云南先锋褐煤直接液化示范厂技术经济初步分析

以云南先锋褐煤在０．１ｔ／ｄ连续装置试验结果为依据，对１．７Ｍｔ／ａ先锋褐煤直接液化示范厂进行了技术经济初步分析，投资为４３．３亿元，财务内部收益率为１２．５％，具有较好的经济效益。因此，煤直接液化是解决我国石油资源短缺的唯一合理途径。

中日合作开发煤炭液化技术情况简述

0 前言作为中日两国政府科技合作的一部分,中国统配煤矿总公司(原煤炭部)所属煤炭科学研究总院与日本新能源产业技术开发机构(NEDO)关于合作开发煤炭液化技术项目自1981年11月双方签订协议以来已经历了三期(每期三年)的合作,取得了较丰硕的成果。并于1990年5月签订了继续将合作期限延长三年的协议。本文是该项合作内容和已取得的成果以及今后扩大合作的简述。

煤炭直接液化油中酚类化合物的GC/MS研究

使用高效碱液抽提法富集煤液化油中酚类组分，并使用衍生化试剂与该组分定量反应，得到挥发性大幅提高、化合物间分离程度显著改善、适于定性定量分析的酚类硅醚化衍生物．色谱／质谱联用（GC／MS）分析结果表明：酚类组分主要由苯酚、茚酚和萘酚和联苯酚等4类化合物组成，且绝大多数化合物带有烷基侧链．经保留时间指认结合质谱检索，有效鉴定出酚类组分中36种包含1～3环的化合物，并由外标法准确定量出23种化合物的含量．其中苯酚含量为6．24％，甲基苯酚的3个同分异构体含量均超过7．5％．定量结果还显示，烷基苯酚含量最高（57．82％），其次为萘酚（3．29％），再次为茚酚（2．89％）．

神华煤直接液化残渣中重质油组分的分子结构

对0．1t／d煤直接液化连续实验装置中获取的神华煤液化残渣的重质油组分进行分子结构的研究，通过元素分析、分子量的测定等常规方法的分析和傅立叶变换红外光谱分析、核磁共振、裂解色谱质谱等物理仪器方法的分析，得到了重质油组分的平均分子量为339，平均分子式为C25H31O0．2N0.26，主要结构是2～3环的芳香烃，其中有些已部分饱和成环烷烃，芳香环及饱和环上存在烷基取代基，取代基的链长不一，平均为9～10个碳，以及含有少量氧和氮原子处在环上形成杂环．

神华煤直接液化残渣中沥青烯组分的分子结构研究

对神华煤直接液化残渣的己烷不溶苯可溶物———沥青烯组分———进行了分子结构特性的研究.分析得到其平均分子量为1 387,平均分子式可写成为C101H90.7O3.6N2.从其分子内部结构来看:它的主要结构由多环稠合芳香烃和芳环上存在的烷基取代基组成,其中少量芳香烃已部分饱和,取代基的链长不一,平均为13个碳原子.此外,沥青烯还含有少量氧和氮原子处在环上形成杂环,并存在少量羟基和醚基.

工艺条件对煤液化油中酚类化合物的影响研究

煤炭直接液化油中含有种类丰富且数量可观的酚类化合物,研究影响酚类含量和组成的因素,对于深入研究煤液化产物中酚类化合物的生成机理具有重要的理论意义和实践意义.考察了煤液化过程中反应温度、催化剂及添加高分油三种工艺条件对煤液化油（41℃-220℃）中酚类含量分布的影响.结果表明：随着反应温度升高和催化剂加入都能增加煤液化油中总粗酚产率,而添加高分油方式则不太明显;另外,升高反应温度和添加高分油两种方式可以促进高级酚类中间体发生裂解、脱烷基及脱羟基等二次反应向生成分子量更小、结构更简单的低级酚类进行转化,而通过催化剂的加入可以抑制部分高级酚类向低级酚类的转化.

高压加热条件下油煤浆黏度测定的研究

An apparatus for measuring coal slurry at coal liquefaction condition were made. A calculation method, power number method, which suits for this apparatus were developed. The measuring range is: Re<300, during this range, the method works well. Glycerin was taken as a standard reagent to check the reliability of the apparatus and the power number method. The results of viscosity data of a Chinese brown coal slurry were presented using the apparatus and the power number method. The viscosity-temperature curve was obtained. It was found that the curve is suitable for Vogel equation at 300 ℃.

低阶煤在煤液化衍生油中的热萃取性能

以煤液化油衍生油为溶剂,在热萃取装置上研究了大唐胜利褐煤等低阶煤的热萃取性能,考察了热萃取温度、热萃取时间、溶煤比、溶剂类型和煤种等因素对煤热萃取性能的影响,同时对大唐胜利褐煤在热萃取过程中氧元素的脱除情况进行了研究.结果表明:煤的热萃取率随温度升高而明显增加,由340℃时的18.7%(daf)增加到430℃时的59.5%(daf),而固体热萃取物回收率在390℃时达到最高值32.4%(daf),反应停留时间以60min为宜,溶剂与煤的合适质量比为5∶1,在煤液化加氢循环溶剂中具有较高的热萃取率.热萃取过程中大唐胜利5#煤中氧元素的脱除率可达23%(daf).

神华煤直接液化残渣热解动力学研究

运用分布活化能模型（DAEM）对神华煤直接液化残渣热解过程进行了分析,得出残渣热解活化能E的算术平均值为144.6 kJ/mol,分布在60.1～280.4 kJ/mol范围内,活化能分布函数f（E）为非正态分布函数;指前因子k0与活化能E之间存在补偿关系.

神华上湾煤液化油窄馏分密度和黏度随温度的变化规律

在0.1 t/d煤液化连续试验装置上对神华上湾煤进行煤液化试验,将得出的煤液化油产品经实沸点蒸馏切割成14个窄馏分.对于每一个馏分测定其在不同温度下的密度,得出密度随温度的升高而降低,且有很好的线性关系,通过理论推导得出体胀系数E和线性系数也呈线性关系.根据每一馏分在不同温度下的运动黏度,计算得出对应窄馏分的动力黏度,动力黏度随着温度的升高而降低,且符合Vogel关系式.

油煤浆中溶剂的黏度与油煤浆黏度关系的研究

安庆芳烃萃取油是理想的煤液化起始溶剂的原料,常压,100℃以下用德国Haake旋转黏度仪测定了不同加氢次数安庆芳烃萃取油的黏度,神华煤液化循环溶剂的黏度及其相对应的干煤浓度为45%的煤浆黏度变化,提供了油煤浆中溶剂的黏度与油煤浆黏度关系的一种方法。

煤炭直接液化残渣有机可溶物萃取研究

对神华煤直接液化残渣中的有机可溶物进行了萃取,研究了萃取的条件,分析了萃取物的性质。结果表明,适宜的萃取条件是胜利中油为溶剂,N2初压为0.5 MPa,温度为130～150℃,停留时间为15～30 min,溶剂与残渣的质量比为4∶1～5∶1,持续搅拌。在此条件下,残渣萃取率达50%,残渣萃取物的灰分产率几乎为0,油分含量约为58%,H/C原子数比为0.99,脂肪烃和芳香环含量高,芳香环缩合度为0.675,芳碳率为0.694,420℃左右失重速率最大。

石油系加氢精制剂用于煤直接液化油的研究

以煤直接液化低分油为原料,对几种国内外的石油系加氢精制催化剂进行了不同工艺的条件实验.结果表明,催化剂Cat-A具有相对好的加氢脱氮率,催化剂Cat-B具有相对好的加氢脱硫率,而催化剂Cat-C具有非常好的加氢脱硫率,但其氮脱除率很低.实验得到加氢精制较适宜的反应条件为:压力10MPa,温度350℃,氢油体积比800:1左右.实验发现几种催化剂较易失活,在微反装置上连续运转一周后,催化剂Cat-A的活性下降20%左右.

一种煤直接液化复合催化剂的研究

研制了一种复合催化剂,考察了催化剂对神东煤直接液化的催化活性,主要考察了催化剂粒度等因素对直接液化反应的影响,并与煤炭科学研究总院自主研发的"863"催化剂进行对比.研究结果表明,随着复合催化剂粒径变小,煤液化的转化率和油产率增加;中间产物沥青烯和前沥青烯组分产率基本不变,气产率和氢耗率降低.与"863"铁基催化剂相比,小于74μm的复合催化剂的催化效果要优于后者.该催化剂中含有一定的镍,镍的强加氢作用使得煤液化反应转化率增加,油产率增加.

煤油共炼技术的研究和开发

介绍了煤油共炼技术的国内外研究开发状况，以及煤炭科学研究总院进行的探索性研究，试验结果表明，煤油共炼与煤的直接液化相比，具有转化率，油收率较高和氢耗量、生产成本较低的显著优点，初步的技术经济可行性研究表明，在中国建设年处理１Ｍｔ的共炼厂是可行的。

煤液化生成油窄馏分平均分子量的研究

对神华上湾煤、内蒙古胜利煤和新疆黑山煤进行煤炭直接液化试验,将得到的液化生成油切割成12个窄组分.参照石油馏分平均分子量的4种计算关联式和日本Gray等人推荐式,得到3种煤液化生成油窄馏分平均分子量的计算值,与平均分子量的测量值进行比较,得出Riazi-Daubert关联式和Gray等人推荐式的计算值和测量值比较接近,<150℃的馏分相对误差比较大,而>150℃的各馏分相对误差都在5%之内.

德国IGOR煤液化工艺及云南先锋褐煤液化

介绍了德国IGOR煤直接液化工艺和云南先锋褐煤在IGOR工艺200kg/d的PDU装置的试验结果。与其它煤直接液化工艺相比，IGOR工艺具有煤直接液化反应器的高速高、系统集成度高和油品质量好的特点。云南先锋褐煤在IGOR工艺200kg/d的PDU装置上的试验结果表明，先锋褐煤是适宜IGOR煤液化的煤种，得到的油收率为53％，油品中氮和硫的含量分别为2mg/kg和17mg/kg。煤液化油经过简单蒸馏可得到合作的0^#柴油，经过重整可得到合格的90^#无铅汽油。

煤焦油加氢工艺分离流程模拟研究

应用Aspen Plus模拟软件,对20万t/a BRICC非均相悬浮床煤焦油加氢产品的分离流程进行了模拟研究.模拟结果表明,在低温高压分离器分离过程中有较多的轻油组分的损失.在此基础上设计利用常压分馏中油对低温高压分离器气相组分进行油洗回收,以减少轻油组分的损失.得到满足回收要求的最低中油消耗量为3 500kg/h.油洗后,轻油组分损失量最大的332K馏分的损失由未油洗前的26.98%降低到5.31%,油洗效果显著.模拟结果对BRICC非均相悬浮床煤焦油加工技术的工业化设计具有重要的指导意义.

费托合成蛋壳型钴基催化剂的制备及表征

采用无定形SO2为载体,制备出蛋壳型费托合成(FTS)催化剂。用X射线衍射、程序升温还原、比表面测试等技术考察了钴基催化剂的结构和还原性能。结果表明,催化剂的反应活性在很大程度上取决于氧化钴的量,同时较小的钴晶粒对液态烃的选择性有利。在温度250℃、压力2MPa、空速500 h-1条件下,蛋壳型催化剂上一氧化碳转化率为58.80%~67.66%,催化剂的C5+选择性为82.4%~87.9%。

胜利褐煤在液化预反应中氧脱除的初步研究

采用X光电子能谱法(XPS)研究了我国内蒙胜利褐煤中有机氧的赋存形态,将其分为碳氧单键类、羰基基团和羧基基团三种类型,与元素分析法结合得到不同形态含氧官能团在胜利褐煤中的绝对含量,与化学分析法测试煤中含氧官能团进行比较.在容积为0.5L震荡式高压釜中对内蒙胜利褐煤在液化预反应阶段氧的脱除进行了研究,实验所选温度为330℃,360℃,400℃和430℃,分别考察三种催化剂(MnO2,Fe2O3和MoO3)的脱氧效果,并与无催化剂的脱氧效果进行比较,结果表明,氢压1MPa无催化剂在360℃～400℃的液化预反应条件下,脱氧率较高.