了琴，项曙光我国煤液化制烯烃研究进展化学工业与工程技术高丽煤液化技术的发展科技创新导报刘俊宝石油替代分析煤液化石油科技论坛高建业，李智，王瑞忠我国煤液化燃料替代石化能源的开发与应用节能技术常丽萍煤液化技术研究现状及其发展趋势现代化工王春萍我国煤液化概况化学工程到接近反应温度。采用的加热方式小型装置采用电加热，大型装置采用加热炉。由于煤浆在升温过程中的翁度变化很大尤其是烟煤煤浆，在范围内，煤浆钻度随温度的升高而明显上升。在加热炉管内，煤浆猫度升高后，方面炉管内阻力增大，另方面流动型式成为层流，即靠近炉管管壁的煤浆流动十分缓慢。这时如果炉管外壁热强度较大，温度过高，则管内煤浆很容易局部过热而结焦，导致炉管堵塞。解决上述间题的措施是方面使循环氢与煤浆合并进人顶热器，由于循环气体的扰动作用，使煤浆在炉管内始终处于湍流状态。另方面是在不同温度段选用不同的传热强度，在低温段可选择较高的传热强度，即可利用辐射传热，而在煤浆温度达到以上的高温段，必须降低传热强度，使炉管的外壁温度不致过高，建议利用对流传热。另外选择合适的炉管材料也能减少煤浆在炉管内的结焦。对于大规模生产装置，煤浆加热炉的炉管需要并联，此时，为了保证每支路中的流量致，最好每路炉管配台高压煤浆泵。还有种解决预热器结焦堵塞的办法是取消单独的预热器，煤浆仅通过高压换热器升温至以下就进人反应器，靠加氢反应放热和对循环气体加热使煤浆在反应器内升至反应所需的温度。煤浆加热炉的设计参数选择可参照石油炼制加热炉的设计经验。煤浆加热炉的热负荷计算可以将热效应分解成以下几部分。煤粉升温所需的显热。煤粉受热分解所需的反应热吸热，参考值溶剂升温所需的显热。④溶剂中轻组分蒸发所需的潜热。与煤浆起进入的氢气升温所需的显热。有关数据可查阅有关手册。还有煤的自由基碎片有少部分加氢放出的反应热，反应热数值参见下节。煤直接反应器的技术特点反应器是煤直接液化工艺的核心设备，其处理的物料包括气相氢液相溶剂少量的催化剂和固体煤粉，物料固体含量高，煤浆浓度为，属于高固含量的浆态物料而在反应条件下，气液体积流量之比为。这种高固含率和高气液操作比使得煤直接液化反应体系成为个复杂的多相流动体系。般来说，煤液化反应器的操作条件都是高温高压。煤液化工艺不同，相应的操作条件也不同，般煤直接液化反应器的操作条件压力,温度,气液比标态，停留时间，气含率，进出料方式下部进料上部出料。在煤液化反应器内进行着复杂的化学反应过程，主要有煤的热解反应和热解产物的加氢反应，前者是吸热反应，后者是强放热反应，而总的热效应是放热反应。因此反应器的温度般要求严格控制，低于正常温度则反应不完全，其未反应的生煤将进入后续单元，给后续单元造成更大的操作负荷和难度而反应温度过高，则容易使液化油气化，导致操作不稳定，油收率降低，也容易导致反应器结焦，减少了反应器的有效体积和物料在反应器内的停留时间，甚至导致反应中断。煤直接液化反应器在实践中应用时，必须考虑以下个因素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。有足够的液相上升速度，目的是防止煤粉颗粒的沉降。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。有合理的反应热移出手段，这样可以灵敏地控制反应温度，防止反应器飞温。在煤液化反应器的操作过程中，经常出现如下问题飞温，当反应器温度控制不好时，反应器内温度就会急剧上升，失去控制，这就是飞温现象，应当尽量避免该现象的发生固体颗粒沉积，当反应器内液相上升速度低时，就会产生煤粉及无机颗粒的沉积，沉积不仅能导致反应器内部物料的堵塞，还会因局部反应剧烈而产生飞温现象结焦，当反应器内液体流动有死区煤浆溅上气体空腔壁或飞温超过时缩聚反应成为主要反应时，反应器内就会产生结焦，结焦严重时会导致反应器正常操作无法进行。为了尽量减少以上异常情况的发生，除严格遵守操作规程外，增加反应器的操作弹性也是很有必要的。为了尽量减少以上异常情况的发生，除严格遵守操作规程外，增加反应器的操作弹性也是很有必要的。煤直接液化反应器的类型自从年德国的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各不样。总的来说，迄今为止，经过中试和小规模工业化的反应器主要有种类型鼓泡床反应器，悬浮床反应器，环流反应器。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。鼓泡床反应器结构简单，其外形为细长的圆筒，其长径比般为里面除必要的管道进出口外，无其他多余的构件。为达到足够的停留时间，同时有利于物料的混合和反应器的制造，通常用几个反应器串联。氢气和煤浆从反应器底部进入，反应后的物料从上部排出。由于反应器内物料的流动形式为平推流即活塞流，理论上完全排除了返混现象，实际应用中大直径的鼓泡床反应器液相有轻微的返混，因此也有称该种反应器为活塞流反应器的管道进出口外，无其他多余的构件。为达到足够的停留时间，同时有利于物料的混合和反应器的制造，通常用几个反应器串联。氢气和煤浆从反应器底部进入，反应后的物料从上部排出。由于反应器内物料的流动形式为平推流即活塞流，理论上完全排除了返混现象，实际应用中大直径的鼓泡床反应器液相有轻微的返混，因此也有称该种反应器为活塞流反应器。日本液化工艺和德国液化工艺鼓泡床反应器是典型的液化鼓泡床反应器，其结构如图和图所示。图工艺反应器图工艺反应器德国在二战前的工艺和新工艺日本的工艺美国的和以及俄罗斯的低压加氢工艺等都采用了这种反应器。相对而言它是种反应器中最为成熟的种。日本新能源开发机构组织了家公司合作，开发了液化工艺，在日本鹿岛建成了成了个印尼煤种和个日本煤种的连续运行试验。工艺反应器底部为半球形，由于长期运转后，反应器底部有大颗粒的沉积现象，因此反应器底部设有定期排渣口，定期排除沉积物。德国公司二战前通过工业试验发现，用些褐煤做液化试验时，第反应器运行几个星期后，反应器就会因为堵塞而停下来，里面积聚大量加工余量，轴加工余量车车直径，长车直径，长端面退刀到端面距离处到精加工循环退刀到安全坐标系冷却液关凋号刀主轴正转快速到镗孔处，冷却液开外圆粗车加工循环，背吃刀量，退刀距离精加工循环退刀冷却液关快速退刀到安全坐标系主轴停程序结束粗加工循环镗孔零件三加工程序第二工序程序说明程序号指定每转移动量，取消半径补偿，公制单位取消恒线速度，主轴正转，转速为调号刀并进行补偿快速接近加工表面，冷却液开外圆粗车循环，背吃刀量退刀距离粗车加工程序号,轴加工余量，轴加工余量快速到最小直径端面车端面到点处车圆弧车外圆离开工件最大直径快速到端面精加工循环退刀，取消刀补退刀到安全坐标系冷却液关凋号刀主轴正转快速到镗孔处，冷却液开外圆粗车加工循环，背吃刀量镗孔,走刀速度深是锥度的如刀点车锥度是锥度的出刀点退刀距离粗加工循环快速到端面处快速到镗孔处精车循环快速退刀取消刀补冷却液关快速到安全坐标系主轴停凋号刀主轴正专快速到镗孔处冷却液开到内槽处切内槽退刀到处保证槽宽切内槽退刀快速到端面处冷却液关快速退刀到安全坐标系主轴停调号刀具主轴正转到槽处切槽退刀到保证槽宽切槽退刀快速退刀到安全坐标系却液关主轴停程序结束长度方向的刀补绝对值要减去个值，才是真正的刀补值，值是实测值实测值小于理论值与理论值的差值。在编制加工程序时所用的尺寸都是理论尺寸，所以在对刀时也采用理想基准面，这样在基准转换后，不需要提高尺寸的加工精度，用这种修正刀补值方法有利于保证秒个度年个精度。对于直径方向的刀补的设定，可预车个圆经过实测后，确定刀补值。零件的尺寸精度要求精度高，所使用的数控车床的定位精度为。，重复定位精度为，正反方向间隙为之间，因此当刀具的补偿值设定后，般情况下对加工精度影响不大，能满足加工需要。对图纸中要求的同轴度圆跳动垂直度等要求，在加工中由工艺保证，因此二次找正精度小于夹紧方法是夹顶可靠合理。对于轮廓曲线和的加工精度也可以保证，因为所使用的刀具刀尖圆弧半径的制造精度为，对加工外形轮廓精度影响很小。由于对刀具径向和轴向的补偿值采用了试切对刀法，所以设置的到直径移动到处保证槽宽切槽直径退刀到快速切槽位置切槽直径退刀到直径移动，切槽宽切槽直径退刀到直径退刀到处，冷却关快速到工件坐标系，主轴停程序结束零件二加工程序零件二加工程序第工序程序程序说明程序号指定每转移动量，取消半径补偿，公制单位取消恒线速度，主轴正转，转速为调号刀并进行补偿快速接近工件，并进行刀具半径左偿粗加工循环，是轴方向退刀距离，是轴方向的退刀距离，为循环次数程序循环段，是轴的精加工余量快速接近工件表面车端面到曲线起点逆时针车圆弧顺时针车圆弧车外圆直径为长车外圆直径为轴到离开工件快速到工件端面正方向处精加工循环快速移到安全工件坐标系，冷却液关，取消刀具补偿和半径左补偿主轴停调号刀并进行补偿主轴转速,正转快速接近工件，冷却液开外圆粗车循环加工，吃刀量为,退刀量为粗精车加工循环路线,为加工余量，为端面加工余量倒角镗孔深到直径为处快速到工件端面正方向处了琴，项曙光我国煤液化制烯烃研究进展化学工业与工程技术高丽煤液化技术的发展科技创新导报刘俊宝石油替代分析煤液化石油科技论坛高建业，李智，王瑞忠我国煤液化燃料替代石化能源的开发与应用节能技术常丽萍煤液化技术研究现状及其发展趋势现代化工王春萍我国煤液化概况化学工程到接近反应温度。采用的加热方式小型装置采用电加热，大型装置采用加热炉。由于煤浆在升温过程中的翁度变化很大尤其是烟煤煤浆，在范围内，煤浆钻度随温度的升高而明显上升。在加热炉管内，煤浆猫度升高后，方面炉管内阻力增大，另方面流动型式成为层流，即靠近炉管管壁的煤浆流动十分缓慢。这时如果炉管外壁热强度较大，温度过高，则管内煤浆很容易局部过热而结焦，导致炉管堵塞。解决上述间题的措施是方面使循环氢与煤浆合并进人顶热器，由于循环气体的扰动作用，使煤浆在炉管内始终处于湍流状态。另方面是在不同温度段选用不同的传热强度，在低温段可选择较高的传热强度，即可利用辐射传热，而在煤浆温度达到以上的高温段，必须降低传热强度，使炉管的外壁温度不致过高，建议利用对流传热。另外选择合适的炉管材料也能减少煤浆在炉管内的结焦。对于大规模生产装置，煤浆加热炉的炉管需要并联，此时，为了保证每支路中的流量致，最好每路炉管配台高压煤浆泵。还有种解决预热器结焦堵塞的办法是取消单独的预热器，煤浆仅通过高压换热器升温至以下就进人反应器，靠加氢反应放热和对循环气体加热使煤浆在反应器内升至反应所需的温度。煤浆加热炉的设计参数选择可参照石油炼制加热炉的设计经验。煤浆加热炉的热负荷计算可以将热效应分解成以下几部分。煤粉升温所需的显热。煤粉受热分解所需的反应热吸热，参考值溶剂升温所需的显热。④溶剂中轻组分蒸发所需的潜热。与煤浆起进入的氢气升温所需的显热。有关数据可查阅有关手册。还有煤的自由基碎片有少部分加氢放出的反应热，反应热数值参见下节。煤直接反应器的技术特点反应器是煤直接液化工艺的核心设备，其处理的物料包括气相氢液相溶剂少量的催化剂和固体煤粉，物料固体含量高，煤浆浓度为，属于高固含量的浆态物料而在反应条件下，气液体积流量之比为。这种高固含率和高气液操作比使得煤直接液化反应体系成为个复杂的多相流动体系。般来说，煤液化反应器的操作条件都是高温高压。煤液化工艺不同，相应的操作条件也不同，般煤直接液化反应器的操作条件压力,温度,气液比标态，停留时间，气含率，进出料方式下部进料上部出料。在煤液化反应器内进行着复杂的化学反应过程，主要有煤的热解反应和热解产物的加氢反应，前者是吸热反应，后者是强放热反应，而总的热效应是放热反应。因此反应器的温度般要求严格控制，低于正常温度则反应不完全，其未反应的生煤将进入后续单元，给后续单元造成更大的操作负荷和难度而反应温度过高，则容易使液化油气化，导致操作不稳定，油收率降低，也容易导致反应器结焦，减少了反应器的有效体积和物料在反应器内的停留时间，甚至导致反应中断。煤直接液化反应器在实践中应用时，必须考虑以下个因素保证足够的反应时间，主要是