两个与工艺相同的反应器，达到全返混反应模式催化剂为采用专利技术制备的铁基胶状催化剂，催化剂活性高用量少在高温分离器后面串联有加氢固定床反应器，起到液化油加氢精制的作用固液分离采用临界溶剂萃取的方法，从液化残渣中最大程度回收重质油。在上述两种工艺的基础上，利用悬浮床反应器和铁基催化剂进行工艺改进，形成了煤液化新工艺。工艺的主要特点是反应条件比较缓和，反应温度，压力采用悬浮床反应器，到达全返混反应模式煤液化的第段和第二段都是装有高活性加氢和加氢裂解催化剂或的沸腾床反应器，两个反应器既分开又紧密相连，可以使加氢裂解和催化加氢反应在各自的最佳条件下进行。液化产物先用氢淬冷，重质油回收作溶剂，排出的产物主要组成是未反应煤和灰渣。同氢煤工艺相比较，以上在馏分油增加，液化吨无水无灰煤生成的馏分油从桶提高到点桶气体烃产率从降到，氢利用率从提高到油品质量提高，氮硫杂原子减少，从而使煤液化经济性明显改善，液化油成本降低了。其工艺流程图如图。图工艺流程简图直接用煤的洗选煤直接液化的操作条件要求较高，对煤种有严格要求,煤中的灰分要低，般小于，因此原煤要进行洗选，以得到精煤进行液化。煤的灰分组成对液化过程也有影响，灰中的等元素对液化有催化作用，而等元素则不利于液化，且容易引起设备结垢。煤的可磨性好。直接液化过程要求先把煤磨成目左右的煤粉，并干燥到水分小于。如果可磨性不好，生产过程能耗会很高，设备磨损严重，配件材料消耗大，增加生产成本。水分高将不利于磨矿和制煤浆。煤中氢氧含量差别越小越好，可以减少加氢量，同时减少生成的废水。煤中的硫分和氮等杂质含量越少越好，以降低油品加工提质的费用。煤岩的组成也是液化的项主要指标。丝质组成越高，煤的液化性能越好镜质组成量高，则液化活性差。煤炭直接液化项目要求原料煤灰分，总水分。为了达到这标准，选煤厂在工艺选择上，要以最大限度降低煤炭灰分作为主要目的。为此，采取以重介旋流器为主的选煤工艺，生产出满足液化用原料煤质量的精煤，而且中煤能满足制氢和锅炉用煤的要求。煤直接液化反应器的制造煤液化反应器的制造是煤液化项目中的核心制造技术。煤液化反应器在高温高压临氢环境下操作，条件苛刻，对设备材质的杂质含量常温力学性能高温强度低温韧性回火脆化倾向等都有特殊要求。反应器材质为，是中国重集团新开发的钢种。反应器外径，壁厚，设备单体质量达，是目前世界上最大的反应器。反应器由中国石化工程建设公司和中国第重型机械集团公司设计院联合设计，由重制造的神华集团两台煤直接液化反应器已于年下半年制造完毕，并成功地吊起，矗立在神华集团煤制油公司工地上,本设计也采用该型号反应器，其反应器图形如下图煤液化反应器示意采用悬浮床反应器，具有两个优点通过强制内循环，改善反应器内流体的流动状态，使反应器设计尺寸可以不受流体流动状态的限制，因此，单台设备和单系列装置处理能力大由于悬浮床反应器处于全返混状态，径向和轴向反应温度均匀，可以充分利用反应热加热原料，降低进料温度同时气液固三相混合充分，反应速度快，效率高。煤直接液化催化剂新型高效合成催化剂是国家高新技术研究发展计划计划的项课题成果，性能优异，具有活性高添加量少油收率高等特点。该催化剂为人工合成超细铁基催化剂，主要原料为无机化学工业的副产品，国内供给充足，价格便宜，制备工艺流程简单，生产成本低廉，操作稳定。由于催化剂用量少，在催化剂制备装置将催化剂原料加工，并与供氢溶剂调配成液态催化剂，有效解决了催化剂加入煤浆难的问题。根据表中每小时消耗催化剂的质量，则年消耗催化剂吨年,工程选用套吨年催化剂生产装置，产量为催化剂煤粉万吨年。煤直接液化制氢单元采用粉煤加压气化工艺，该工艺是目前世界上较先进的典型的煤气化工艺之。图煤气化装置流程简图根据表计算出年消耗氢气的质量为，则体积。所以选择气化炉有效气体生产能力为。煤气化属加压气流床粉煤气化，以干煤粉进料，纯氧做气化剂，液态排渣。煤气中的有效成分高达以上，甲烷含量很低，煤中约以上的热能转化为有效气，约的热能以中压蒸汽的形式回收。其工艺流程图如图所示。磨煤干燥煤助溶剂飞灰循环炉渣氧气进煤气化炉合成器冷却器高压蒸汽中压蒸汽急冷气循环清除飞灰湿洗净化水处理碱回收合成气盐碱煤直接液化空分装置采用德国林德公司空分技术，由两条生产线组成，单条生产线制氧能力为。空分装置主要为煤制氢装置提供高压高纯度氧气，为煤液化煤制氢加氢改质轻烃回收等装置提供高中低压高纯度氮气，为各装置提供仪表空气。煤直接液化自备电站煤直接，结构松散，压密程度差。第二层第四系冲积细沙，淤泥，承载力均低，般不宜利用中粗砂，有定承载力，但埋藏较深，浅基不能利用。第三层第四系残积粉土，分布较广，承载力较高，层厚,层顶埋深为,适宜作桩基持力层。第四层强风化砂岩，承载力高，是场地内理想的桩基持力层，已揭层厚,层顶埋深。地震根据国家地震局编制的中国地震区划图，本工程所在地区地震基本烈度为度。气象和气候气温年平均气温极端最高气温极端最低气温降雨量及洪水水位年最大降雨量历史最高洪水位最大潮水位平时潮水位枯水水位常年主导风向东南风征地面积少布置紧凑，场地利用情况更好，主生产车间相分离，便于分期实施。运输设计厂区新规划部分采用城市型混凝土路面，道路宽度分为米米米及米四种。厂区绿化绿化布置原则是采用点线面方式，充分利用不宜建筑的边角隙地，及不规则用地进行绿化处理，取得良好的环境美化效果，做到绿化层次分明主要道路两侧利用乔木灌木及草本植物组成绿化带，充分发挥绿化带对道路及道路两侧建筑的遮荫美化等方面的作用管线用地上绿化，种植的乔灌木应满足有关间距要求，架空管线下，铺设草皮，种植花卉。煤制油厂区分布图见附图总结本次设计做的题目是年产万吨煤制油工程工艺设计，采用煤直接液化的技术，进行相关设计计算和研究。掌握煤直接液化的原理，设计出整个煤直接液化制油工艺流程设计，并进行绘图，并计算出以万吨年项目为例所耗原料煤的量，根据设计与计算进行物料衡算。本次设计的主要成果如下经过查阅资料文献了解了目前国内外的煤制油状况重点熟悉掌握煤直接液化的原理和工艺流程选择装置并设计出煤制油的工艺流程进行相关的物料计算工艺流程图的绘制装备工艺流程图的绘制厂区平面布置图的绘制完成个课题的设计要涉及到许多方面的知识，通过上网查询查阅相关书籍资料和询问老师来解决，毕业设计是个综合的课程，设计的思路，图纸的绘制，让我也学会了去处理以及应对各个方面的问题。致谢历时四个月的毕业设计即将结束，在此首先向我的指导教师李志健老师表示衷心的感谢,感谢李老师给予我无私的帮助和教导。在本次设计中我遇到了不少问题，所以在此我也要向曾经给过我帮助的同学们给予衷心的感谢,正是由于老师和各位同学的帮助与指导，我才能较好的完成我的这次毕业设计,由于本人的水平有限，加上时间有限，在设计中难免存在许多不足之处，希望各位老师多多指正，向各老师致以感谢,祝各位老师和同学身体健康，工作顺利。再次感谢各老师的悉心指导和各位同学的热情帮助,参考文献徐耀武,徐振刚煤化工手册中煤煤化工技术与工程化学工业出版社,张结喜煤间接液化技术的现状及工业应用背景北京化学工业与工程技术吴春来,舒歌平中国煤的直接液化研究煤炭科学技术李克健煤直接液化是中国能源可持续发展有效途径煤炭科学技术张玉卓中国神华煤直接液化技术新进展中国科技产业徐国玉煤间接液化技术及其发展状况内蒙古工业化工出版社薛贤贞,高仲峰煤直接液化技术及其经济性评述上海化工高晋生,张德祥煤液化技术北京化学工业出版社,,丰洋煤制油的现状和进展中国石油和化工高云龙,焦安亮煤液化油发展现状及投资前景分析化工技术经济综述专论李好管煤直接液化技术进展及前景分析煤化工倪斌煤炭在中国能源结构优化中基础性作用的思考中国能源李大尚煤制油工艺技术分析与评价煤化工韩世良,冯永发,葛振宁煤制油技术百问北京化学工业出版社,肖瑞华,白金锋煤化学产品工艺学北京冶金工业出版社,刘晓波,赵海涛中国煤液化技术概述黑河科技舒歌平中国应加快煤炭直接液化技术产业化步伐洁净煤技术赵强煤炭液化方法技术分析辽宁化工贺永德现代煤化工技术手册北京化学工业出版社,林世雄石油炼制工程北京石油工业出版社,宋航,付超化工技术经济北京化学工业出版社,俞石波煤制油的工艺经济分析技术经济化项目，需工业蒸汽，年排出油渣万洗中煤万，可燃性化工尾气。自备电站的燃料主要来源于煤直接液化所产生的油渣洗中煤和可燃性化工尾气，不足部分补充洗中煤，电站总装机容量为。煤直接液化控制系统美国霍尼韦尔公司为项目提供套集散控制系统套紧急停车系统套安全栅套可燃气体及有毒气体检测报警系统，以及相关的机柜系统接口系统集成和备品备件，以保证项目的整体运行安全可靠和高效。煤直接液化固液分离系统采用成熟的减压蒸馏技术进行固液分离，减压蒸馏技术在石油化工领域广泛使用，并且十分成熟。个减压蒸馏塔可代替上百台离心过滤机，因