煤液化反应器.

1、煤直接液化反应器煤直接液化反应器的综述与展望的综述与展望一、煤直接液化技术及反应器综述 煤浆制备单元煤浆制备单元反应反应单元单元催化剂催化剂氢气氢气煤煤煤直接液化就是在较高温度（400 ）、高压（6MPa）、氢气、催化剂和溶剂作用下将煤进行解聚、裂解加氢，直接转化为液体油的过程。我国煤炭资源相对丰富，发展煤直接液化技术，实现以煤制油和以煤代油是解决我国能源威胁的重要途径。在煤的直接液化过程中，反应器是煤浆与氢气、催化剂等混合并进行反应生成液化油的重要单元，是整个液化工艺的核心设备；它的操作条件都是高温、高压。一般煤直接液化反应器的操作条件如下：压力压力/MPa1530温度/440465气液比（

2、标态V/V）7001000停留时间/h12气含率/0.10.5进出料方式下部进料、上部出料1）保证足够的反应时间，主要是液相停留时间，为此，反应器内气含率不能太高；2）有足够的液相上升速度，目的是防止煤粉颗粒的沉降；3）保证足够的传质速率，需要有足够和均匀的气含率及气、液湍流程度；4）有合理的反应热移出手段，可以灵敏的控制反应温度，防止反应器的飞温。煤直接液化反应器在实践中应用时，必须考虑以下4个因素：二、煤直接液化的反应器的类型自从1913年德国的Bergius发明煤直接液化技术以来，德国、美国、日本、前苏联等国家已经相继开发了几十种煤液化工艺，所采用的反应器的结构也不一样。总的来说，迄今为

3、止，经过中试和小规模工业化的反应器主要有3种类型：鼓泡床反应器，悬浮床反应器，环流反应器。鼓泡反应器简图德国IG工艺反应器日本NEDOL工艺反应器第一类 鼓泡床反应器气液鼓泡床反应器以其良好的传热、传质、相间充分接触与高效率的可连续操作特性，而广泛应用于有机化工、煤化工、生物化工、环境工程等生产过程。美国H-Coal工艺反应器神华工艺反应器强制循环反应器简图第二类 强制循环悬浮床反应器该反应器采用北京煤炭科学研究总院开发的“863”高效催化剂名字由来？因其内部有循环杯，并带有循环泵中心进料环隙进料第三类 环流反应器环流反应器是在鼓泡床反应器的基础上发展起来的一种高效多相反应器，具有结构简单、传

4、质性能好、易于工程放大的特点，在化学工程和其他相关领域中有广泛应用。新型多级环流反应器（MSALR）多级环流反应器的局部气含率普遍高于传统的环流反应器，有效解决了导流筒外侧局部气含率低的问题煤液化反应器比较分析得知：反应器类型反应器类型优点优点缺点缺点鼓泡床反应器结构简单；物料混合较均匀；易于操作在反应器底部外围边缘处容易产生死角，在该死角区域会产生结焦强制循环悬浮床反应器采用的循环泵强制物料循环，增加了循环比；减少了结焦的可能性对循环泵的质量要求高（耐高温、高压且是气-液-固物料）；内构件的加入，结焦的可能性增大环流反应器实现了全返混模式且不会发生固体颗粒的沉积；相间接触好，传质系数大传统的

5、环流反应器导流筒外侧的底部地区，局部气含率低而产生结焦多级环流反应器解决了传统环流反应器导流筒外侧局部气含率低的问题，避免了结焦的可能性暂无三、设计与开发展望煤直接液化反应器的研究和开发设计反应动力学、流体力学、热力学等学科，需要持续而深入的理论与实践研究。煤液化反应器的研究已有近百年的历史，但各种原因，工作断断续续，特别是缺少工业时间经验，至今仍不成熟。针对国内外对没液化反应器的研究，需要在以下方面做进一步的研究工作：p 煤直接液化反应器研究最终目的是为了工程化，因此需在反应器的放大方面加强理论研究；p 对现有在实践中应用的煤液化反应器，应加强优化操作和优化改造的研究；p 煤液化反应器需要有较宽的操作弹性，即在气体或煤浆流量出现较大波动时还能维持正常运转，这点对大规模的煤液化反应器来说尤为重要；p 环流反应器特别是