中国自主知识产权煤间接液化技术

中国自主知识产权煤间接液化技术

合成油示范厂进展1曹立仁中科合成油技术有限公司中国科学院山西煤炭化学研究所2010年11月23日北京中科合成油技术有限公司中国自主知识产权技术合成油示范厂

自主知识产权技术浆态床铁基催化剂、浆态床反应器、FT合成集成优化工艺内蒙古伊泰集团16万吨/年煤制油水煤浆气化工艺直径5.3m浆态床2005年12月启动2009年3月投料山西潞安集团16万吨/年煤制油碎煤加压气化工艺直径5.8m浆态床2006年1月启动2009年7月投料神华集团18万吨/年煤制油干粉煤气化工艺直径5.8m浆态床2005年10月启动2009年12月试车2中科合成油技术有限公司伊泰合成油示范厂

规模：16-20万吨油当量/年（4000-5000bl/d)主产品：LPG、石脑油、柴油建设地点：内蒙古鄂尔多斯准格尔旗大陆工业园区时间：2006－2008年建设及调试2009年3月15日FT合成催化剂投料总投资：约25亿元工艺流程：CO+H2总转化率>95%

尾气排放少总热效率高>40%3中科合成油技术有限公司分离O2水煤浆加压气化变换净化水煤浆制备空气F-T合成石脑油高品质柴油脱碳合成尾气CO2CO+H2油品精制粗合成气燃气蒸气(25-30bar)5.5t/t油硫低温油洗PSA制氢H2COAL+WATERLPG脱碳尾气硫回收发电机电脱碳尾气油洗尾气4中科合成油技术有限公司伊泰煤制油工艺流程图中科合成油技术有限公司5伊泰合成油示范厂

潞安合成油示范厂

规模：16-20万吨油当量/年（4000-5000bl/d)18合成氨/年//30万吨尿素/年12MWIGCC发电项目主产品：LPG、石脑油、柴油、尿素建设地点：山西屯留潞安煤化工循环经济园区时间：2006－2009年6月建设及调试2009年7月7日FT合成催化剂投料总投资：约40亿元工艺流程：FT合成CO+H2总转化率88％

6中科合成油技术有限公司燃气CO2N2空分O2碎煤加压气化净化制备空气F-T合成石脑油高品质柴油合成尾气CO+H2油品精制粗合成气蒸气（25-30bar）5.5t/t油硫合成氨尿素PSA制氢H2COAL硫回收制冷机冷锅炉蒸汽变换脱碳H2H2尾气转化IGCCCO2N27中科合成油技术有限公司潞安合成油工艺流程潞安合成油示范厂

8中科合成油技术有限公司神华合成油示范厂

规模：18-20万吨油当量/年（4500-5000bl/d)主产品：LPG、石脑油、柴油建设地点：内蒙古鄂尔多斯马家塔工业园区时间：2006－2009年12月建设及调试2009年12月上旬FT合成催化剂投料试车总投资：约10亿元工艺流程：CO+H2总转化率88%总热效率高>40%9中科合成油技术有限公司分离O2粉煤加压气化变换净化粉煤制备空气石脑油高品质柴油脱碳尾气CO2CO+H2油品精制粗合成气燃气蒸气（25-30bar）5.5t/t油硫低温油洗PSA制氢H2COALLPG脱碳尾气硫回收脱碳尾气油洗尾气新建装置10中科合成油技术有限公司神华合成油工艺流程F-T合成11中科合成油技术有限公司神华合成油示范厂中科合成油技术有限公司12示范厂运行伊泰合成油示范厂的运行

首次开车：2009年3月15日开始FT合成催化剂还原3月20日达到反应温度及压力4月8日停车

负荷50%、运行19天（456小时）

打通流程、产出油品约2400吨13中科合成油技术有限公司伊泰合成油示范厂的运行

第二次开车：2009年9月19日合成气切入反应器2010年3月3日主动停车

负荷60－80%、

连续运行150天（3600小时）产成品油共计42226吨，柴油收率大于60%

运行结果表明，涉及煤炭间接液化过程关键

核心技术：催化剂和反应器均达到了预期结果14中科合成油技术有限公司伊泰合成油示范厂的运行

第三次开车：2010年5月4日合成气切入反应器

负荷90－105%

至11月11日连续运行190天(4560小时)产成品油共计70788吨，柴油收率63－68%

达到长周期，满负荷，稳定运行FT合成及油品加工技术达到了设计指标

FT合成催化剂及浆态床反应器超过预期水平15中科合成油技术有限公司示范项目考核

2010年7月14-17日中国国际咨询公司组织专家对伊泰煤制油示范厂进行满负荷72小时的性能考核工作，考核结论如下：1）示范项目是我国首次实施并达到满负荷运行的煤制油项目，所采用的重大技术方案或来源于自主创新的技术或选用国内外成熟的技术，均具有先进性、可靠性和现实性。示范项目核心技术采用中科合成油技术有限公司的高温浆态床费托合成催化剂及工艺成套技术(HTSFTP®)，该技术已经在示范项目中成功应用，显示出突出的优越性。中科合成油技术有限公司示范项目考核2）通过示范项目验证，该催化剂及工艺技术具有优异的产物选择性、稳定的运行性、较高的合成气转化能力和产油能力，以及良好的经济性。3）经考核验证，该技术已经在满负荷平稳运行条件获得了有代表性的工程技术数据，具备了进行大型工业化煤制油项目设计和建设的工程技术基础条件，对推进我国煤炭间接液化项目的产业化奠定了较坚实的技术基础。

上述考核结论充分肯定了示范项目的成功，为中国煤制油行业下一步发展奠定了良好的技术基础。中科合成油技术有限公司潞安合成油示范厂的运行

首次开车：2009年7月10日开始FT合成催化剂还原7月26日停止进合成气，FT反应器维持温度及压力

负荷30－40%、运行16天（384小时）

打通流程、产出油品约1100吨第二次开车：2009年8月21日合成气切入反应器2010年3月8日停车

负荷40－50%、

连续运行199天（4776小时）产成品油共计22000吨18中科合成油技术有限公司潞安合成油示范厂的运行

第三次开车：2010年6月16日合成气切入反应器

负荷50－60%

至11月11日连续运行148天(3552小时)产成品油共计20400吨，尿素80－90%负荷

2010年10月30日通过由山西省科技厅组织的技术鉴定,与会专家对潞安煤制油多联产项目给予高度评价,建议国家尽快批复百万吨级产业化项目。

19中科合成油技术有限公司合成油示范厂的运行20FT催化剂

化学活性高（满负荷反应器装18-20吨催化剂）；甲烷选择性低（2-3％）；

催化剂处理能力高(1400-1800吨油/吨催化剂）;

时空产率>1.2kg/kg.h；

物理强度高（由于外部原因，反应系统升降温多次，未见催化剂破碎）；

中科合成油技术有限公司合成油示范厂的运行21浆态床反应器

气体分布器（气体分布均匀，停车后启动方便）；

换热器（加热快，取热方便，温差小于设计值）；

液固分离器（固体含量达到要求，小于10ppm);

气液分离器（气体催化剂带出小于50ppm，满足要求）；

导流管（催化剂分布均匀）反应器过滤系统完全自动控制，满足工艺要求中科合成油技术有限公司合成油示范厂的运行22浆态床反应器

温度分布均匀（直径5.3－5.8m反应器径向温度1-2℃，30m轴向温度2-3℃）

压差分布均匀（轴向压差均匀，25-30m压差与0－5m压差仅差1-2Kpa左右，表明催化剂分布均匀）反应器蜡-催化剂分离系统运行稳定，好于预期

中科合成油技术有限公司合成油示范厂运行23FT合成工艺合成工艺完全达到工艺包要求

操作稳定，参数调节方便

事故开停车方便、平稳中间产品

轻质馏分油、重质馏分油、重质蜡，达到加氢精制要求，

油蜡比例分配达到设计要求产品

石脑油、柴油产品合格。柴油收率63－68％

消耗

水：13.45吨/吨油(1.1kg水/kcal)

煤耗：3.48吨标煤/吨油中科合成油技术有限公司序号项目名称单位示范项目(16万吨/年)1原(燃)料消耗量

1.1总煤耗吨标煤/吨油品3.481.2水耗吨/吨油品13.451.3电耗度/吨油品794.672技术指标

2.1甲烷选择性%<32.2C5+选择性%90-942.3合成气产油率公斤C3+油品/千标立米合成气176-1852.4催化剂产油能力吨油品/吨催化剂1500～18002.5水相含氧化合物选择性%2.3～2.52.6合成气总转化率%91-922.7柴油收率%63-683综合指标

3.1油品能耗GJ/吨油品109.863.2综合能量转化效率%40.53中科合成油技术有限公司24示范项目与商业化项目主要技术指标对比项

目SASOL钴基催化剂中科合成油铁基催化剂总氧化物选择性，

%3.5＜8酸选择性，

%0.04＜0.5甲烷选择性，

%5--82.5—3.0C1—C4选择性，

%15≤10C5+选择性，

%8590--94CO2选择性，

%＜213--15催化剂成本，元/吨油品25580--100催化剂用量，吨/年24003700中科合成油技术有限公司25SASOL推荐钴基催化剂与中科合成油铁基催化剂技术指标对比表

由此可见，中科合成油铁基催化剂除氧化物和CO2选择性外的各项技术指标并不比钴基催化剂差，个别指标明显优于钴基催化剂。中科合成油技术有限公司262008年8月国家发给委下发了《关于加强煤制油项目管理有关问题的通知》（发改办能