南非SASOL的煤炭间接液化技术_吴春来VIP免费

南非SASOL的煤炭间接液化技术吴春来(煤炭科学研究总院北京煤化学研究所,100013)摘要介绍了南非SASOL煤炭间接液化技术的发展和特色,其中开发应用的浆态床和固定流化床工艺及设备居世界领先地位,指出在借鉴或拟引进该项技术时应根据自身条件选择不同的工艺。关键词煤气化间接液化文章编号:1005-9598(2003)02-0003-04中图分类号:TQ529文献标识码:A1SASOL公司简介南非SASOL公司,即南非煤油气公司(SouthAfricanCoal,OilandGasCorp,简称/SASOL0)于1950年成立。1955年在距约翰内斯堡公司总部80km的萨索尔堡区建成第一座由煤间接液化生产燃料油的SASOL-Ñ厂。70年代石油危机后,于1980年和1982年又在距总部130km的赛空达区相继建成了SASOL-Ò厂和SASOL-Ó厂。目前三个厂年处理煤炭总计达4590万t(其中Ñ厂年处理650万t,Ò厂和Ó厂年处理3940万t),是世界上规模最大的以煤为原料生产合成油及化工产品的化工厂。主要产品为汽油、柴油、蜡、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮等113种,总产量达760万t/a,其中油品占60%左右。2SASOL技术SASOL的生产工艺流程大致如图1。2.1煤气化SASOL公司应用的煤气化技术是德国鲁奇加压气化技术。全公司有97台气化炉,其中,SASOL-Ñ厂有17台(13台MKÓ型、3台MKÔ型和1台能力为66000m3/hMKÕ型),SASOL-Ò厂和SASOL-Ó厂各有40台内径53.8m、能力为收稿日期:2002-11-11作者简介:吴春来,男,1940年出生,1966年研究生毕业于煤炭科学研究总院煤化学研究所煤化学专业,教授,博士生导师,现从事煤炭转化和洁净煤技术的研究和推广工作。图1SASOL生产工艺流程示意图41000m3/h的MKÔ型气化炉。SASOL鲁奇气化炉设备利用率达94%。鲁奇气化炉是固定床加压气化,使用5mm~75mm的块煤,操作压力2.8MPa~3.5MPa,利用水蒸气和氧气作为气化剂。所得粗煤气中含有焦油、CO2、氨、硫化氢等杂质,煤气必须净化,采取水洗除尘和焦油;采用低温甲醇洗脱除煤气中的烃类、硫化物和CO2;采用SASOL公司开发的Sulpholin硫化氢液相氧化法回收硫;采用鲁奇公司的Phenolsolvan法净化污水。得到的纯净合成气(CO+H2)中含有约14%的CH4。SASOL煤气化工艺流程见图2。2.2油品合成SASOL公司在F-T合成技术基础上开发了先进的工艺和设备。SASOL-Ñ厂建厂初期选择了德国的Arge固定床和美国Kelloge公司的Synthol流化床F-T合成反应器。目前SASOL-Ñ厂仍有6台Arge固定床反应器。该反应器每台装有2052根525mm管束,第2期(总第105期)煤化工No.2(TotalNo.105)2003年4月CoalChemicalIndustryApr.2003图2SASOL煤气化工艺流程示意图反应器直径52.95m,高12.8m,操作温度较低,为220e~245e,压力为2.5MPa,装有钴催化剂40m3。设计的新鲜原料气空速为500h-1,循环比1.5~2.5,每台反应器生产能力为1.8万t/a。产品主要是汽油、柴油和蜡,其中蜡的产量占总产量的50%~60%。SASOL公司开发的一台先进的浆态床反应器建在SASOL-Ñ厂,其直径为53.5m,反应温度较低,为250e,主要以生产柴油和蜡为主,蜡可以通过裂化转化为汽油、柴油。浆态床合成技术具有气固相工艺无法相比的技术经济优势。这主要表现在:(1)可以直接使用现代大型气化炉生产的低H2/CO比值(0.6~0.7)的合成原料气。(2)生产操作弹性大。(3)反应器热效率高,温度容易控制。(4)合成气单程转化率高。由于上述优势,世界许多研究机构和公司都着力于浆态床合成技术的研究,但都未实现商业化生产。SASOL-Ñ厂工艺流程见图3。图3SASOL-Ñ厂工艺流程示意图SASOL公司另一种应用较多且较成熟的是循环流化床反应器,该反应器最初是由美国Kelloge公司设计的,后经多次技术改进及放大,现称为/SASOLSynthol0反应器,SASOL-Ò厂和SASOL-Ó厂曾使用53.6m、高75m的大型反应器,操作温度350e,压力2.5MPa,催化剂装填量450t/台,循环量8000t/台#h,每台反应器的生产能力为26万t/a。运转时,新鲜原料气与循环气混合后在进入反应系统前先预热至160e,混合气被返回的热催化剂在水平输送管道部分很快加热至315e。F-T反应将在提升管及反应器内进行。反应器内装有换热装置,可移出反应热的30%~40%。反应器顶部温度维持在#4#煤化工2003年第2期340e。生成气与催化剂经沉降室内的旋风分离器进行分离。该反应器使用的是约74Lm的粒状熔铁催化...