Proceso de licuefacción indirecta de licuefacción indirecta de carbón.
Durante muchos años, la Royal Dutch Shell Petroleum Company ha estado realizando trabajos de investigación y desarrollo para producir combustible para motores a partir de carbón o gas de síntesis a base de gas natural. En particular, llevó a cabo un estudio en profundidad sobre la regularidad de la cinética de polimerización de Schulz-Flory de la reacción de hidrogenación de monóxido de carbono y creía que, bajo la condición de un alto valor de crecimiento de la cadena, los alcanos poliméricos de cadena larga se pueden sintetizar con alta selectividad. y alto rendimiento. Al mismo tiempo, la generación de hidrocarburos gaseosos con bajas emisiones de carbono también se reduce considerablemente. En el Quinto Simposio sobre Combustibles Sintéticos en 1985, la compañía anunció que había desarrollado con éxito una nueva tecnología para el método de síntesis F-T de dos etapas: el proceso SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis), y había superado la operación a largo plazo del piloto. planta.
El proceso de síntesis de SMDS consiste en la hidrogenación de monóxido de carbono para sintetizar hidrocarburos parafínicos de alto peso molecular - proceso HPS (Heavy Paraffin Synthesis) y el hidrocraqueo o hidroisomerización de hidrocarburos parafínicos - HPC (Heavy Paraffin Conversion) para producir Combustible del motor Compuesto por dos secciones. El informe de Shell Company señala que si el gas sintético (H2/CO = 2,0) producido a partir de gas natural barato se utiliza como materia prima y el proceso SMDS se utiliza para producir gasolina, queroseno y productos diésel, la eficiencia térmica puede alcanzar el 60%. y es económicamente mejor que otras tecnologías de síntesis F-T.
Shell Company utiliza su propio catalizador a base de cobalto desarrollado con buena estabilidad térmica para sintetizar hidrocarburos de parafina de cadena larga (~C50) con alta selectividad, y el crecimiento de su cadena se puede controlar con un valor entre 0,80 y 0,94. . La tecnología HPS utiliza un reactor tubular de lecho fijo. Para mejorar la tasa de conversión, el proceso de síntesis se llevó a cabo en dos etapas. En la primera sección están dispuestos tres reactores. En la segunda sección sólo hay un reactor. Cada sección está equipada con un compresor de gas de circulación independiente. Aproximadamente el 85% de la producción total se genera en la primera etapa y el 15% restante se genera en la segunda etapa. Los parámetros operativos del sistema de reacción son los siguientes: composición del gas de síntesis H2/CO=2,0, presión de reacción 2,0 MPa~4,0 MPa, temperatura de reacción 200 ℃ ~ 240 ℃, tasa de conversión de CO en todo el proceso: 95 %, tasa de conversión de CO en una pasada y una etapa es del 40%. Desde finales de la década de 1970, el Instituto Shanxi de Química del Carbón de la Academia de Ciencias de China ha estado involucrado en el desarrollo de tecnología de licuación indirecta y ha logrado resultados notables. Además del desarrollo de una serie de catalizadores, se han realizado investigaciones más sistemáticas sobre tecnologías de síntesis de lecho fijo y lecho en suspensión.
A principios de la década de 1980, se propuso una síntesis en dos etapas (denominada MFT) que combinaba la síntesis tradicional FT con la selección de forma especial de tamices moleculares de zeolita. Pruebas de laboratorio y pruebas de modelos industriales de un solo tubo. Se completaron sucesivamente la prueba (nivel de cien toneladas) y la prueba industrial (2000 toneladas/año). Además del proceso de síntesis de MFT, Shanxi Coal Chemical Institute también desarrolló un proceso de dos etapas con lecho fijo y lechada, denominado síntesis SMFT.
Durante muchos años, el Instituto de Investigación Química del Carbón de Shanxi ha llevado a cabo investigaciones sistemáticas sobre catalizadores a base de hierro y cobalto. ***El catalizador precipitado Fe-Cu (codificado ICC-IA) ha sido sometido a pruebas de lecho fijo en laboratorio desde 1990, con el objetivo principal de obtener parámetros cinéticos. La investigación sobre catalizadores de Fe-Mn (ICC-IIA, ICC-IIB) y catalizadores de cobalto (ICC-IIIA, ICC-IIIB, ICC-IIIC) se centra en la optimización de catalizadores y estudios cinéticos, así como en la simulación de procesos. Entre ellos, el catalizador tipo ICC-I se utiliza para el proceso de destilado pesado y el catalizador tipo ICC-II se utiliza para el proceso de destilado ligero. El catalizador ICC-IA se finalizó, logró una producción a escala piloto y se sometió a una verificación completa a escala piloto. Ha completado un total de 4000 horas de pruebas de proceso piloto, operación estable durante 1500 horas y carga completa. funcionamiento durante 800 horas. El catalizador ICC-IIA también ha logrado una producción a escala piloto y ha realizado pruebas de funcionamiento a largo plazo en el laboratorio, con un funcionamiento continuo máximo de 4.800 horas. Además, el Instituto de Química del Carbón de Shanxi de la Academia de Ciencias de China también ha llevado a cabo investigaciones y desarrollo de catalizadores de cobalto ICC-IIIA. En la actualidad, el costo de los catalizadores ICC-IA e ICC-IIA utilizados en lechos de suspensión se ha reducido significativamente, el rendimiento ha mejorado significativamente y el rendimiento del catalizador, especialmente la selectividad del producto, se ha mejorado significativamente en la verificación de simulación de laboratorio. el dispositivo de lecho de suspensión, el catalizador y Los problemas de separación de productos líquidos y desgaste del catalizador se han resuelto fundamentalmente, rompiendo así técnicamente el cuello de botella técnico y económico del proceso de aceite sintético a base de carbón.
De 1999 a 2001, el Estado y la Academia de Ciencias de China aumentaron su inversión en tecnología de petróleo sintético de lecho en suspensión. En 2000, el Instituto de Química del Carbón de Shanxi de la Academia de Ciencias de China comenzó a planificar la construcción de 1.000. Planta piloto de aceite sintético con lecho de lechada de toneladas El diseño de la planta piloto se completó en junio de 2001, la construcción comenzó en julio y se completó en abril de 2002. En junio de 2004, había estado funcionando durante un total de 3.000 horas. Actualmente, todos los enlaces técnicos han estado funcionando sin problemas y se ha logrado una operación estable a largo plazo, lo cual es un buen ejemplo para los equipos industriales. Proporciona datos de ingeniería y experiencia operativa acumulada para la construcción.
El diámetro interior del reactor de la planta piloto de aceite sintético con lecho de lechada de mil toneladas es de 350 mm, la altura del líquido estático es de 14 m, la altura total del lecho es de 25 m, el volumen máximo de gas es de 860 m3/h y el La capacidad máxima de producción es de 500 a 900 toneladas/año. El reactor tiene filtración interna continua automática, un sistema de transferencia de calor de vapor de agua en un tubo interno, un sistema de distribución de gas en bucle bidimensional y un sistema de pretratamiento de lechada de catalizador externo. Shanghai Yankuang Energy Technology R&D Co., Ltd., una subsidiaria del Grupo Yankuang, inició la investigación y el desarrollo de la licuefacción indirecta de carbón sintético Fischer-Tropsch en el segundo semestre de 2002. Ha desarrollado con éxito el carbón sintético Fischer-Tropsch de baja temperatura. licuefacción indirecta de carbón para producir petróleo con derechos de propiedad intelectual independientes, y completó las pruebas de la planta piloto de 4.500t de petróleo crudo/a de síntesis FT a baja temperatura y de 100t/a de catalizador en noviembre de 2004. El dispositivo funcionó de forma continua y estable durante 4.706 horas. con un total de 6.068 horas de funcionamiento. Cooperó con el Instituto de Investigación Petroquímica de Beijing Sinopec para llevar a cabo el desarrollo de mejora y hidrogenación de productos piloto. En agosto de 2005, la "tecnología de mejora y hidrogenación de productos de síntesis Fischer-Tropsch a baja temperatura en lecho de lodo a base de carbón" aprobó la industria química y del petróleo de China. Asociación Identificación técnica de organizaciones. Después de completar la prueba piloto, Yankuang Group está construyendo actualmente un dispositivo de demostración industrial de 1 millón de toneladas por año en Yulin. La planificación general del proyecto de carga de carbón a líquidos de Yulin se divide en dos fases. Fase I: Producción anual de 5 millones de toneladas de productos petrolíferos, con un dispositivo de demostración industrial de 1 millón de t/a construido primero. Fase II: Producción anual de 10 millones de toneladas de productos petrolíferos.
La propuesta del proyecto se completó en julio de 2004. En febrero de 2006, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma aprobó el trabajo preliminar del proyecto. En abril de 2006, se llevó a cabo un proyecto de extracción de carbón en Yuheng Coal. Parque Industrial Químico, ciudad de Yulin, provincia de Shaanxi. Ceremonia de inauguración del sitio del proyecto de licuefacción. Está previsto que esté terminado y puesto en funcionamiento a prueba a finales de 2009.