催化兩段液化工藝（CTSL工藝）是H-Coal單段工藝的發展，由美國能源部資助，美國碳氫化合物研究公司（HRI）開發，包括PDU規模試驗，在美國Wilsonville的液化試驗裝置上對該工藝進行了15年的研究。該工藝集中了20世紀80年代和90年代美國能源部資助的許多液化工藝的優點，採用了緊密串聯結構，每段都使用高活性載體催化劑。
基本介紹
- 中文名：催化兩段液化工藝
- 外文名：Two phases of liquefaction process are catalyzed
- 學科：煤炭工程
- 領域：能源
- 範圍：開採
- 簡稱：CTSL工藝
簡介,催化兩段液化工藝（CTSL）流程,HTI工藝,HTI工藝流程,
簡介
催化兩段液化工藝（CTSL工藝）是H-Coal單段工藝的發展，由美國能源部資助，美國碳氫化合物研究公司（HRI）開發，包括PDU規模試驗，在美國Wilsonville的液化試驗裝置上對該工藝進行了15年的研究。該工藝集中了20世紀80年代和90年代美國能源部資助的許多液化工藝的優點，採用了緊密串聯結構，每段都使用高活性載體催化劑。
催化兩段液化工藝（CTSL）流程
催化兩段液化工藝（CTSL）流程簡述：煤與循環溶劑配成煤漿，預熱後與氫氣混合加入到沸騰床反應器的底部。反應器內填裝載體催化劑，通常為鎳-鉬/氧化鋁載體催化劑（也可以使用分散可棄催化劑），催化劑被反應器內部循環液流膨脹沸騰，因此反應器具有全返混式反應器模式的均一溫度特徵。溶劑具有供氫能力，在第一反應器中通過將煤的結構打碎到一定程度而將煤溶解，第一反應器也對溶劑進行再加氫，操作壓力是17.0MPa，操作溫度在400-420℃。
反應產物直接進入第二段沸騰床反應器中，操作壓力與第一段相同但溫度更高一些，反應器也裝有載體催化劑，操作溫度通常達到420-440℃。
第二反應器的產物經分離和減壓後進入常壓蒸餾塔，蒸餾切割出沸點小於400℃餾分。常壓蒸餾塔塔底物料含有溶劑、未反應的煤和礦物質，對其進行固液分離，脫除固體後的溶劑循環至煤漿段。在有些工藝中，只有部分常壓蒸餾塔底進行固體分離，這樣循環溶劑中含有礦物質和可能再使用的分散催化劑，固液分離方法採用Kerr-McGee的溶劑抽提工藝。
HTI工藝
此工藝是兩段催化液化工藝的改進型。其主要特點是：反應溫度440-450℃，反應壓力17MPa；採用兩個串聯的內循環沸騰床（懸浮床）反應器，達到全返混反應器模式；催化劑是採用HTI專利技術製備的鐵系膠狀高活性催化劑，用量少；在高溫分離器後面串聯有線上加氫固定床反應器，對液化油進行加氫精制；固液分離採用Kerr-McGee溶劑抽提工藝（即臨界溶劑萃取的方法），從液化殘渣中最大限度回收重質油，提高了液化油收率。HTI工藝開發到PDU規模。
HTI工藝流程
煤、催化劑與循環溶劑配成煤漿，預熱後與氫氣混合加入到沸騰床反應器的底部。第一反應器操作壓力17MPa，溫度在400-440℃。反應產物直接進入第二段沸騰床反應器中，操作壓力與第一段相同，但溫度通常達440-450℃。
第二反應器的產物進入高溫分離器。高溫分離器底部含固體的物料減壓後，部分循環至煤漿製備單元，稱為粗油循環。高溫分離器底部其餘物料進入減壓蒸餾塔，減壓蒸餾塔塔底物料進入臨界溶劑萃取單元，進一步回收重質餾分油。臨界溶劑萃取單元回收的重質油直接當循環溶劑去配製煤漿，減壓蒸餾瓦斯油和高溫分離器氣相部分進入線上加氫反應器，產品經加氫後品質提高，並進入分離器，氣相富氫氣體作為循環氫使用。液相產品減壓後進入常壓蒸餾塔，蒸餾切割出產品油餾分，常壓蒸餾塔塔底油也作為溶劑循環至煤漿製備單元。臨界溶劑萃取單元的萃余物料為液化殘渣。
