煤間接液化制油安全生產策略探討

何　川（陜西未來能源化工有限公司安全環保科,　陜西　榆林　719000）

煤間接液化制油安全生產策略探討

何川
（陜西未來能源化工有限公司安全環保科,陜西榆林719000）

摘要：隨著社會發展速度的不斷加快，石油能源的供需矛盾也日益激化。為有效解決石油能源持續發展目的，可以結合我國儲量豐富的煤炭能源，將其作為原料液化成油品解決石油短缺問題。本文對煤間接液化制油技術進行了概述，并從安全生產角度提出了優化措施。

關鍵詞：煤間接液化；石油；安全生產

煤間接液化制油是一項技術密集型、投資密集型的項目，對資源的要求十分嚴格，在生產時必須要做好綜合因素的綜合分析，并制定完善安全生產方案，提高生產活動的效率。

1　煤間接液化制油關鍵因素

1.1煤間接液化制油技術概述

煤間接液化制油技術，最為常見的即是以煤作為反應原料，通過相應的技術將其氣化成合成氣，然后利用催化劑將上一步的合成氣轉化為烴類燃料、醇類燃料以及化學品的過程。煤間接液化制油生產為資金密集型以及技術密集型的項目，整個生產過程對技術的要求十分嚴格，為保證生產安全性與效率，就需要明確各項要素，并通過合理的措施進行管理。

1.2關鍵因素

1.2.1技術

以世界為背景來對煤間接液化制油技術進行分析，南非無非是技術最為成熟的區域，而從我國此方面技術的發展與應用現狀來看，基本上也已經取得了良好的效果。正是因為煤間接液化制油是技術密集型項目，決定了技術對生產效果的影響程度，想要實現更進一步的發展，還需要就合成油與煤基油的加工精制方面進行研究。

1.2.2資源

煤間接液化制煤生產需要的主要資源包括煤炭、水以及土地等，按照生產1t油品來計算，所需原料煤炭資源以及燃料煤將兩項折干燥無灰精煤為4～4.5t。而以4.5t來生產計算，包含水分以及灰分后原煤平均5.6t才可以生產出1t油品[1]。由此可以看出，如果想利用煤間接液化制煤技術生產，爭取能夠緩解我國石油短缺的問題，將會對其他能源產生較大程度的依賴。間接液化生產1t油品所用的水資源數量主要受將煤氣化技術應用效率影響，基本都會保持在10～15t左右，而按照12t/t進行計算可以確定300萬t/a煤制油工廠年原水用量為3600 萬t。

1.3資金

煤間接液化制油技術除了具有技術密集型特點，同時還具有資金密集型特點，生產所需資金受項目規模大小與技術等因素影響，按照市場發展現狀來看，每噸油品的投資基本在9000～13000元左右，由此就決定了，想要有效實現煤間接液化制油生產，必須要做好資金支持[2]。對于間接液化制油生產來說，資金主要集中應用在資源購買、技術引進以及配套設計等方面，另外還包括下游加工裝置投資費用等。

2　煤間接液化安全生產策略分析

2.1空分工藝

第一，壓縮、預冷與純化系統。對入口空氣過濾器內空氣去塵處理，利用空氣壓縮機壓縮至0.63MPa（A）進入空氣冷卻塔，并用冷水洗滌。此項系統主要目的就是來吸附空氣中含有的水分、二氧化碳以及碳氫化合物等，系統內設置的吸附器一般會采用立式內絕熱軸-徑層床結構方式，并且會由兩臺容器組成，這樣在生產時其中一臺運行，另一臺就可以利用蒸汽加熱器處理冷箱中污氮再生。第二，分餾塔系統。在對空氣凈化處理后會直接進入到冷箱，其中一部分氣體會在主換熱器與低壓精餾塔出來的氣態產品產生對流熱交換反應，最終會逐漸冷卻到露點后，進入到中壓精餾塔底部。剩余部分空氣則會進入到空氣增壓機，并從中抽取一部分空氣進入到增壓透平膨脹機組增壓機，經過增壓處理后進入冷箱并經過主換熱器冷卻，最后經過增壓透平膨脹機組左右，空氣膨脹到0.5MPa（G），并與主氣流一起進入到分餾塔中壓精餾塔。

2.2氣化工藝

主要應用水煤漿氣化技術生產，即將原煤制成水煤漿，并通過噴流霧化的形式進入到氣化爐中做高溫氣化處理。此項環節生產中，要想保證生產安全性與效率性，必須要做好對煤炭資源質量的控制。一般情況下應先制出60%以上的水煤漿，并且要保證其灰熔點可以控制在1300～1350℃，一旦溫度超過1400℃就需要添加助熔劑。另外，對于生產所用的煤炭資源要將其灰份控制在15%以下，并用濕法磨煤，提高供料的安全性。整個氣化過程應將壓力控制在4.0～8.0MPa高壓環境，可以有效降低合成所需消耗的能量。

2.3變換工藝

經過氣化工藝處理后，將氣化后的粗煤氣通入到第一水分離器，分離冷凝水后粗煤氣進入變換換熱器與變換反應器出口流股換熱后進入到變換爐催化，后抽取變換爐中一定流量變換氣，其中CO含量應控制在28～34%、溫度350℃左右。然后會進入到變換熱換器降溫，降溫后要經過第二凈化氣加熱器以及中變廢熱鍋爐產生蒸汽，同時流出的變換氣溫度可以降低到165℃左右，進入到第二水分離器，在經過分離冷凝水降溫后，進入到第三水分離器，經過空冷、水冷等處理，最終可以將變換氣溫度降低到40℃[3]。最后，將溫度降低的變換氣通入到第四水分離器中，分離掉冷凝液后變換氣通入到低溫甲醇洗脫硫酸碳工藝。

2.4合成工藝

經過各工藝處理的合成氣會通過精脫硫塔進入到最后的脫硫環節，在處理后要求原料氣中硫含量可以控制在小于0.05ppm范圍內。將經過精脫硫塔原料氣流通入到換熱器中與循環合成氣進行混合，并將混合氣通入到換熱器與反應器出口的熱氣體完成換熱反應，最后經過塔前合成氣加熱器將氣流加熱到230℃通入合成反應器中。上述環節完成后，合成氣在通過催化劑漿液床層時會轉變成鼓泡的形式來完成費托合成反應，并且在反應后會產生烴類化合物并以氣相形式與未發生反應的合成氣從反應器頂部到處，由技術人員將反應器中產生的重質蠟移除純化過濾后將送去進行油品加氫處理。通過反應器到導出的氣流，需要進入到換熱器完成原料氣的合成，并將冷凝出的重質餾分油通入到分離器，分離出的重質餾分油送往油品加氫環節。

3　結束語

對于煤間接液化制油生產來說，對處理技術以及資金要求十分嚴格，在進行實際生產時，需要結合整個工藝流程所具有的特點進行分析，做好每個生產工藝的管理，爭取所有流程都能夠正常進行，減少生產事故的發生，提高生產效率。

參考文獻：

[1]孫啟文,吳建民,張宗森,龐利峰.煤間接液化技術及其研究進展[J].化工進展,2013(01):1-12.

[2]李俊誠,康有貴,金嘉璐,劉萬洲.煤炭間接液化制油能源效率和環境可行性分析[J].煤炭科學技術,2012(03):122-125.

[3]張殿奎.煤間接制油——煤化工發展的重要趨勢[J].化學工業,2008(11):8-11.