工业浆态床中温费托合成产品分析与产品加工方案优化

浆态床铁基中温费托(MTFT:260～290℃)合成技术首次在国内大规模工业应用,建成400万t/a煤炭间接液化装置,其核心单元费托(F-T)合成装置具有浆态床反应器系列多、规模大、配置复杂的特点,导致装置操作难度大,反应器之间、反应器和下游装置间相互影响、相互干扰较大,降低了系统运行稳定性。工业运行结果表明:MTFT合成中间产品结构发生显著变化。与设计值相比较,蜡减少105.88万t/a,而重油和轻油分别增加了53.16万t/a和27.82万t/a。与低温费托(LTFT)产物相比,MTFT合成中间产物具有α-烯烃质量分数高和C~+_5收率高的优点,C~+_5收率达到92.82%,且主要由α-烯烃和正构烷烃组成。轻油中α-烯烃质量分数达到66.34%,其中1-己烯占C_6组分总量的62.47%,1-辛烯占C_8组分总量70.43%;重油中α-烯烃和正构烷烃组成合计约89.63%,且随着碳数增加,α-烯烃质量分数降低。合成的蜡蒸馏出90%,达到720℃。MTFT合成(C~+_(22))的选择性较高,选择性达到59.79%,与LTFT合成蜡选择性相当,但烯烃质量分数高。经过加氢精制和加氢裂化处理,生产的MTFT合成柴油主要由链烷烃组成,具有较高的十六烷值(不小于60),是高品质的洁净燃料,但密度偏低,最高仅为780 kg/m~3,达不到车用柴油(GB 19147—2013)规定标准。MTFT石脑油不含环烷烃和芳烃,因此其辛烷值很低(小于50),不能作为汽油调和组分,但可以作为蒸汽裂解生产乙烯和丙烯的优质原料,乙烯的收率可到37.56%,丙烯收率20.16%,三烯总收率61.82%。针对项目产品结构单一的局限,提出以生产柴油组分为主,联产α-烯烃、液体石蜡、F-T蜡、润滑油基础油等高附加值化工品的技术路线,并逐步实施,取得显著的经济效益。     

费托合成Fe基催化剂失活研究进展

Fe基催化剂是具有工业化应用潜力的一种费托合成催化剂,但在反应中易因积炭、相变和烧结等原因失活,从而影响Fe基催化剂的实际应用。主要综述围绕上述3个引起铁基费托合成催化剂失活的主要原因所取得的研究进展。在此基础上,进一步探讨催化剂组成和预处理条件对Fe基催化剂的影响以及提高Fe基催化剂性能领域所取得的研究进展。     

气化炉可调防振热电偶在气化炉中的应用

神华宁煤甲醇厂水煤浆加压气化炉(GE气化炉)装置使用气化炉可调防振专用热电偶后,解决了以往气化炉热电偶使用寿命短,频繁更换热电偶造成"非计划停车"增多的生产问题,使热电偶备件费用降低了70%,实现了气化炉热电偶国产化,经济效益显著.     

低共熔溶剂对煤焦油柴油馏分中氮化物的脱除

以氯化胆碱(ChCl)为氢键受体(HBA),分别与不同类型氢键供体(HBD)反应合成一系列氯化胆碱型低共熔溶剂(DES),并用于脱除模型油和中低温煤焦油柴油馏分中氮化物。考察不同类型氢键供体和水分含量对低共熔溶剂碱性氮脱除率的影响。结果表明：氢键供体的酸性越强,合成的低共熔溶剂对碱性氮化物的脱除率越高;水的存在会显著提高低共熔溶剂对碱性氮化物的脱除率;在剂/油质量比1∶2、萃取温度50 ℃、萃取时间40 min、沉降2 h条件下,含有一定水分的氯化胆碱/草酸型低共熔溶剂D4对中低温煤焦油柴油馏分中氮化物有较高的脱除率,对碱性氮脱除率达到98.06%,总氮脱除率为75.29%。     

煤间接液化及产品加工成套技术开发研究进展

煤间接液化技术可实现煤的清洁转化,并部分解决石油对外依存的问题,成为我国替代石油和煤炭清洁化利用的有效途径之一。根据工业示范和初步商业化运行暴露的问题以及国内外研究成果,认为制约煤间接液化技术发展的瓶颈主要为:催化剂活性和选择性与国外先进水平存在差异、稳定性亟待提高,单台反应器产能较低,汽柴油产品不合格,提取有机物后合成水变为含盐废水等。为解决上述问题,国家能源集团承担了国家重点研发计划项目——先进煤间接液化及产品加工成套技术开发。本文详细总结了项目研究进展,包括:①通过对Co_2C介导的原位转晶技术、载体优化及工程放大研究,实现10 kg级/批费托钴基催化剂中试规模的制备;在公斤级催化剂装量中试装置上C_5~+时空产率≥0.3 kg/(kg·h),CO转化率≥90%,催化剂单次再生寿命≥6 000 h,已具备工业试验的条件;②采用原位/非原位技术系统研究了催化剂活性相生成机理,完成铁基催化剂的实验室定型、中试到1 t/d的规模化生产,并在百吨油品/年中试装置运行时空产率≥1.0 kg/(kg·h),吨油剂耗≤1.0 kg,正在进行工业应用试验;③采用气固流化床装置活化费托铁基催化剂,搭建了气固流化床还原平台,完成20 t/批气固流化床的基础设计;④采用基于EMMS理论建立二相相互作用模型,并进行了浆态床反应器反应性能和流体力学模拟,并建立CFD-PBM模型,确定了65万t/a扩能改造的技术方案;⑤建立费托渣蜡的磁分离的装置、方法,完成20 L/h磁分离研究,分离后铁含量接近0.02%;⑥实现了以费托合成蜡为原料采用流化催化裂化技术生产汽油的催化剂和工艺流程实验室定型;⑦采用百万吨级煤直接/间接液化工业装置生产的柴油组分进行5 L/批调和,得到满足需求的调和柴油组分;⑧完成了采用膜分离技术实现费托合成水脱酸的实验室研究,完成了费托合成水中醇的提取和分离中试试验,以及将提取醇后的费托合成水处理为锅炉用水,实现了费托合成的水资源化利用。突破上述关键技术的瓶颈,并对形成的解决方案进行中试验证,具备条件的进行商业化应用,最后与现有成熟技术集成,形成可生产国六汽柴油产品的先进煤间接液化和产品加工成套技术。     

费托合成水中混合醇初步分离工艺的实验与模拟

针对费托合成水中混合醇的分离问题,提出了利用隔壁塔(DWC)精馏技术初步分离混合醇的工艺。在忽略隔板传热的情况下,利用DWC小试实验装置进行了实验研究,并通过Aspen Plus模拟软件利用四塔模型严格模拟计算用于混合醇初步分离的DWC工艺。根据DWC小试实验参数进行模拟设定,并以产品关键组成和塔内温度分布为依据对比模拟与实验结果,进而验证了模拟过程的准确性。以寻求精馏过程再沸器热负荷最小值为目标,并将产品分离要求作为约束条件,使用序列二次规划(SQP)优化方法结合灵敏度分析工具对常规精馏序列工艺和DWC工艺进行参数优化。通过分析最佳参数条件下常规精馏序列工艺和DWC工艺的温度分布和关键组分浓度分布,对常规精馏序列工艺中间组分的返混现象和DWC工艺模拟过程忽略隔板传热的可行性做出了阐述。基于公平的优化模拟结果,分析对比了常规精馏序列工艺和DWC工艺的经济性和二氧化碳(CO_2)排放量。结果表明,DWC工艺相比常规精馏序列工艺可降低47.8%的能源消耗和47.8%的CO_2排放量,并且减少24.1%的设备总投资成本(C_(TI))和47.5%的年度总运营成本(C_(TO)含量),从而使年度总成本(C_(TA))降低了43.8%。因此,将DWC技术应用于费托合成水中混合醇的分离具有非常显著的优势。     

浆态床费托合成分离系统的流程模拟与优化

针对目前浆态床费托合成工业装置中分离系统运行中出现的尾气换热分离器换热性能差、重质油带水、易堵塞等问题,通过流程模拟对神华宁煤400万吨/年费托合成装置的分离系统进行了分析。模拟结果表明,现运行工况下换热器冷侧气体最低温度(70℃)远低于水蒸汽露点温度(123℃),因此局部换热不均时会造成热气体过冷,从而导致水蒸汽冷凝、重质蜡和催化剂粉沫黏附堵塞。在模拟分析的基础上提出了两级换热流程,保障换热分离器在露点温度以上操作,避免重质油带水和堵塞问题;模拟结果表明,新流程可降低单系列尾气空冷器负荷32 MW,增加单系列反应器蒸汽产量49 t/h,降低全厂年生产成本1亿元左右,节能增效显著。     

PRODIC数字检测装置原理及应用

该文介绍了日本横河电机制作所的 PRODRC 数字检测装置的原理、组成及在测温系统中的应用。     

夯实企业计量基础 增加企业经济效益

宁夏炼油厂是年设计加工原油75万吨的燃料型炼油厂，主要产品有汽油、柴油、液化气。自1991年投产以来，在全国停止对企业的计量定升级后，始终没有放松计量管理工作。主动要求上级主管部门按《企业计量工作定升级管理办法》对我厂的计量工作进行检查验收，并于1994年3月晋升为国家二级计量单位。通过计量定升级工作，使我厂的计量管理水平上了一个新台阶，为我厂的企业管理工作打下了坚实的基础，同时也为提高企业的经济效益创造了良好的条件。在向市场经济体制过渡的今天，企业要想在市场中求生存，求发展，就必须提高产品的质量。因此，…     

PRODIC数字检测装置原理及应用

该文介绍了日本横河电机制作所的PRODRC数字检测装置的原理。组成及在测温系统中的应用。