碳一化工主要产品课件.pptx
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- 化工 主要产品 课件
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1、碳一化工主要产品碳一化工研究背景1费托合成2合成气的应用341.1“碳一化工碳一化工”技术发展的主要成就技术发展的主要成就1.2 “碳一化工碳一化工”是以含一个碳原子的物质为原料,合成化工是以含一个碳原子的物质为原料,合成化工产品和液体燃料的生产过程。主要由合成气制燃料、甲醇及产品和液体燃料的生产过程。主要由合成气制燃料、甲醇及系列产品、低碳醇、醋酸及系列产品、低碳烯烃和燃料添加系列产品、低碳醇、醋酸及系列产品、低碳烯烃和燃料添加剂等。剂等。 这些产品构成一个庞大的产业链,据不完全统计有这些产品构成一个庞大的产业链,据不完全统计有100100多多种产品,并且还在开发增长。种产品,并且还在开发增
2、长。 “碳一化工” “碳一化工”合成烃和燃料油类 “碳一化工”合成含氧化合物 “碳一化工”合成氨 1.2“碳一化工碳一化工”技术发展的主要成就技术发展的主要成就60年代德士古水煤浆气化90年代shell干粉煤气化特点单炉生产能力大高压熔渣气化优势煤气有效成分CO和H2高碳转化率高气化效率高其中,德士古气化煤气有效成分其中,德士古气化煤气有效成分CO和和H2占占7880%,Shell气化约占气化约占90%。煤气化技术发展 (1 1)直接液化)直接液化煤煤油共处理油共处理煤的热解(以获取液煤的热解(以获取液体燃料为目的)和氢体燃料为目的)和氢解解煤的溶剂抽提煤的溶剂抽提煤直接催化加氢液化煤直接催化
3、加氢液化按工艺特点分类按工艺特点分类 1.2“碳一化工碳一化工”技术发展的主要成就技术发展的主要成就合成油技术 (2 2)间接液化)间接液化1923年德国发现在铁催化剂上合成(CO+H2)可制取液态烃燃料,简称 费托合成1955年至1982年期间南非基于本国丰富的煤炭资源优势,分别建成Sasol (1955年)、Sasol (1980年)、Sasol (1982年)合成油厂近年来天然气制取液体燃料工艺技术的开发已形成热潮,荷兰Shell公司、南非Sasol公司、美国Exxon公司、美国Syntroleum公司、美国Rentech公司、美国Gulf Chevon公司、挪威Statoil公司等均投
4、入巨大的人力物力开发天然气制取液体燃料新工艺。1.2“碳一化工碳一化工”技术发展的主要成就技术发展的主要成就间接液化工艺间接液化工艺Syntroleum公司的Syntroleum工艺Exxon公司的AGC-21工艺Mobil公司由醇合成汽油(MTG)工艺Sasol公司淤浆订馏份油(SSPD)工艺和SAS工艺Shell公司中间馏份油(SMDS)工艺工业装置设计中工业装置设计中工业化工业化工业化工业化工业化工业化工业装置设计中工业装置设计中 1.2“碳一化工碳一化工”技术发展的主要成就技术发展的主要成就甲醇燃料优点在燃烧过程中雾化性好,燃烧充分分子量小、沸点较低提高抗爆性、压缩比、热效率,改善动力
5、性能,减少排放辛烷值较高减少了活塞及汽缸表面的磨损具有洁净燃料的大部分优点甲醇燃料在燃烧的过程中,可以充分改善燃烧性能,最大限度地避免了燃烧积碳和油泥的出现 1.2“碳一化工碳一化工”技术发展的主要成就技术发展的主要成就甲醇合成技术发展 甲醇合成新工甲醇合成新工艺艺气气固固液滴液滴流反应水平器流反应水平器浆态床浆态床合成合成甲甲醇醇反应器反应器AVEYMAKE合成新工艺合成新工艺有效地改善了合成过程传热有效地改善了合成过程传热和传质,使反应过程基本在和传质,使反应过程基本在等温下操作,提高了反应空等温下操作,提高了反应空速和单程转化率,为反应器速和单程转化率,为反应器大型化创造了条件大型化创造
6、了条件甲醇合成传统甲醇合成传统工艺工艺单程转化率低单程转化率低脱硫投资大脱硫投资大英国英国lCl工工艺艺德国德国Lurgi工工艺艺 1.2“碳一化工碳一化工”技术发展的主要成就技术发展的主要成就2.12.22.32.4 费托合成是煤的间接液化的核心。其主要思路是以煤气化生成的合成气为原料,在一定的工作条件下,利用催化剂的作用将合成气合成为液体油。定义 合成反应产品精制产品分离C2 C4 烃(基本化学原料)合成原料气合成原料气含氧化合物(乙醇、丙酮等)CH4 、H2 (燃料气)C5 C12 烃(汽油)C13 C19 烃(柴油)C20 C30 烃(石蜡及重油)C30 (固体蜡)FT合成产品选择 主
7、反应可用以下基本反应式描述:主反应可用以下基本反应式描述: CO + H2O H2 + CO2烷烃生成反应:烷烃生成反应:nCO + (2n+1)H2 CnH2n+2 + nH2O2nCO + (n+1)H2 CnH2n+2 + nCO2nCO2 + (3n+1)H2 CnH2n+2+2nH2OnCO + 2nH2 CnH2n + nH2O 以上各式表明,主要产物为不同链长的烃类,副产物以上各式表明,主要产物为不同链长的烃类,副产物为为COCO2 2 和和H H2 2O O。2nCO + nH2 CnH2n + nCO23nCO + nH2O CnH2n + 2nCO2nCO2 + 3nH2
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