基礎(chǔ)研究
油品加工技術(shù)研究
費托合成產(chǎn)品主要為直鏈烴，具有無硫、無氮、低芳的特點。針對F-T合成油品的特點，中科合成油技術(shù)有限公司油品加工 技術(shù)研究涉及費托合成油品加氫精制與加氫異構(gòu)、費托合成蠟加氫裂解、蠟精制、F-T合成水相副產(chǎn)物回收與處理、衍生化學(xué)品生產(chǎn)等各種油品加工催化劑和工藝 技術(shù)領(lǐng)域，同時進一步開展了F-T合成油品特性與油品調(diào)和技術(shù)研究，在此基礎(chǔ)上，進行了費托合成油品及合成蠟產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的研究工作。
汽油加工技術(shù)
汽油加工工藝通過流化床、固定床、催化精餾和移動床反應(yīng)器將費托合成重質(zhì)蠟油和輕質(zhì)烷烴產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為汽油。詳細工藝流程如下：
? 費托合成蠟油在流化床反應(yīng)器中分子篩催化劑上催化裂化生產(chǎn)富含叔碳烯烴的汽油和氣體產(chǎn)物。
? 汽油和氣體中的叔碳烯烴與甲醇在固定床和催化精餾裝置上反應(yīng)得到高辛烷值醚類化合物。
? 費托合成輕質(zhì)烷烴在移動床反應(yīng)器中催化重整得到富芳汽油調(diào)合組分。
? 將催化裂化汽油、醚后汽油和催化重整產(chǎn)物按比例調(diào)合得到最終的汽油產(chǎn)品。
技術(shù)開發(fā)歷程：
?2012，費托合成輕質(zhì)烷烴的模型化合物催化重整固定床小試研究
費托合成蠟油傳統(tǒng)催化劑上的固定流化床催化裂化小試研究
?2013，費托合成輕質(zhì)烷烴催化重整固定床小試研究
費托合成蠟油催化裂化的提升管放大研究
?2014，費托合成輕質(zhì)烷烴的催化重整催化劑的優(yōu)化
費托合成蠟油催化裂化催化劑的研發(fā)
中科合成油技術(shù)有限公司的汽油加工技術(shù)以生產(chǎn)92-98#汽油為主要目的。其優(yōu)勢在于：
? 汽油產(chǎn)物近乎無硫
? 汽油芳烴含量低于傳統(tǒng)石油基汽油
? 汽油燃燒尾氣污染物和顆粒物排放低于傳統(tǒng)石油基汽油
? 汽油燃油經(jīng)濟性優(yōu)于傳統(tǒng)石油基汽油
柴油加工技術(shù)
富產(chǎn)柴油技術(shù)采用固定床反應(yīng)裝置實現(xiàn)加氫精制、加氫裂化、異構(gòu)降凝及烯烴疊合工藝，該技術(shù)有如下特點：
? 基于非硫化態(tài)催化劑的加氫精制工藝。
? 基于非硫化態(tài)催化劑的加氫裂化工藝。
? 基于非貴金屬催化劑的異構(gòu)降凝工藝。
? 針對C3-C9烯烴的疊合工藝。
? 適合FT中間油品的工藝集成。
? 適合FT中間油品加工的催化劑。
中科合成油技術(shù)有限公司的富產(chǎn)柴油技術(shù)以生產(chǎn)0#~-20#的潔凈柴油為目的，該技術(shù)擁有以下優(yōu)勢：產(chǎn)品加工全過程無硫、蠟加氫裂化的高柴油收率、輕烯烴疊合工藝的高烯烴二聚活性、異構(gòu)降凝工藝的高異構(gòu)烴收率。
重油加工技術(shù)
重油加工技術(shù)以生產(chǎn)汽柴油調(diào)合組分為主要目的，詳細工藝流程如下：
? 重油原料與溶劑油混溶。
? 混合液體過濾脫殘渣、離心脫水。
? 油相組分加氫預(yù)處理。
? 油相組分加氫裂化。
? 加氫裂化產(chǎn)物分離出汽柴油餾分產(chǎn)品，以及溶劑油和尾油。
? 溶劑油和尾油循環(huán)回重油溶解單元。
中科合成油技術(shù)有限公司的重油加工技術(shù)以生產(chǎn)汽柴油調(diào)合組分為主要目的，具有如下優(yōu)勢：原料適應(yīng)性強、不需要原料蒸餾切割外甩尾油、汽柴油餾分產(chǎn)品收率高、溶劑油可循環(huán)、能耗低。
分析測試技術(shù)研究
中科合成油技術(shù)有限公司擁有化學(xué)吸附儀、物理吸附儀、穆斯堡爾儀、高分辨透射和掃描電鏡、GC-MS、FTIR等多臺大型表征儀器，可對多相催化劑表面與 體相結(jié)構(gòu)進行剖析，著重研究解決F-T合成催化劑結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品詳細組成研究中帶有全局性、關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性的科學(xué)技術(shù)問題。
針對煤間接液化合成油品與現(xiàn)有從石油路線加工生產(chǎn)的各種油品性質(zhì)、組成有較大差異，中科合成油技術(shù)有限公司還開展了煤間接液化生產(chǎn)油品、蠟等產(chǎn)品的組成分 析測試方法和油品性能測試技術(shù)研究，以及煤間接液化費托合成生產(chǎn)過程中，包括原料、中間生產(chǎn)過程監(jiān)控及產(chǎn)品分析測試研究，為合成油品生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控提 供可靠的操作依據(jù)，建立和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析測試方法。
針對煤間接液化合成油品與現(xiàn)有從石油路線加工生產(chǎn)的各種油品性質(zhì)、組成有較大差異，中科合成油技術(shù)有限公司還開展了煤間接液化生產(chǎn)油品、蠟等產(chǎn)品的組成分 析測試方法和油品性能測試技術(shù)研究，以及煤間接液化費托合成生產(chǎn)過程中，包括原料、中間生產(chǎn)過程監(jiān)控及產(chǎn)品分析測試研究，為合成油品生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控提 供可靠的操作依據(jù)，建立和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析測試方法。
工藝及集成技術(shù)研究
高溫漿態(tài)床費托合成工藝是將由煤、天然氣或生物質(zhì)獲得的合成氣轉(zhuǎn)化成無硫清潔柴油的關(guān)鍵技術(shù)，具有柴油收率高、甲烷選擇性低、過程熱效率高等顯著特點，可提高工廠盈利能力。
中科合成油煤基高溫漿態(tài)床費托合成工藝主要分為三個部分：合成氣生產(chǎn)（煤氣化生產(chǎn)合成氣及其凈化）、費托合成（高溫漿態(tài)床費托合成及產(chǎn)物分離）、油品加工（產(chǎn)物加工生成清潔柴油和石腦油、液化氣）,該工藝具有以下關(guān)鍵特征：
? 廉價的鐵基費托合成催化劑具有更高的催化活性和穩(wěn)定性。
? 具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高溫漿態(tài)床鼓泡塔反應(yīng)器可以顯著提高過程熱效率。
? 獨特的產(chǎn)品加工發(fā)明專利技術(shù)（ZL200810189226.5），可富產(chǎn)無硫無氮高品質(zhì)清潔柴油。
? 優(yōu)化的全廠工藝集成使設(shè)備投資更小化。
? 從第一性原理上研究每一個技術(shù)細節(jié)，對每一個關(guān)鍵設(shè)備做到更優(yōu)化。
中科合成油技術(shù)公司開展了煤制油費托合成全流程技術(shù)研究和優(yōu)化分析，對不同合成氣制備工藝，不同產(chǎn)品方案，從全流程進行優(yōu)化集成分析。研究工作主要包括費托合成體系的熱力學(xué)分析、費托合成動力學(xué)的研究、費托合成體系反應(yīng)器模型的開發(fā)、煤制油全流程各單元過程模型 的開發(fā)、針對不同合成氣制備工藝的費托合成過程的優(yōu)化集成分析、不同產(chǎn)品方案煤制油全流程分析研究，能夠針對不同的合成氣制備工藝、不同產(chǎn)品方案、不同生 產(chǎn)規(guī)模優(yōu)化出的工藝流程方案。基于工藝流程方案，對費托合成流程提出詳細的物料和能量衡算數(shù)據(jù)，為工程設(shè)計工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
技術(shù)研發(fā)歷程
? 1980-1997 中國科學(xué)院山西煤碳化學(xué)研究所，致力于鐵基固定床反應(yīng)器費托合成技術(shù)的研究和開發(fā)。
? 1997-1999 在李永旺研究員的帶領(lǐng)下，中國科學(xué)院山西煤碳化學(xué)研究所開始進行漿態(tài)床反應(yīng)器費托合成技術(shù)的水力學(xué)和動力學(xué)研究，并成功開發(fā)出了ICC II A-B催化劑。
? 2000-2004 成功完成了15-20桶/天規(guī)模高溫漿態(tài)床費托合成工藝的工業(yè)化中試。
? 2005-2012 在內(nèi)蒙古伊泰集團有限公司、山西潞安礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司和神華內(nèi)蒙古焦化有限責(zé)任公司三個采用高溫漿態(tài)床費托合成工藝的4000桶/天商業(yè)化示范廠建成并順利達到滿負(fù)荷平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。
? 2013-至今 采用中科合成油技術(shù)有限公司高溫漿態(tài)床費托合成工藝建設(shè)的神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年、山西潞安礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司和內(nèi)蒙古伊泰集團有限公司100萬噸/年的多個商業(yè)化工廠開工建設(shè)。
? 1997-1999 在李永旺研究員的帶領(lǐng)下，中國科學(xué)院山西煤碳化學(xué)研究所開始進行漿態(tài)床反應(yīng)器費托合成技術(shù)的水力學(xué)和動力學(xué)研究，并成功開發(fā)出了ICC II A-B催化劑。
? 2000-2004 成功完成了15-20桶/天規(guī)模高溫漿態(tài)床費托合成工藝的工業(yè)化中試。
? 2005-2012 在內(nèi)蒙古伊泰集團有限公司、山西潞安礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司和神華內(nèi)蒙古焦化有限責(zé)任公司三個采用高溫漿態(tài)床費托合成工藝的4000桶/天商業(yè)化示范廠建成并順利達到滿負(fù)荷平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。
? 2013-至今 采用中科合成油技術(shù)有限公司高溫漿態(tài)床費托合成工藝建設(shè)的神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年、山西潞安礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司和內(nèi)蒙古伊泰集團有限公司100萬噸/年的多個商業(yè)化工廠開工建設(shè)。
技術(shù)優(yōu)勢：
? 采用更高的漿態(tài)床反應(yīng)器反應(yīng)溫度，可以回收利用高達30個大氣壓的中壓蒸汽，提高整個工藝的熱效率。
? 費托合成粗產(chǎn)品中含氧化合物，尤其是對設(shè)備有腐蝕性的酸含量大大降低，可以生產(chǎn)更高品質(zhì)的柴油，并減少設(shè)備投資。
? 技術(shù)靈活性高，可以用于煤制油、天然氣制油或生物質(zhì)制油等過程。
精細化工技術(shù)研究
此外公司還開展了草酸二甲酯催化加氫生產(chǎn)乙二醇催化劑和工藝研究，開發(fā)了活性和選擇性好而且壽命長的新型銅基催化劑。其中耦合工藝生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯和2-甲基呋喃技術(shù)開發(fā)研究工作獲得2005年國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
順酐加氫技術(shù)
技術(shù)開發(fā)歷程：
? 1992---2001 順酐（糠醛）加氫、丁二醇脫氫固定床小試催化劑基礎(chǔ)研究。? 2002---2004 加氫、脫氫和耦合固定床催化劑工藝集成優(yōu)化和工業(yè)放大示范。
? 2004---2014 工藝優(yōu)化、技術(shù)設(shè)計和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，催化劑生產(chǎn)放大。
其中順酐低壓加氫技術(shù)在內(nèi)蒙古、安徽等地得到推廣應(yīng)用，在內(nèi)蒙古建設(shè)的5000噸/年γ-丁內(nèi)酯生產(chǎn)裝置已經(jīng)取得顯著的經(jīng)濟和社會效益。在原來規(guī)模基礎(chǔ)上，通過工藝集成優(yōu)化，在安徽淮南建成了1萬噸/年γ-丁內(nèi)酯生產(chǎn)裝置。
糠醛加氫技術(shù)
草酸二甲酯加氫技術(shù)
技術(shù)開發(fā)歷程：
? 2007-2011 草酸二甲酯酯加氫固定床小試催化劑基礎(chǔ)研究。? 2012-2013 草酸二甲酯酯加氫固定床小試催化劑工藝集成優(yōu)化。
? 2014-2015 草酸二甲酯酯加氫固定床催化劑制備放大工藝。
通過對加氫、脫氫及耦合反應(yīng)研究，利用氫溢流原理設(shè)計制備了性能優(yōu)異的催化劑。
目前在精細化學(xué)品研究方面，中科合成油技術(shù)有限公司獲得授權(quán)專利15項，發(fā)表英文專業(yè)論文50多篇；培養(yǎng)博士和碩士研究生約20名；獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項，石化協(xié)會技術(shù)發(fā)明一等獎1項和山西省技術(shù)二等獎2項等。
分級液化技術(shù)研究
中科合成油技術(shù)有限公司提出的分級液化工藝是將煤，重油，生物質(zhì)等的低溫?zé)峤饧夹g(shù)、現(xiàn)代化氣化技術(shù)，先進的漿態(tài)床費托合成技術(shù)有機結(jié)合。采用分級液化技術(shù) 后，全廠能量轉(zhuǎn)化效率將從目前的38-43%增加至50-55%。目前公司已建成一套規(guī)模為1噸/天的中試裝置，并開展了數(shù)次中試實驗工作。
分級液化過程首先將煤（或重油，或生物質(zhì)）在較溫和條件下部分加氫，得到一部分輕質(zhì)油品；加氫后的半焦殘渣經(jīng)氣化制合成氣。合成氣經(jīng)FT合成得到液體燃 料，系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的不同品位的熱量用于煤，重油，生物質(zhì)等原料的預(yù)熱和脫水。費托合成過程所產(chǎn)液體燃料與部分加氫的輕油混兌制得合格的汽/柴油。
分級液化過程首先將煤（或重油，或生物質(zhì)）在較溫和條件下部分加氫，得到一部分輕質(zhì)油品；加氫后的半焦殘渣經(jīng)氣化制合成氣。合成氣經(jīng)FT合成得到液體燃 料，系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的不同品位的熱量用于煤，重油，生物質(zhì)等原料的預(yù)熱和脫水。費托合成過程所產(chǎn)液體燃料與部分加氫的輕油混兌制得合格的汽/柴油。
技術(shù)研發(fā)歷程
? 2008-2009 分級液化中試平臺開工建設(shè)
? 2010-2014 開展了多次褐煤、煙煤、煤焦油、重油中試實驗
技術(shù)優(yōu)勢：
? 部分加氫液化過程反應(yīng)條件較直接液化工藝溫和很多，易于實現(xiàn)和穩(wěn)定運行
? 分級液化工藝所產(chǎn)油品易于加工和調(diào)和，適合生產(chǎn)高品質(zhì)汽油，柴油
水處理技術(shù)研究
煤化工過程中會產(chǎn)生許多類型的廢水，如氣化黑水、費托合成水以及催化劑生產(chǎn)廢水等。
這些廢水都需要有效的處理以滿足經(jīng)濟性和環(huán)保的要求。 除了傳統(tǒng)的精餾、氧化降解等水處理方法，公司開展了新型水處理技術(shù)包括冷凍濃縮法水處理工藝、水合物法水處理工藝、熱泵法水處理工藝的研究開發(fā)工作。
冷凍濃縮工藝
優(yōu)勢：
? 可獲得較高純度的工藝水。
水合物法工藝
優(yōu)勢：
? 適用范圍廣。
? 可獲得較高純度的工藝水。
MVR工藝
熱泵精餾工藝是利用汽液平衡原理實現(xiàn)水與水中雜質(zhì)的分離，采用蒸汽強制循環(huán)方式實現(xiàn)熱能的有效利用。從蒸發(fā)器頂部的水蒸氣經(jīng)過蒸汽機壓縮后，與進料廢水換熱冷卻。進料廢水升溫，在蒸發(fā)器內(nèi)水部分氣化，濃縮液部分與原水混合，部分排出系統(tǒng)，經(jīng)過其它工藝進一步處理。
優(yōu)勢：
? 設(shè)備相對簡單
? 容易自動化控制
煤氣化技術(shù)研究
該氣化工藝過程為: 粉狀含碳固體物料通過固體泵輸送至氣化爐燒嘴附近后，與水蒸氣和氧氣一起，在一定的溫度和壓力下在氣化爐內(nèi)反應(yīng)，生成粗合成氣。氣化后煤中的灰在重力的作 用下作為爐渣向下流動至氣化爐下端的渣池中，生成的高溫煤氣中夾帶著熔融態(tài)灰渣上升至氣化爐上部的高低溫激冷區(qū)。高溫煤氣中夾帶的熔融態(tài)灰渣凝固成固體粉塵，部分落入下部氣化區(qū)中，部分與合成氣一起進一步夾帶至上方氣化爐出口，兩次激冷后的粗合成氣進入后續(xù)處理單元。工藝的主要特點：處理量為 4000t/d ,采用固體泵輸送干粉進料,水冷壁,側(cè)壁燒嘴,氣化爐內(nèi)部激冷。
技術(shù)優(yōu)勢：
? 單臺爐處理量大
? 高效的固體泵輸送，不需載氣
? 碳轉(zhuǎn)化率高
? 合成氣H2/CO高
? 優(yōu)化的氣化廢水處理工藝
? 高效的固體泵輸送，不需載氣
? 碳轉(zhuǎn)化率高
? 合成氣H2/CO高
? 優(yōu)化的氣化廢水處理工藝
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