煤间接液化制油安全生产策略探讨

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摘 要：随着社会发展速度的不断加快，石油能源的供需矛盾也日益激化。为有效解决石油能源持续发展目的，可以结合我国储量丰富的煤炭能源，将其作为原料液化成油品解决石油短缺问题。本文对煤间接液化制油技术进行了概述，并从安全生产角度提出了优化措施。
关键词：煤间接液化；石油；安全生产
煤间接液化制油是一项技术密集型、投资密集型的项目，对资源的要求十分严格，在生产时必须要做好综合因素的综合分析，并制定完善安全生产方案，提高生产活动的效率。
1 煤间接液化制油关键因素
1.1 煤间接液化制油技术概述
煤间接液化制油技术，最为常见的即是以煤作为反应原料，通过相应的技术将其气化成合成气，然后利用催化剂将上一步的合成气转化为烃类燃料、醇类燃料以及化学品的过程。煤间接液化制油生产为资金密集型以及技术密集型的项目，整个生产过程对技术的要求十分严格，为保证生产安全性与效率，就需要明确各项要素，并通过合理的措施进行管理。
1.2 关键因素
1.2.1 技术
以世界为背景来对煤间接液化制油技术进行分析，南非无非是技术最为成熟的区域，而从我国此方面技术的发展与应用现状来看，基本上也已经取得了良好的效果。正是因为煤间接液化制油是技术密集型项目，决定了技术对生产效果的影响程度，想要实现更进一步的发展，还需要就合成油与煤基油的加工精制方面进行研究。
1.2.2 资源
煤间接液化制煤生产需要的主要资源包括煤炭、水以及土地等，按照生产1t油品来计算，所需原料煤炭资源以及燃料煤将两项折干燥无灰精煤为4～4.5t。而以4.5t来生产计算，包含水分以及灰分后原煤平均5.6t才可以生产出1t 油品[1]。由此可以看出， 如果想利用煤间接液化制煤技术生产，争取能够缓解我国石油短缺的问题，将会对其他能源产生较大程度的依赖。间接液化生产1t油品所用的水资源数量主要受将煤气化技术应用效率影响，基本都会保持在10～15t左右，而按照12t/t进行计算可以确定300万t/a煤制油工厂年原水用量为3600万t。
1.3 资金
煤间接液化制油技术除了具有技术密集型特点，同时还具有资金密集型特点，生产所需资金受项目规模大小与技术等因素影响，按照市场发展现状来看，每吨油品的投资基本在9000～13000元左右，由此就决定了，想要有效实现煤间接液化制油生产，必须要做好资金支持[2]。对于间接液化制油生产来说，资金主要集中应用在资源购买、技术引进以及配套设计等方面，另外还包括下游加工装置投资费用等。
2 煤间接液化安全生产策略分析
2.1 空分工艺
第一，压缩、预冷与纯化系统。对入口空气过滤器内空气去尘处理，利用空气压缩机压缩至0.63MPa（A）进入空气冷却塔，并用冷水洗涤。此项系统主要目的就是来吸附空气中含有的水分、二氧化碳以及碳氢化合物等，系统内设置的吸附器一般会采用立式内绝热轴-径层床结构方式，并且会由两台容器组成，这样在生产时其中一台运行，另一台就可以利用蒸汽加热器处理冷箱中污氮再生。第二，分馏塔系统。在对空气净化处理后会直接进入到冷箱，其中一部分气体会在主换热器与低压精馏塔出来的气态产品产生对流热交换反应，最终会逐渐冷却到露点后，进入到中压精馏塔底部。剩余部分空气则会进入到空气增压机，并从中抽取一部分空气进入到增压透平膨胀机组增压机，经过增压处理后进入冷箱并经过主换热器冷却，最后经过增压透平膨胀机组左右，空气膨胀到0.5MPa（G），并与主气流一起进入到分馏塔中压精馏塔。
2.2 气化工艺
主要应用水煤浆气化技术生产，即将原煤制成水煤浆，并通过喷流雾化的形式进入到气化炉中做高温气化处理。此项环节生产中，要想保证生产安全性与效率性，必须要做好对煤炭资源质量的控制。一般情况下应先制出60%以上的水煤浆，并且要保证其灰熔点可以控制在1300～1350℃，一旦温度超过1400℃就需要添加助熔剂。另外，对于生产所用的煤炭资源要将其灰份控制在15%以下，并用湿法磨煤，提高供料的安全性。整个气化过程应将压力控制在4.0～8.0MPa高压环境，可以有效降低合成所需消耗的能量。
2.3 变换工艺
经过气化工艺处理后，将气化后的粗煤气通入到第一水分离器，分离冷凝水后粗煤气进入变换换热器与变换反应器出口流股换热后进入到变换炉催化，后抽取变换炉中一定流量变换气，其中CO含量应控制在28～34%、温度350℃左右。然后会进入到变换热换器降温，降温后要经过第二净化气加热器以及中变废热锅炉产生蒸汽，同时流出的变换气温度可以降低到165℃左右，进入到第二水分离器，在经过分离冷凝水降温后，进入到第三水分离器，经过空冷、水冷等处理，最终可以将变换气温度降低到40℃[3]。最后，将温度降低的变换气通入到第四水分离器中，分离掉冷凝液后变换气通入到低温甲醇洗脱硫酸碳工艺。
2.4 合成工艺
经过各工艺处理的合成气会通过精脱硫塔进入到最后的脱硫环节，在处理后要求原料气中硫含量可以控制在小于0.05ppm范围内。将经过精脱硫塔原料气流通入到换热器中与循环合成气进行混合，并将混合气通入到换热器与反应器出口的热气体完成换热反应，最后经过塔前合成气加热器将气流加热到230℃通入合成反应器中。上述环节完成后，合成气在通过催化剂浆液床层时会转变成鼓泡的形式来完成费托合成反应，并且在反应后会产生烃类化合物并以气相形式与未发生反应的合成气从反应器顶部到处，由技术人员将反应器中产生的重质蜡移除纯化过滤后将送去进行油品加氢处理。通过反应器到导出的气流，需要进入到换热器完成原料气的合成，并将冷凝出的重质馏分油通入到分离器，分离出的重质馏分油送往油品加氢环节。
3 结束语
对于煤间接液化制油生产来说，对处理技术以及资金要求十分严格，在进行实际生产时，需要结合整个工艺流程所具有的特点进行分析，做好每个生产工艺的管理，争取所有流程都能够正常进行，减少生产事故的发生，提高生产效率。
参考文献：
[1]孙启文，吴建民，张宗森，庞利峰.煤间接液化技术及其研究进展[J].化工进展，2013（01）：1-12.
[2]李俊诚，康有贵，金嘉璐，刘万洲.煤炭间接液化制油能源效率和环境可行性分析[J].煤炭科学技术，2012（03）：122-125.
[3]张殿奎.煤间接制油——煤化工发展的重要趋势[J].化学工业，2008（11）：8-11.