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日本褐煤液化工艺

/liquefaction process of Japanese brown coal/
条目作者舒歌平

舒歌平

最后更新 2023-08-18
浏览 140
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采用两段加氢反应将褐煤转化成烃类液体产物或低熔点固体产物的煤直接液化工艺。

英文名称
liquefaction process of Japanese brown coal
所属学科
化工

褐煤液化工艺(brown coal liquid; BCL)由日本的新能源产业技术综合开发机构委托给日本褐煤液化公司开发。1985年,规模为每天50吨的褐煤液化工业性试验装置在澳大利亚的维多利亚莫韦尔建成。1985~1990年,处理了约60000吨煤。BCL工艺流程(见图)主要有:①煤浆制备和煤浆脱水。原料煤与循环溶剂及催化剂一起进行湿式粉碎至200目。由于褐煤中含水量大,湿式粉碎后的煤浆进入热交换器,热交换器通过水蒸气加热,保持温度140~150℃。加热后煤浆中褐煤的水以水蒸气的形式在蒸发器被分离出,脱除水后煤浆中褐煤的水含量降至5%(干基)。为了充分利用热能,蒸发器中蒸发的水蒸气通过热泵与加热水蒸气一起进入热交换器加热煤浆。从热交换器中流出的水蒸气,经过回收酚和氨后,被冷凝成水作为装置的工业用水。②一段加氢反应。脱除水分的煤浆与氢气混合预热后加入一段液化反应器中,操作温度为430450℃,压力为15兆20兆帕,停留时间约1小时。一段液化反应器流出的产物经高温分离器和低温分离器分别进行气液分离。从低温分离器分离后的产物进入常压蒸馏塔被切割为轻油和中油,常压蒸馏塔底部产物部分用于制备煤浆,其余进入二段加氢反应器。低温分离器的富氢气被循环至一段液化反应器。③溶剂脱灰。高温分离器底部产物部分用来制备煤浆,其余进入溶剂脱灰单元。高温分离器底部产物与装置本身的轻油混合,进入沉降器。沉降器操作温度为270℃,压力为3.5兆帕。在沉降器中,高沸点沥青、未反应煤、灰及其他固体物由于重力沉降而被脱除。沉降器中的轻质液体进入蒸发器,被分离为回收脱灰溶剂和脱灰油,脱灰溶剂与高温分离器底部产物混合循环使用,脱灰油与常压蒸馏塔釜底物一起进入二段反应器。④二段加氢反应。二段反应器为固定床反应器,催化剂为氧化铝载体的镍-钼催化剂,操作温度为360~400℃,压力为15.0兆~20.0兆帕,空速为0.5~0.8时-1。反应产物进入常压蒸馏塔,进一步回收石脑油。塔底油循环至煤浆制备单元。

褐煤液化工艺流程图褐煤液化工艺流程图

BCL工艺特点主要是:①一段加氢反应和二段加氢反应都在缓和的条件下进行,降低了氢耗和设备投资。②通过液化粗油循环和两段液化技术,提高了液化油收率。③由于一段加氢反应采用加氢脱灰溶剂的循环,改善了工艺的可操作性。④一段加氢反应采用廉价可弃性催化剂。⑤采用的煤浆脱水新工艺,能量利用率高。⑥采用溶剂脱灰工艺,提高了液化油收率和整个工艺的可靠性。

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