Kohleoel液化工藝(見圖3)聯(lián)合原油精煉工藝(Integrated Gross Oil Refining,IGOR+)在1945年德國商業(yè)化規(guī)模工藝基礎(chǔ)上,由Ruhrkohle AG和VEBA OEL AG公司近期開發(fā)而成。開發(fā)經(jīng)歷了Bergbau-Forschung(目前的DMT)0.5t/d、0.2t/d連續(xù)運轉(zhuǎn)和到Bottrop的200t/d規(guī)模。其中在Bottrop的液化廠生產(chǎn)期間為1981~1987年,設(shè)備運轉(zhuǎn)時間2.2萬小時,處理了17萬t煤,生產(chǎn)了8.5萬t餾出產(chǎn)品。因此,該液化技術(shù)被認為完全可行。
圖3 Kohleoel液化工藝
應(yīng)器內(nèi)的壓力為300br,溫度為470°C。從反應(yīng)器頂部出來的產(chǎn)品進入到一個高溫分離器中。分離器頂部的餾分保留在氣相中,在一個固定床反應(yīng)器中進行加氫,固定床的壓力與主反應(yīng)器的壓力一樣,溫度為350~420°C。加氫處理后的產(chǎn)品分兩段進行減壓和冷卻。其中第一段的液體產(chǎn)品被循環(huán)到煤漿段,作為溶劑使用。第二段生產(chǎn)的液體產(chǎn)品在常壓下進行蒸餾,可生產(chǎn)輕質(zhì)油(C5-200°C,沸點)和中質(zhì)油(200~325°C,沸點)。
高溫分離器底部產(chǎn)品進入減壓蒸餾塔,以回收可蒸餾的液體。這些液體被作為加氫反應(yīng)器的原料,大部分被循環(huán)作為溶劑。減壓蒸餾塔底部的殘余物含有瀝青、礦物質(zhì)、未反應(yīng)的煤和催化劑。在商業(yè)化運轉(zhuǎn)中,這些殘余物可以作為氣化器的原料,用來生產(chǎn)氫氣。
當對煙煤進行液化時,煤的轉(zhuǎn)化率可大于90%,液體收率為50~60%(干基無灰煤)。表1列出了德國的Prosper次煙煤進行液化的產(chǎn)量和質(zhì)量。
表1 Kohleoel液化工藝產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量(Prosper煤為原料)
產(chǎn)品種類 |
產(chǎn)率(%) |
烴類氣體(C1~C4) |
19.0 |
輕質(zhì)油(C5-200°C) |
25.3 |
中質(zhì)油(200~325°C) |
32.6 |
未反應(yīng)的煤和瀝青 |
22.1 |
產(chǎn)品質(zhì)量 |
輕質(zhì)油 |
中質(zhì)油 |
氫含量(%) |
13.6 |
11.9 |
氮(ppm) |
39 |
174 |
氧(ppm) |
153 |
84 |
硫(ppm) |
12 |
<5 |
密度(kg m-3) |
772 |
912 |
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