세계 대표적인 석탄 직접 액화공예로는 독일의 새로운 액화 (IGOR) 공예, 미국의 HTI 공예, 일본의 NEDOL 공예가 있다. 이러한 신형 액화공예의 공통된 특징은 석탄 액화의 반응 조건이 낡은 액화공정보다 훨씬 온화하고 생산원가가 낮아지며 시험확대 실험을 완료했다는 것이다. 아직 공업화 생산공장이 없다. 주로 생산원가가 값싼 석유에 비해 경쟁력이 없다. 앞으로의 발전 추세는 더욱 활발한 촉매제를 개발하고 석탄을 정상처리하여 석탄의 회분과 타성조를 줄여 생산비용을 더욱 낮추는 것이다.
I. 독일 이고르 과정
198 1 년, 독일 루르 탄광사와 피바 석유회사는 석탄 수소 분열제 액체 연료의 버기스법을 개선하여 일일 석탄 200 톤을 처리하는 반공업화 실험장치를 구축했다. 운영압력은 70 MPa 에서 30 MPa 로 떨어졌고 반응온도는 450 ~ 480 이다 고액 분리를 진공 플래시 방법의 여과와 원심분으로 바꾸면 아스팔트는 수소화하기 어렵고 찌꺼기에 남아 기화에 수소 생산에 쓰인다. 경유와 중유의 수율은 50% 에 달한다.
공예 특징: 순환용제 수소화, 액화유 추출, 석탄 직접 액화를 하나의 고압 시스템에 연결시켜 단독 과정에서 재료의 온도와 압력을 낮추고 온도와 압력으로 인한 에너지 손실을 방지한다. 이산화탄소와 일산화탄소를 고정층 촉매제에 메탄화하여 탄소 손실을 최소화하다. 투자는 약 20% 를 절약하고 에너지 효율을 높일 수 있습니다.
둘째, 미국의 HTI 과정은
이 공정은 2 단계 촉매 액화와 H-Coal 공정을 바탕으로 개발되었으며, 최근 10 년간 개발된 공중부양층 반응기와 HTI 특허의 철계 촉매제를 채택하고 있다.
공예 특징: 반응 조건은 온화하고, 반응 온도는 420 ~ 450 C 이며, 반응 압력17MPA; 특수 액체 순환 스트리밍 침대 리액터를 사용하여 완전 혼합 리액터 모드를 구현합니다. 촉매제는 HTI 특허 기술로 제작된 철계 콜로이드 고활성 촉매제로 사용량이 적다. 고온 분리기 후 온라인 수소 고정층 반응기를 직렬로 연결하여 액화유를 수소화하여 정제한다. 고액 분리에서는 임계 용제 추출 방법을 사용하여 액화 찌꺼기 중 중유를 최대한 회수하여 액화유의 회수율을 크게 높였다.
셋. 일본의 NEDOL 프로세스
1978 부터 1983 까지 일본 정부의 발의로 일본 강관사, 스미쓰비시 금속공업사, 미쓰비시중공사는 각각 세 가지 직접 액화공예를 개발했다. 모든 프로젝트는 NEDO 에 의해 구현됩니다. 1983 기간 동안 모든 액화 과정에 대해 다양한 규모의 실험을 실시했습니다. 일일 생산량은 0. 1 ~ 2.4t 입니다. 새로운 에너지 산업 기술 기관은 더 이상 각 프로세스를 독립적으로 지원하지 않습니다. 대신 이 세 가지 프로세스를 NEDOL 액화 프로세스, 주요 액화 역청탄 및 저층으로 통합했습니다. 20 개 회사가 합병하여 일본 등유유한회사를 설립하여 소규모 시험공장을 설계, 건설 및 운영하는데, 생산능력은 250 톤/일입니다. 그러나 자금 문제로 인해 이 프로젝트는 1987 에서 보류되었다. 1t/d 공정보조장치 (PSU) 는 예정대로 1988 에서 가동되어 총 3 천만 달러를 투자한다. 여러 가지 이유로 프로젝트가 간헐적으로 추진되고 있다. 1988 프로젝트 재설계, 파일럿 액화장치 생산 능력 재설계 150 t/d, 새 공장은 199 1 년 6 월 사슴도에서 착공했습니다
3 월 1997 부터 2 월 1998 까지 일본은 또 5 개의 액화공장을 지었다. 이 다섯 액화공장은 세 가지 다른 석탄 (인도네시아의 Tanito Harum 석탄과 Adaro 석탄, 일본의 Ikeshima 석탄) 을 액화했다. 액화 과정에서 많은 데이터와 결과를 얻었다. 예를 들어, 80 일 연속 석탄과 성공적인 운행을 거쳐 액화유 생산률은 58wt% (건무회탄), 석탄장 농도는 50%, 누적 생산시간은 6200 시간에 이른다.
넷. 러시아 FFI 프로세스
러시아 석탄 수소화 액화 공정의 특징: 첫째, 자율적으로 개발한 순간 소용돌이 통탄가루 건조 기술을 채택하여 석탄의 열파쇄와 구멍 틈새를 파열시키고, 수분은 단시간 내에 1.5 ~ 2% 로 낮추고, 석탄의 비 표면적을 몇 배로 늘리면 반응 활성화를 높이는 데 도움이 된다. 이 기술은 주로 건조 내부의 수분이 높은 갈탄에 적용된다. 둘째, 선진적이고 효율적인 몰리브덴 촉매, 즉 몰리브덴 산 암모늄과 삼산화 몰리브덴을 사용합니다. 촉매제의 첨가량은 0.02 ~ 0.05% 로 이 촉매제 중 몰리브덴의 회수율은 85 ~ 95% 에 이른다. 다시 한 번, 고활성 갈탄의 경우 액화 압력이 낮아 공장의 투자 및 운영 비용을 낮출 수 있으며, 설비의 난이도가 적다. 러시아 고 활성 갈탄의 액화 반응 압력은 몰리브덴 촉매의 사용으로 인해 6 ~ 10 MPa 로 줄어 투자와 전력 소비를 줄이고 비용을 절감하며 신뢰성과 안전성을 높일 수 있다. 그러나 역청탄 액화의 경우 압력이 증가해야 한다.
석탄과 원유는 모두 화석연료인데, 석탄은 탄소 함량이 높고 수소 함량이 낮으며 구조가 치밀하다는 점이 다르다. 석탄의 탄소 함량은 일반적으로 60 ~ 90%, 일부 무연탄은 심지어 탄소 함량이 95% 이상인 반면 수소 함량은 일반적으로 5% 정도이다. 석탄은 액체 연료에 비해 처리 및 운송이 쉽지 않다. 가장 중요한 것은 석탄이 내연 기관 및 기타 내연 기관 장비에 직접 공급되지 않는다는 것이다. 현재 이 설비들은 각종 운송 차량에 광범위하게 적용되어 연료를 운송하는 데 사용되는 원유 소비량이 세계 석유 총 소비의 50% 를 초과한다.
액체 연료의 광범위한 사용은 각국의 석탄 제유 연구를 끌어들였다. 역사적으로 미국, 일, 영국, 독일 등 주요 국가들이 대규모 석탄 액화 연구 개발 프로젝트를 전개하면서 다양한 석탄 액화 기술이 등장했지만 남아프리카 공화국은 여전히 석탄 액화를 상업화하는 유일한 나라다. 2004 년 이후 국제 유가의 빠른 상승은 중국을 포함한 많은 국가들이 석탄화유 산업화에 관심을 끌고 있다.