【正文】 掌握煤直接液化的原理，設(shè)計(jì)出整個煤直接液化制油工藝流程設(shè)計(jì)，并進(jìn)行繪圖，并計(jì)算出以300萬噸/年項(xiàng)目為例所耗原料煤的量，根據(jù)設(shè)計(jì)與計(jì)算進(jìn)行物料衡算。第四層：強(qiáng)風(fēng)化砂巖，承載力高，是場地內(nèi)理想的樁基持力層，～, ～。h) 生活區(qū)：主要包括綜合辦公樓、醫(yī)務(wù)所、食堂、車庫、消防車庫、自行車棚以及總變電所等。c) 備煤區(qū)域：分為煤液化備煤區(qū)域和催化劑制備區(qū)域。規(guī)劃的預(yù)留用地，應(yīng)取得當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的同意。（3）工廠的生產(chǎn)車間輔助建筑物，應(yīng)盡量組合成聯(lián)合廠房或多層建筑物，以節(jié)約廠區(qū)用地。 煤直接液化固液供氫溶劑煤直接液化過程中，溶劑的作用機(jī)理表明，合適的供氫溶劑是含有較多稠環(huán)芳烴并經(jīng)部分加氫的物料。 煤直接液化空分裝置采用德國林德公司空分技術(shù)，由兩條生產(chǎn)線組成，單條生產(chǎn)線制氧能力為50 000m3/h。根據(jù)表32中每小時消耗催化劑的質(zhì)量，則年消耗催化劑：8000=204800噸/年,工程選用一套133 噸/年催化劑生產(chǎn)裝置，產(chǎn)量為催化劑煤粉33萬噸/年。 煤直接液化反應(yīng)器的制造煤液化反應(yīng)器的制造是煤液化項(xiàng)目中的核心制造技術(shù)。水分高將不利于磨礦和制煤漿。液化產(chǎn)物先用氫淬冷，重質(zhì)油回收作溶劑，排出的產(chǎn)物主要組成是未反應(yīng)煤和灰渣。HCOAL是由美國碳?xì)浠衔镅芯抗狙兄频?，其前身是沸騰床重油加氫裂化HOIL工藝。 最核心工藝的選擇現(xiàn)在世界上典型的煤直接液化工藝主要有3種，即德國的IGOR工藝、日本的NEDOL工藝和美國的HTI工藝，如何在這3種工藝中作出合理正確的選擇，是項(xiàng)目規(guī)避技術(shù)風(fēng)險的重要環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目工藝流程主要包括煤炭洗選單元，制氫工藝單元，催化劑制備單元，煤液化反應(yīng)單元，加氫改質(zhì)單元等。其中，柴油餾分送至加氫改質(zhì)裝置進(jìn)一步提高油品質(zhì)量，輕質(zhì)溶劑返回煤液化裝置和備煤裝置作為供氫溶劑使用。加氫反應(yīng)器Ⅱ的氫耗量：%%=82%+76%=其中，加氫反應(yīng)器Ⅰ%，丙烷的質(zhì)量：%=%=8000=375t/h，以100t/h位基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。常溫、常壓下為無色透明或微黃色液體，有特殊氣味，不溶于水。該建議的項(xiàng)目每人可生產(chǎn)60000桶合成燃料，基建投資估計(jì)為28億美元。新西蘭每年需要1500萬t褐煤，生產(chǎn)足夠的柴油和汽油，使該國在運(yùn)輸燃料方而達(dá)到自足。如果印度石油公司決定進(jìn)行商業(yè)性的煤炭直接液化項(xiàng)目，HTI公司將在協(xié)商的商業(yè)條款下，提供技術(shù)許可證。第一階段設(shè)想建設(shè)日生產(chǎn)17000桶合成氣的“煤制油”廠及進(jìn)行電站擴(kuò)建。美國合成油公司與澳大利亞Linc能源公司簽約，采用合成油公司天然氣制合成油Linc能源公司煤地下氣化組合技術(shù)，在澳大利亞昆士蘭合作開發(fā)煤制油項(xiàng)目。經(jīng)過10多年籌備，美國WMPIPty公司于2006年初宣布，將在Gilberton附近建設(shè)廢煤(灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的屑狀無煙煤)處理能力為140萬t/ a的煤制油裝置，超清潔液體燃料產(chǎn)能為5000 桶/d，發(fā)電41MW3）美國HTI工藝該煤炭直接液化工藝使用人工合成的高分散催化劑，%，不進(jìn)行催化劑回收。其主要特點(diǎn)是循環(huán)溶劑全部在一個單獨(dú)的固定床反應(yīng)器中，用高活性催化劑預(yù)先加氫，使之變?yōu)楣淙軇Ｆ涔に嚵鞒炭驁D見圖21。第三代液化技術(shù)：為進(jìn)一步改進(jìn)和完善煤直接液化技術(shù)，世界幾大工業(yè)國美國、德國和日本正在繼續(xù)研究開發(fā)第三代煤直接液化新工藝。在1936~1943年，德國又有11套直接液化裝置建成投產(chǎn)，到1944年，生產(chǎn)能力達(dá)到423萬t/a，為發(fā)動第二次世界大戰(zhàn)的德國提供了大約70%的汽車和50%裝甲車用油。（3）瀝青烯及液化油分子被繼續(xù)加氫裂化生成更小的分子。煤直接液化粗油中石腦油[6]餾分約占15~30%，且芳烴含量較高，加氫后的石腦油餾分經(jīng)過較緩和的重整即可得到高辛烷值汽油和豐富的芳烴原料，汽油產(chǎn)品的辛烷值、芳烴含量等主要指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB179301999），且硫含量大大低于標(biāo)準(zhǔn)值（≤%），是合格的優(yōu)質(zhì)潔凈燃料。 煤直接液化工藝介紹直接液化典型的工藝過程主要包括煤的破碎與干燥、煤漿制備、加氫液化、固液分離、氣體凈化、液體產(chǎn)品分餾和精制，以及液化殘?jiān)鼩饣迫錃獾炔糠?。?） 隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平及生活品味的不斷提高，市場對石油產(chǎn)品的需求必將越來越旺盛。本項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，在市場競爭中具有如下優(yōu)勢：（1）本工程投產(chǎn)后，其產(chǎn)品憑借自身的優(yōu)良品質(zhì)和綜合價格優(yōu)勢，在國內(nèi)完全可以占據(jù)主導(dǎo)地位。然而，最終會發(fā)展到什么程度，現(xiàn)在誰都無法給出一個準(zhǔn)確的答案。我國雖然在解放前就有了關(guān)于煤制油技術(shù)的研究，甚至還建有一些小規(guī)模的液化廠，但隨著部分油田的發(fā)現(xiàn)，研究工作隨之都停止了。幾十年過去，通過妥善利用大量煤炭資源，南非還獲得了諸多方面的利益，包括增加就業(yè)機(jī)會，使原本過度依賴農(nóng)業(yè)與采礦業(yè)的國民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。目前世界上典型的幾種煤直接液化工藝有：德國IGOR公司和美國碳?xì)浠衔镅芯浚℉TI）公司的兩段催化液化工藝。相繼開發(fā)了多種第二代煤直接液化工藝，如供氫溶劑法（EDS）、溶劑精煉煤法（SRCⅠ、SRCⅡ）、美國的氫煤法（HCoal）等，這些工藝已完成大型中試，技術(shù)上具備建廠條件，只是由于經(jīng)濟(jì)上建設(shè)投資大，煤液化油生產(chǎn)成本高，而尚未工業(yè)化。擬建的云南先鋒煤液化廠年處理（液化）褐煤257萬噸，氣化制氫（含發(fā)電17萬KW）用原煤253萬噸，合計(jì)用原煤510萬噸。煤制油技術(shù)有助于中國擺脫對進(jìn)口原油和石油產(chǎn)品的過度依賴，從而提高能源安全。神華集團(tuán)的煤制油項(xiàng)目于2004 年正式開工建設(shè)，到2007年7月，項(xiàng)目建成了第一條生產(chǎn)線，已于2008 年 12 月底成功出油；伊泰集團(tuán)的項(xiàng)目于 2006 年 5 月正式開工建設(shè)，并于 2009年3月份成功出油。,同比分別增長1％和4％。（4）本工程的建成投產(chǎn)，有政府的優(yōu)惠政策和主管部門的大力支持，各項(xiàng)優(yōu)惠政策的實(shí)施無疑會大大提高本項(xiàng)目的市場競爭力。煤炭經(jīng)過加氫液化產(chǎn)生的液化油含有較多的芳香烴，并含有較多的氧、氮和硫等雜原子。氣相的主要成分是氫氣，分離后循環(huán)返回反應(yīng)器重新參加反應(yīng)；固相為未反應(yīng)的煤、礦物質(zhì)及催化劑；液相則為輕油（粗汽油）、中油等餾份油及重油。（2）在具有供氫能力的溶劑環(huán)境和較高氫氣壓力的條件下、自由基被加氫得到穩(wěn)定，成為瀝青烯及液化油分子。在這段時間里，德國首先開啟了煤炭液化的進(jìn)程。大部分的研究工作重點(diǎn)放在如何降低反應(yīng)條件，即降低反應(yīng)壓力從而達(dá)到降低煤液化油的生產(chǎn)成本的目的。（1）德國IGOR工藝[12]該煤炭直接液化工藝以煉鋁赤泥為催化劑，催化劑加入量為4%，不進(jìn)行催化劑回收。（2）日本NEDOL工藝該煤炭直接液化工藝是日本解決能源問題的陽光計(jì)劃的核心項(xiàng)目之一。目前日本此項(xiàng)煤液化技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。Sasol公司Secunda煤制油裝置將煤轉(zhuǎn)化為汽油、柴油、液化石油氣和石化原料，石化原料用于45萬t/a乙烯裝置。項(xiàng)目分2個階段實(shí)施，第1階段將以煤為原料聯(lián)產(chǎn)1萬桶/d超清潔燃料并發(fā)電200MW該“煤制油”工作將是Linc能源公司進(jìn)行的秦齊拉項(xiàng)目(位于昆士蘭州布里斯班市以西350公里)的一部分，同樣包括建設(shè)綜合電站。這項(xiàng)工作將與Altona公司計(jì)劃的鉆進(jìn)計(jì)劃結(jié)合在一起，于2006年第一季度結(jié)束。該國有采礦公司己經(jīng)對位于該國南島的大量的“海濱”褐煤資源是否適合煤炭液化項(xiàng)目做出了評估。在未來5~6年內(nèi)開始生產(chǎn)液態(tài)燃料。3 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算條件及參數(shù)(1) 年設(shè)計(jì)總產(chǎn)量為：300萬噸煤制油（輕質(zhì)油、汽油、柴油）即3000000T/a(2) 年總運(yùn)行時間36024=8640，停車即維修時間等，此文計(jì)算取值為8000h/a(3) 原料采用內(nèi)蒙古褐煤，元素質(zhì)量組成如表31表31 褐煤元素成分表元素成分質(zhì)量%元素成分質(zhì)量%CNHSOP（4） 生成產(chǎn)品介紹及成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表32表32 生成產(chǎn)品成分表及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)產(chǎn)品分類產(chǎn)品組成總質(zhì)量分?jǐn)?shù)％各部分質(zhì)量分?jǐn)?shù)％氣體ACH4C2H6C2H4氣體BC3H6C3H8C4H8液體AC4H10 輕質(zhì)油C5～C11汽油液體BC11～C18柴油 產(chǎn)品介紹：（a）石腦油：又稱粗汽油：%、%、%、%、%。（d）汽油：主要成分為C5～C12脂肪烴和環(huán)烷烴類，以及一定量芳香烴，汽油具有較高的辛烷值（抗爆震燃燒性能），并按辛烷值的高低分為90號、93號、95號、97號等牌號。 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）產(chǎn)品的計(jì)算乙烷的質(zhì)量：%=（2）原料的計(jì)算設(shè)制取100t/h的產(chǎn)品油所需的原料為At/h。減壓塔分離出的油量：%%t/h=，(82%+76%+%%)%=洗選后的原煤經(jīng)皮帶機(jī)輸送到備煤裝置，加工成煤液化裝置及其他裝置所需的煤粉。煤液化、煤制氫、輕烴回收及脫硫和含硫污水汽提等裝置脫出的含硫化氫酸性氣體，經(jīng)硫回收裝置制取硫磺。燃料為煤粉。(c)全餾分離線加氫，供氫溶劑配制煤漿，實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。特點(diǎn)是反應(yīng)條件緩和，采用兩個與HCOAL工藝相同的反應(yīng)器，達(dá)到全返混反應(yīng)模式；催化劑