剂外，过量的可进行催化加氢裂化，得到43.6%的汽油、42.3%的柴油和15.4%的气态烃。 沸程为179～360℃的柴油，十六烷值约为40。煤液化油生产的柴油氢耗较高，约为4%～4.5%。 [2]