從1997年3月~1998年12月,日本又建成了5座液化廠。這5座液化廠對(duì)三種不同品種的煤(印度尼西亞的Tanito Harum煤和Adaro煤以及日本的Ikeshima煤)進(jìn)行了液化,沒有太大問題。液化過程獲得了許多數(shù)據(jù)和結(jié)果,如80天連續(xù)加煤成功運(yùn)轉(zhuǎn),液化油的收率達(dá)到58wt%(干基無灰煤),煤漿的濃度達(dá)50%,累計(jì)生產(chǎn)時(shí)間為6200小時(shí)。
圖 NEDOL液化工藝
中國(guó)煤炭科學(xué)研究總院與日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)和煤炭利用中心簽定了合作協(xié)議,準(zhǔn)備進(jìn)行一座5000t/d的液化示范廠建設(shè)的可行性研究。利用依蘭煤進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室和PSU裝置上完成了幾個(gè)試驗(yàn)。據(jù)預(yù)測(cè),油收率將達(dá)到62%。產(chǎn)自黑龍江省的一種黃鐵礦被作為催化劑。項(xiàng)目的下一階段將進(jìn)行工藝評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)效益分析,按計(jì)劃于2000年完成。
在合成的鐵系催化劑的重量比為2~4%的條件下,煤被研磨,并與循環(huán)溶劑配成煤漿。煤漿與氫氣混合,預(yù)熱,然后進(jìn)入主反應(yīng)器中。該主反應(yīng)器是一個(gè)簡(jiǎn)單的管式液體向上流動(dòng)的反應(yīng)器,操作溫度為430~465°C,壓力為150~200bar。煤漿標(biāo)稱平均停留時(shí)間為1個(gè)小時(shí),而實(shí)際的液相煤漿平均停留時(shí)間為90~150分鐘。從主反應(yīng)器中出來的產(chǎn)品被冷卻、減壓后至常壓蒸餾塔,除去輕質(zhì)產(chǎn)品。
常壓蒸餾后的殘余物經(jīng)過減壓蒸餾塔,此時(shí)中質(zhì)餾分和重質(zhì)餾分被除去。大部分的中質(zhì)油和全部的重質(zhì)油經(jīng)加氫后被循環(huán)作為溶劑。減壓塔底部的殘余物中包括未發(fā)生反應(yīng)的煤、礦物質(zhì)和催化劑,這些殘余物被排除掉。在商業(yè)化運(yùn)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。在最終產(chǎn)品中固體含量可達(dá)到50%,一般情況下為35%。由于瀝青與固體一起排放會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的損失,因此該液化工藝限制在灰分含量較低的煤種。
從減壓蒸餾塔中生產(chǎn)出的中質(zhì)和重質(zhì)油被混合之后,進(jìn)入溶劑再加氫反應(yīng)器。這些反應(yīng)器是流體向下流動(dòng)的催化劑填充床反應(yīng)器,其中的溫度為320~400°C,壓力為100~150bar。所使用的催化劑是傳統(tǒng)石油工業(yè)加氫脫硫催化劑的變種。標(biāo)稱的停留時(shí)間為1小時(shí)。從反應(yīng)器中出來的產(chǎn)品被減壓后進(jìn)入閃蒸塔中,此時(shí)加氫后的石腦油將被除去。閃蒸產(chǎn)生的液體產(chǎn)品將被作為溶劑循環(huán)到煤漿混合段。
使用不同的煤進(jìn)行液化時(shí),產(chǎn)品的收率將發(fā)生變化,通過調(diào)整主反應(yīng)器中的工作條件盡量減小這種變化。對(duì)所有煤種而言,餾出產(chǎn)品的收率為50~55%(干基無灰煤)。
與其它液化工藝相比,該液化工藝的液體產(chǎn)品的質(zhì)量較低,需要進(jìn)一步的提質(zhì)加工,但這并不表示出現(xiàn)了新的技術(shù)難題。
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