슬롯 무료-오일 코알 화학 지식

출처 :China Qinghua Group
편집자 :ayong
게시 된 시간 :2014-03-04
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현대의 새로운 슬롯 무료-오일 화학 기술은 기본 원료로 슬롯 무료을 사용하고 가스화, 합성, 액화 및 열분해, 합성 가스, 천연 가스, 디젤, 휘발유, 항공 케로 센, 전통적인 석유 가스 등의 전통적인 석유 가스 등과 같은 슬롯 무료 활용과 같은 기술 채널을 통해 청정 에너지 및 벌크 화학 제품을 생산합니다. 슬롯 무료 연소, 탄수화물 및 코킹과 같은 활용 방법은 높은 오염과 낮은 효율을 특징으로합니다.

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1. 슬롯 무료 액화 기술 - 직접 슬롯 무료 액화 (슬롯 무료 수소화 액화, 직접 슬롯 무료 액화)
슬롯 무료의 과정은 직접 액화되고, 액화 과정은 수소 및 촉매의 작용 하에서 액화에 의해 원유로 만들어진 다음 휘발유 및 디젤과 같은 석유 연료 제품으로 전환된다. 액화 공정은 주로 수소화 방법을 사용하기 때문에 슬롯 무료 수소화 액화 방법이라고도합니다. 직접 슬롯 무료 액화를위한 전형적인 공정에는 주로 슬롯 무료 분쇄 및 건조, 슬롯 무료 슬러리 제제, 촉매 제조, 수소 생산, 수소화 액화, 고체 분리, 액체 제품 분획 및 정제가 포함됩니다. 수소의 대규모 제조는 일반적으로 슬롯 무료 가스화 또는 천연 가스 전환으로 이루어집니다.



슬롯 무료 수소화 및 액화 과정은 기본적으로 세 가지 주요 단계로 나뉩니다.
(1) 온도가 300 ℃ 이상으로 상승하면 슬롯 무료은 열에 의해 분해됩니다. 즉, 슬롯 무료의 거대 분자 구조의 약한 교량 결합은 파손되기 시작하여 매트릭스와 같은 구조적 단위를 갖는 많은 자유 라디칼 조각이 생성되고 자유 라디칼의 상대적 분자 질량은 수백 범위에 있습니다.
(2) 수소 공급 용량 및 높은 수소 압력 조건을 갖는 용매 환경 하에서 자유 라디칼 수소화가 안정화되고 아스팔트 및 액화 오일 분자가된다. 자유 라디칼에 결합 할 수있는 수소는 분자 수소 (H2)가 아니라 수소 라디칼, 즉 수소 원자 또는 활성화 된 수소 분자입니다. 수소 원자 또는 활성화 된 수소 분자의 공급원은 다음을 포함한다. ② 수소 용매에서의 탄소-하이드로겐 결합 파괴에 의해 생성 된 수소 라디칼; ③ 수소의 수소 분자는 촉매에 의해 활성화된다; ④ 화학 반응에 의해 방출 된 수소. 외부 세계에 의해 제공되는 활성 수소가 불충분 할 때, 자유 라디칼 단편은 고온에서 다축 반응 및 탈수 형성 반응을 겪을 수 있고, 최종적으로 고체 세미 코크 또는 콜라를 형성 할 수있다;
(3) 아스팔트 및 액화 오일 분자는 더 작은 분자를 형성하기 위해 계속 수소화된다.
직접 슬롯 무료 액화 기술에 대한 연구는 19 세기 초에 시작되었습니다. 1913 년 독일 화학자 인 F. Berginius는 수소 압력 하에서 슬롯 무료의 액화를 연구했습니다. 같은 해에 그는 J. Bilville과의 실험에 대한 특허를 얻었으며 슬롯 무료 수소화 액화의 역사의 시작을 만들었습니다. 제 2 차 세계 대전 후반에 독일은 총 생산 능력으로 슬롯 무료 및 저온 건조 증류 슬롯 무료 타르로부터 액체 연료를 생산했으며, 총 생산 능력은 4MT입니다. 제 2 차 세계 대전이 끝난 후, 중동에서 많은 양의 저렴한 오일이 개발되면서 슬롯 무료 수소화와 액화는 경쟁력과 계속 존재해야 할 필요성을 잃었고 기본적으로 정체되었습니다. 1973 년과 1979 년의 두 세계 석유 위기는 슬롯 무료 액화 기술의 연구 및 개발에 새로운 절정을 초래했으며, 용매 정제 슬롯 무료 (SRC) 공정, 엑손 수소 공급 용매 (EDS) 공정 및 HRI Company Hydrogen-Coal Method (H-Coal) 공정과 같은 다수의 새로운 처리 프로세스가 개발되었습니다. 지난 세기 후반 Nedol은 역청 슬롯 무료을위한 갈탄 및 Nedol 공정을위한 BCL 공정을 개발했습니다.
중국의 슬롯 무료 수소화 액화 기술에 대한 연구는 1970 년대 후반에 시작되었으며 주로 국제 협력 및 추적 연구를 채택했습니다. Coal Science Research의 일반 연구소는 독일에서 0.1T/D NEDOL 공정 연속 테스트 장치와 0.12T/D의 새로운 IG 공정 연속 테스트 장치를 연속적으로 설립했으며 중국에서 50 개 이상의 슬롯 무료 유형의 운영에 대한 실험적 연구를 완료했습니다. 2002 년, 주정부의 지원으로 Shenhua Coal Hydrogenation Blialtion Project가 공식적으로 시작되었습니다. 최적화 및 혁신에 기초하여 외국 슬롯 무료 수소화 액화 공정의 기술적 특성을 활용함으로써 Shenhua 슬롯 무료 수소화 청산 공정이 성공적으로 개발되었고 6T/D PDU 파일럿 장치 증폭 테스트가 구축되었습니다. 동시에, 일반 슬롯 무료 과학 기술 아카데미 및 Shenhua는 공동으로 국내 독립적 인 지적 재산권을 가진 나노 레벨 "863"고효율 합성 슬롯 무료 수소화 액화 촉매를 공동으로 개발하고 촉매 증폭 준비 장치를 구축했습니다. 2004 년, Shenhua Million-Ton Coal Direct 액화 데모 프로젝트는 건설을 시작했으며 2008 년 말에 Shenhua Coal Hydrogenation Blialtion Process (CDCL)는 국내 기술력에 전적으로 의존함으로써 성공적으로 개발되었습니다. 이 공정의 주요 특징은 다음과 같습니다. 고도로 활성 철 기반 액화 촉매의 사용, 순환 용매의 사전 수소화, 강제 순환 현탁 베드 반응기 및 분리 된 아스팔트 및 고체에 대한 감압 증류.

2. 슬롯 무료 액화 기술-코일 간접 액화 (슬롯 무료 기반 피셔 트로프 합성 기술, F-T 슬롯 무료 액화)
슬롯 무료의 간접 청산 (슬롯 무료 기반 피셔-트 롭치 합성, F-T 합성)은 먼저 가스화를 통해 슬롯 무료을 원료 가스로 만들고 정제 및 형질 전환 후 합성 가스를 얻는 것입니다. 합성 가스는 피셔-트 롭쉬 합성 반응을 통해 합성 오일로 전환 된 다음 오일 생성물의 수소화를 통해 디젤, 나프 타 및 기타 제품을 얻습니다. 슬롯 무료 기반 Fischer Tropsch 합성은 고온 Fischer Tropsch 합성 (350 ℃) 및 저온 Fischer Tropsch 합성 (250 ℃)으로 나눌 수있다. 고온 합성은 나프타 및 다일 루트 탄화수소와 같은 다양한 화학 제품 및 연료를 생산할 수 있습니다. 저온 합성에는 주로 디젤과 같은 연료가 포함됩니다. Fischer-Tropsch 합성 제품은 부가가치, 가격이 높고 시장 부족으로 화학 제품을 생산하기 위해 시장 요구에 따라 조정할 수 있습니다. 슬롯 무료의 직접 액화와 비교하여, 슬롯 무료 기반 피셔-트 롭치 합성 공정에 사용되는 슬롯 무료은 슬롯 무료 종의 상대적 적응성과 가스화 공정에 달려 있으므로 슬롯 무료 종의 강한 적응성의 특성을 갖는다.
전형적인 슬롯 무료 간접 액화 공정에는 슬롯 무료 가스화 (가스 정제, 변형 및 탈탄화), F-T 합성 및 오일 가공을 포함한 3 가지 "탠덤"공정이 포함됩니다.

슬롯 무료 가스화 장치에 의해 생성 된 원유 가스는 먼지가 손질되어 냉각되어 순 가스를 얻습니다. 순 가스는 CO 넓은 온도 저항성 황 전환 및 산 가스 (H2S 및 CO2 등)에 의해 제거되어 자격을 갖춘 성분을 갖는 합성 가스를 얻습니다. 합성 가스는 합성 반응기로 들어갑니다. 특정 온도에서, 압력 및 촉매 하에서, H2 및 CO는 선형 탄화수소 (H2/CO는 0.8-2), 물 및 소량의 산소 함유 유기 화합물로 전환된다. 생성물은 3 단계로 분리되고 수성상은 알코올, 케톤, 알데히드 및 ​​기타 화학 물질을 추출합니다. 오일상은 기존의 석유 정제 방법 (예 : 정상 및 압력 증류 증류)을 사용하며, 제품 분획은 필요에 따라 절단되며, 추가 가공 (예 : HydroreFining, 수소 분해, 촉매 개질, 수중 공정 및 기타 공정) 후에 자격을 갖춘 석유 제품 또는 중간 제품을 얻습니다. 가스 상을 냉동 및 분리 및 올레핀 전환을 위해 LPG, 중합체 등급 프로필렌, 중합체 등급 에틸렌 및 중간 열량 값 연료 가스를 수득 하였다.
슬롯 무료 기반 Fischer Tropsch 합성 공정의 핵심 기술 -Fischer Tropsch 합성 기술은 1913 년 독일 과학자 F. Fisher와 H. Tropsc가 알칼리 철 촉매를 사용하여 탄화수소 화합물 및 산소-함유 화합물의 혼합 액체를 400 ~ 45 ℃에서 400 ~ 15MP의 수소로 합성하여 시작되었습니다. 두 과학자의 이름. 반응 과정은 다음을 포함한다 : (1) 탄화수소 생성 반응; (2) 물 가스 변형 반응; (3) 알칸 생성 반응; (4) 올레핀 생성 반응. 상이한 반응 조건으로 인해, 메탄 생성 반응, 알코올 생성 반응 (이 반응은 메탄올 생산에 필요하다), 알데히드 생성 반응 등이있다. 생산 공정 조건 조정 및 변화하는 촉매와 같은 측정은 프로세스 생성물의 요구를 충족시킬 수있다.
남아프리카 공화국은 특별한 정치, 경제 환경 및 에너지 자원으로 인해 슬롯 무료 간접 액화 합성 연료 산업을 성공적으로 개발했으며, 세계에서 1 위를 차지했습니다. 현재 남아프리카에있는 3 개의 Sasol 공장의 연간 슬롯 무료 가공은 4,590 만 톤 (국가 슬롯 무료 소비의 20%를 차지함)에 도달했습니다. 주요 생성물은 113 가지 유형의 가솔린, 디젤, 왁스, 암모니아, 에틸렌, 프로필렌, 폴리머, 알코올, 알데히드 및 ​​케톤입니다. 총 생산량은 760 만 톤/A로, 석유 제품은 약 60%를 차지하며 남아프리카 석유 제품 수요의 30%를 제공합니다. 남아프리카의 Sasol Company의 슬롯 무료 기반 Fischer Tropsch Synthesis 기술은 기본적으로 기술적 차단에 속합니다.
중국의 슬롯 무료 기반 Fischer Tropsch 합성 기술의 발전은 늦게 시작되었습니다. Shenxi Institute of Coal Chemical, Chinese Academy of Sciences가 개발 한 저온 슬러리 침대 피셔 트로퍼 ​​합성 기술로 구축 된 Shenhua Inner Mongolia Ordos, Shanxi Lu'an 및 Inner Mongolia Yitai의 Shenhua Inner Mongolia Ordos, Shanxi Lu'an 및 Inner Mongolia Yitai의 3 개의 160,000 ~ 180,000 T/A 시연 프로젝트의 건설이 완성되어 운영되었습니다.
3. 슬롯 무료 가스화
슬롯 무료 가스화는 현대 슬롯 무료 화학 산업의 주요 및 주요 단위 기술입니다. 그것은 깨끗한 합성 가스의 주요 생성물을 말하며, 슬롯 무료 액화 기술은 슬롯 무료 가스화 기술과 분리 할 수 ​​없습니다.
열분해, 가스화 및 연소 반응과 같은 일련의 화학 반응, CO, H2, CH4 및 CO2 및 N2와 같은 가연성 가스로 전환하는 일련의 화학 반응을 포함하여 특정 온도 및 압력에서 가스 이화 (예 : 증기/공기 또는 산소)가있는 가스화제에서 슬롯 무료 가스화 공정. 슬롯 무료 가스화를위한 세 가지 조건은 가스화 용광로, 가스이기 및 원수 슬롯 무료입니다.

슬롯 무료 가스화 공정의 분류는 압력, 가스화제, 가스화 공정의 가열 방법 등에 따라 분류 될 수 있습니다. 압력에 따르면, 탄광이 필요한지 여부에 따라 정상 압력 가스화 및 가압 가스화로 나뉘어져 있으며, 접지 가스화 및 지하 가스화로 나뉘어져 있으며, ASH 배출 기체, 액체 배기 가스화, 가스 가스화 등으로 분할됩니다. 가스화 용광로에서 슬롯 무료과 가스화기 사이의 접촉 방법에 따라 구별하십시오. 현재의 주요 가스화 기술은 다음과 같습니다.
(1) 가압 고정 침대 가스화 : 가스화 과정에서 슬롯 무료이 가스화 용광로 상단에서 추가되고 가스화 제는 가스화 용광로의 바닥에서 추가됩니다. 슬롯 무료 재료는 반전류에서 가스화제와 접촉하고 있습니다. 가스의 속도 상승과 비교할 때 슬롯 무료 재료는 천천히 떨어지고 고정 된 것으로 간주 될 수 있으므로 고정 침대 가스화라고합니다. 실제로, 슬롯 무료 재료는 가스화 중에 매우 느린 속도로 아래쪽으로 이동하며 모바일 베드 가스화라고 불립니다. 고정 베드 가스화 용광로는 일반적으로 배치 가스화 (UGI)와 연속 가스화 (Lurgi) 및 가스화 용광로 압력 (2.5-4.0) MPA;
(2) 유동층 가스화 : 입자 크기가 0-10mm 인 소형 입자 슬롯 무료은 가스화 원료로 사용되며 가스화 용광로의 수직 상승 가스 흐름에 현탁 및 분산됩니다. 슬롯 무료 입자는 끓는 상태에서 가스화 반응을 겪어 슬롯 무료층의 온도가 균일하고 제어하기 쉽고 가스화 효율을 향상시킵니다. 유체 침대 가스화 용광로는 일반적으로 Winkler, Ash Melting Poly (U-GAS), 순환 유동층 (CFB), 가압 유동층 (PFB는 PFBC의 가스화 부분)에서 일반적으로 발견됩니다.
(3) 가스 흐름 침대 가스화 : 일종의 가스화. 가스화 용광로에 100UM 미만의 입자 크기를 가진 슬롯 무료 분말을 가져 오기 위해 가스화기를 사용하십시오. 슬롯 무료 분말은 또한 먼저 물과 슬롯 무료 슬러리로 만들어 질 수 있으며 펌프로 가스화 용광로로 펌핑 할 수 있습니다. 슬롯 무료 재료는 재 녹음 지점보다 높은 온도에서 가스화제와의 연소 반응 및 가스화 반응을 겪고, 재 슬래그는 액체 형태로 가스화기로부터 배출된다. 건식 분말의 주요 사료에는 K-T (Koppres-Totzek) 용광로, 쉘 코프 프레스 용광로, 프렌 플로 퍼니스, 쉘 퍼니스, GSP 용광로, ABB-CE 용광로 및 습식 슬롯 무료 슬러리 피드가 포함됩니다.
(4) 변형 된 목욕 침대 가스화 : 분쇄 된 슬롯 무료 및 가스화제는 고속으로 된 방향으로 고온 및 고도로 안정적인 용융 풀에 스프레이되어 운동 에너지의 일부를 슬래그로 전송하여 수영장의 용융 물질이 회전의 나선형이며 가스화됩니다. 현재이 가스화 과정은 더 이상 개발되지 않습니다.
슬롯 무료 가스화 과정 선택의 원칙은 다음과 같습니다.
(1) 슬롯 무료 품질에 따라 적절한 슬롯 무료 가스화 공정을 선택하십시오.
(2) 가스 처리의 제품 및 사용에 따라 가스화 공정을 선택하십시오.
(3) 대규모 장치 규모.
4. 슬롯 무료에서 천연 가스 (SNG)
슬롯 무료-자연 가스는 슬롯 무료 화학 기술에 속하며 주요 공정은 가스화, 변형, 정제 및 메타 화 단위 공정으로 구성됩니다. 변형 및 정화 기술은 중국에서 성숙하고 신뢰할 수 있기 때문입니다. 대규모 메타 화 기술은 중국의 새로운 기술이지만 해외에서 장기적인 산업 응용 사례를 보유하고 있으며이 기술도 성숙하고 신뢰할 수 있습니다. 따라서 SNG 프로젝트의 성공 또는 실패의 핵심은 슬롯 무료 가스화 기술에 있습니다. 높은 메탄 함량 가스화는 Lurgi 및 BGL 가스화 기술과 같은 전체 SNG 엔지니어링 투자를 크게 줄일 수 있습니다.

5. 메탄올 및 올레핀에서 슬롯 무료, 폴리올레핀
메탄올에 대한 메탄올 재구성 올레핀 (MTO) 및 메탄올에서 프로필렌 (MTO)은 두 가지 중요한 새로운 새로운 슬롯 무료 C1 화학 공정이다. 그들은 메탄올을 합성 가스로 변환 한 다음 MTO/MTP를 통해 저탄소 올레핀을 생산하는 화학 기술을 언급합니다. 이 기술은 슬롯 무료을 불충분 한 석유 원료로 대체하여 올레핀 제품을 생산하는 것입니다.
메탄올을 먼저 디메틸 에테르 (DME)로 탈수시키고, 형성된 평형 혼합물은 메탄올, 디메틸 에테르 및 물을 포함 한 다음 저탄소 올레핀으로 전환된다. 저탄소 올레핀은 수소 전달, 알킬화 및 다축 반응을 통해 알칸, 아로마, 사이클로 알칸 및 높은 올레핀을 생성합니다. 메탄올은 고체 산 촉매의 작용하에 탈수되어 디메틸 에테르를 형성하는데, 여기서 중간체는 양성자 화 된 표면 메 톡시이고; 저탄소 올레핀은 알칸, 아로마, 사이클로 알칸 및 더 높은 올레핀으로 전환되며, 과정은 수소 전달 반응을 갖는 전형적인 양성 탄소 이온 메커니즘을 통한 과정; 디메틸 에테르를 저탄소 올레핀으로 전환하기위한 다양한 기계 이론이 있으며, 현재 통일 된 이해는 없다.
1970 년대 미국의 회사 인 Mobil이 ZSM-5 촉매를 사용하여 메탄올의 전환을 연구 할 때 메탄올에 대한 메탄올에 대한 반응을 발견했습니다. MTG 반응 메커니즘의 분석으로부터, 저탄소 올레핀은 MTG 반응의 중간 생성물이므로, MTG 공정의 개발은 MTO/MTP 공정의 개발을 성공적으로 촉진시켰다. 유명한 국제 석유 화학 회사는 UOP/Hydro와 Lurgi의 MTP 기술이 개발 한 촉매제로 UOP/Hydro의 MTO 프로세스를 통해 UOP/Hydro의 MTO 프로세스를 통해 획기적인 발전을 이루었습니다.
메탄올-올레핀의 연구 및 개발에서의 국내 성과. 2006 년, Dalian Institute of Chemical Physics, 중국 과학 아카데미 및 협동 조합 단위는 세계 최초의 메탄올-올레핀 기술 ((DMTO)를 기반으로 한 세계 최초의 산업 테스트를 세계의 유동적 인 층 반응기를 기반으로 완료했습니다. 메탄올 전환율은 99%를 초과했으며, 에틸렌의 선택성은 79.1%, 그리고 메탄오 소요에 도달했습니다. 톤당 저탄소 올레핀은 국가 개발 및 개혁위원회의 산업 정책의 지침에 따라 60 만 톤/연립-올레핀 산업화 프로젝트가 국가 개발 및 개혁위원회 [2006] No. 2772)에 의해 승인되었으며, 2007 년 9 월에 설립 된 기술 라이센스 계약은 2010 년 5 월에 완료되었습니다. Shenhua Baotou DMTO 장치는 공식적으로 생산에 참여했으며, 테스트 실행은 한 번에 성공적이며, 메탄올 전환율은 100%이며, 에틸렌 플러스 프로필렌의 선택성은 80%이상입니다. 그것은 우리나라가 메탄올 기반 올레핀 기술의 개발 및 산업화에서 국제적인 선도적 인 위치에 있다고 표시합니다.

(Wang Yuan에 의해 편집 됨)