【正文】 接液化工藝特點 神華集團在與煤炭科學(xué)研究總院北京煤化所多年合作研究的基礎(chǔ)上，通過風(fēng)險分析與論證，建立中試裝置試驗與驗證，并在新型高效“ 863” 合成催化劑研發(fā)成功的條件下，共同開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的神華煤直接液化工藝技術(shù)，其特點如下 ： 采用懸浮床反應(yīng)器 ， 處理能力大 ， 效率高 煤液化反應(yīng)器的制造是煤液化項目中的核心制造技術(shù) [28]。 一期工程后兩條線在先期投產(chǎn)成功后建設(shè)，最終產(chǎn)品總生產(chǎn)能力為 300萬噸 /年。同時，石腦油進一步到加氫改質(zhì)裝置處理。雖然正在建設(shè)的百萬噸級的裝置的不確定性 有很大 。其次 ， 該項目 位于內(nèi)蒙古與陜西交界處 ， 是國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略重要實施地區(qū) ， 也屬邊疆欠發(fā)達民族地區(qū)。此外 ， 1998年中央政府根據(jù)神華集團公司的 實際情況 ， 決定將 “煤代油 ”貸款劃給神華 ， 回收貸款用作神華集團的資本金 ， 神華集團根據(jù)企業(yè)的實際 ， 從中拿出 50多億元用于發(fā)展煤炭液化。到 2021年，煤化工產(chǎn)業(yè)煤炭轉(zhuǎn)化能力將由 2021年的 800 萬噸提高到 1900 萬噸，銷售收入由 2021 年的 110 億元增加到 600億元。 2021年，一期工程第 1條生產(chǎn)線投資已基本完成，試生產(chǎn)成功，計劃于今年 5月份正式投產(chǎn)。 2021年， 神華煤直接液化項目工程主要設(shè)備制造工作已經(jīng)完成，煤液化反應(yīng)器、加氫穩(wěn)定反應(yīng)器、煤制氫氣化爐等超大型設(shè)備已吊裝就位，空分、油罐、循環(huán)水、氣柜等設(shè)備以及管道、儀表電氣安裝等主要實體安裝工作基本完成。鐵路，建成并投入運營 4條鐵路，共計 1292公里。目前正在開發(fā)建設(shè)的礦區(qū)規(guī)劃面積 3481平方公里，地質(zhì)儲量 354 億噸。 神華集團以能源為主業(yè)，集煤礦、電廠、鐵路、港口、航運為一體，實施跨地區(qū)、多元化經(jīng)營，是我國最大的煤炭企業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。該建議的項目每人可生產(chǎn) 60000 桶合成燃料，基建投資估計為 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，使該國在運輸燃料方而達到自足。如果印度石油公司決定進行商業(yè)性的煤炭直接液化項目， 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 ”廠及進行電站擴建。 目前。h。反應(yīng)壓力為 17 MPa，反應(yīng)溫度為 450℃ 。液化粗油經(jīng)過冷卻后再進行提質(zhì)加工。 圖 21 德國 IGOR 流程 與老工藝相比，新工藝主要有以下改進 ： ① 固液分離不用離心過濾，而用閃蒸塔，生產(chǎn)能力大、效率高。具有代表性的目前世界上最先進的幾種煤直接液化工藝是： 1）美國碳氫化合物研究公司兩段催化液化工藝； 2） 美國的煤油共煉工藝第 2 章 文獻綜述 6 COP。當(dāng)時的液化反應(yīng)條件較為苛刻，反應(yīng)溫度 470℃ ，反應(yīng)壓力 70MPa。 煤直接液化技術(shù)的發(fā)展 煤炭直接液化技術(shù)已經(jīng)走過了近一個世紀(jì)的發(fā)展歷程。中 間 油約占全部直接液化油的 50~60%，芳烴含量高達70%以上，經(jīng)深度加氫后可獲得合格柴油。氫氣制備是加氫液化的重要環(huán)節(jié)，大規(guī)模制氫通常采用煤氣化及天然氣轉(zhuǎn)化。提出了對于神華項目的發(fā)展的前景和建議 。 煤炭液化技術(shù)就是針對使用煤炭對環(huán)境造成污染所提出的技術(shù)對策，是最大限度利用煤的能源，同時將造成的污染降到最小限度的技術(shù)方案。而且，在未來相當(dāng)長的時間內(nèi) [2]，在一次能源消費結(jié)構(gòu)中煤炭仍將居于主導(dǎo)地位。 環(huán)境分析部分，重點研究了神華項目污水和液化殘渣的利用。同時，本文還介紹了煤直接液化的工藝流程，重點介紹了煤制油工藝的特殊的單元，例如：煤 液化 單元，煤制氫單元， Tstar 工藝單元。從經(jīng)濟方面，神華煤制油項目是 有優(yōu)勢的 。 關(guān)鍵詞： 煤制油 ； 直接液化 ； 綜合評價 II Abstract Shenhua coal to oil was the first industrialization project on construction in the world, which was divided into two stages,including the early one and the first gross of project is five million tons/year in petroleum product. The early stage started to be constructed since August, 2021, the first stage will be finshed in 2021, and plan to put into production in may. The prehensive evaluation of the project in direct liquefaction process on shenhua coal was studied in this paper, which mainly was divided into three parts, including the economic analysis, technical analysis and environmental analysis. At the same time, this paper also introduced the process flow in coal liquefaction, major introduced special unit of coal to oil, for example: coal liquefaction unit, hydrogen unit, Tstar process unit. Economic analysis, using knowledge of technical economics, the project total investment, total cost, project sales ine and tax and cash flow were calculated,then the internal rate of return and investment recoupment period of project were % and years internal rate of return was more than the one for petrochemical industry which was 10%. From the economic aspect, the project was profitable. Technical analysis, mainly studied from coal direct liquefaction technical scheme, engineering enlargement and project construction. The core technology liquefaction process HTI process employing the America technology, catalyst preparation process using new efficient 863 synthesis catalyst, coal liquefaction process for hydrogen production unit by adding pressurized gasification employing Shell advanced pressurized gasification technology were emphatically analyzed. Shenhua coal to oil project in product separation unit, hydrogenation modification uint,air III separation unitand water treatment were adopted advanced technology. Meanwhile the engineering and construction of the project also guaranteed the system of shenhua coal to oil on construction orderly. Environmental analysis, mainly studied sewage and liquefaction residues in the project. The Suggestions were put forward for this project. Finally, this paper gave the advices for shenhua program, consisting of strengthening technology study, establishing reservoir, pleting green program and studying electricity, water, chemical bination. Key Words： coal to oil。造成的問題一是環(huán)境污染大，發(fā)電產(chǎn)生的 NOx和 SOx是我國大氣主要的污染物，另外還有大量的煙塵。 我國的神華集團就是世界上 首個 工業(yè)化煤炭直接液化項目的 企業(yè) ， 項目總建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)油品 500萬 t， 分二期建設(shè) ， 其中 ， 一期工程用煤 970萬 t，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)油品 320萬 t(汽油 50萬 t，柴油 215萬 t，液化氣 31萬 t，苯、混合二甲苯等 24萬 t)，由三條生產(chǎn)線組成 ，包括煤液化、煤制氫、溶劑加氫、加氫改質(zhì)、催化劑制備等 14套主要生產(chǎn)裝置。煤炭經(jīng)過加氫液化后剩余的無機礦物質(zhì)和少量未反應(yīng)煤還是固體狀態(tài)，可采用各種不同的固液分離方法把固體從液化油中分離出 去，常用的方法有減壓蒸餾、加壓過濾、離心沉降和溶劑萃取等固液分離方法。出反應(yīng)器的產(chǎn)物構(gòu)成十分復(fù)雜，包括氣、液、固三相。 煤在一定溫度、壓力下的加氫液化過程基本分為 下面 三大步驟 [7,8]： （ 1）當(dāng)溫度升至 300℃ 以上時，煤受熱分解，即煤的大分子結(jié)構(gòu)中較弱的橋鍵開始斷裂，打碎了煤的分子結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生大量的以結(jié)構(gòu)單元為基體的自由基碎片，自由基的相對分子質(zhì)量在數(shù)百范圍。 第一代液化技術(shù)： 1913年到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束。德國、美國、日本等主要工業(yè)發(fā)達國家，做了大量的研究工作。以下簡單介紹幾種 [11]型的煤炭直接液化工藝。 ④ 煤加氫和油精制一體化，油收率高，質(zhì)量提高。它集聚了 “直接加氫法 ”、 “溶劑萃 取法 ”和 “溶劑分解法 ”這三種煙煤液化法的優(yōu)點，適用于從次煙煤至煤化度低的煙煤等廣泛煤種。 國外煤液化項目發(fā)展情況 美國、澳大利亞、印度、 新西蘭、和菲律賓的情況 目前國外僅南非建設(shè)有間接液化法煤制油裝置。美國 Rentech公司 2021年 1月首次將費 托法煤制油專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓給 DKRW 高級燃料公司，接受轉(zhuǎn)讓的是DKRW 公司的子公司 Medicine Bow 燃料和發(fā)電公司。最近，其注意力集中在將合成石油公司的 FT技術(shù)和總部設(shè)在布里斯班的 Linc能源公司的井下煤炭氣化技術(shù)結(jié)合在一起的項目的建議上。 隨著 2021年 11 月澳大利亞 Altona資源公司獲得阿卡林加煤炭項目， Altona 己指定以美國為基地的 Jacobs 咨詢公司，幫助其確定適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。該小組將為此新項目制定一份藍圖 ， 可能由兩個合資公司實施此項目，一個公司負責(zé)生產(chǎn)煤炭，另一個公司建設(shè)煤炭液化廠及進行相關(guān)的上游活動。該地區(qū) 9 座褐煤煤田中的 4 座可提供合適的煤炭，并達到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。這些產(chǎn)品將與最少量的下游精煉燃料混合 ， 用 以達到所需的燃料規(guī)格。在國務(wù)院五部委對全國 169 家中央企業(yè)進行綜合績效考評中，神華集團位居全國煤炭行業(yè)第一。神華集團所屬神東煤炭公司，建設(shè)速度快，煤炭生產(chǎn)技術(shù)裝備先進，勞動生產(chǎn)率高，煤炭產(chǎn)量大幅度遞增，連續(xù)三年實現(xiàn)千萬噸級跨越，創(chuàng)造了煤炭企業(yè)發(fā)展的奇跡，技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)在國內(nèi)乃至世界居于領(lǐng)先地位。 神華煤直接項目介紹 神華煤直接液化項目以神府東勝煤田的高品質(zhì)原煤為原料 ， 經(jīng)過煤液化處理后 ， 再進行深度加工 ， 生產(chǎn)出柴油、汽油等產(chǎn)品。 在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市建設(shè)的神華煤直接液化項目，是目前世界上唯一的煤炭直接液化項目 [22]。 例如，煤炭之都 —山西省今年制定了《加快發(fā)展具有山西優(yōu)勢的煤化工產(chǎn)業(yè)三年推進計劃》，啟動了 “5565”工程，形成山西煤化工產(chǎn)業(yè)集群，打造山西煤化工品牌，實現(xiàn)山西煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。預(yù)計 5 個基地煤化工生產(chǎn)項目總投資達 億元，年產(chǎn)值可達 403萬元。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院和美國 HTI 公司對神華集團公司神東礦區(qū)幾種煤進行 的煤液化性能評價試驗 ， 神府東勝煤田上灣煤具有良好的液化特性 ， 是直接液化第 2 章 文獻綜述 17 的優(yōu)選煤種。 小結(jié) 本章介紹了直接液化技術(shù)，包括基本原理、工藝、以及最近的發(fā)展。全 廠年開工為 310天， 7440個小時。煤液化、煤制