[科普中国]-催化两段液化工艺

催化两段液化工艺（CTSL工艺）是H-Coal单段工艺的发展，由美国能源部资助，美国碳氢化合物研究公司（HRI）开发，包括PDU规模试验，在美国Wilsonville的液化试验装置上对该工艺进行了15年的研究。该工艺集中了20世纪80年代和90年代美国能源部资助的许多液化工艺的优点，采用了紧密串联结构，每段都使用高活性载体催化剂。

简介催化两段液化工艺（CTSL工艺）是H-Coal单段工艺的发展，由美国能源部资助，美国碳氢化合物研究公司（HRI）开发，包括PDU规模试验，在美国Wilsonville的液化试验装置上对该工艺进行了15年的研究。该工艺集中了20世纪80年代和90年代美国能源部资助的许多液化工艺的优点，采用了紧密串联结构，每段都使用高活性载体催化剂1。

催化两段液化工艺（CTSL）流程催化两段液化工艺（CTSL）流程简述：煤与循环溶剂配成煤浆，预热后与氢气混合加入到沸腾床反应器的底部。反应器内填装载体催化剂，通常为镍-钼/氧化铝载体催化剂（也可以使用分散可弃催化剂），催化剂被反应器内部循环液流膨胀沸腾，因此反应器具有全返混式反应器模式的均一温度特征。溶剂具有供氢能力，在第一反应器中通过将煤的结构打碎到一定程度而将煤溶解，第一反应器也对溶剂进行再加氢，操作压力是17.0MPa，操作温度在400-420℃。

反应产物直接进入第二段沸腾床反应器中，操作压力与第一段相同但温度更高一些，反应器也装有载体催化剂，操作温度通常达到420-440℃。

第二反应器的产物经分离和减压后进入常压蒸馏塔，蒸馏切割出沸点小于400℃馏分。常压蒸馏塔塔底物料含有溶剂、未反应的煤和矿物质，对其进行固液分离，脱除固体后的溶剂循环至煤浆段。在有些工艺中，只有部分常压蒸馏塔底进行固体分离，这样循环溶剂中含有矿物质和可能再使用的分散催化剂，固液分离方法采用Kerr-McGee的溶剂抽提工艺。

HTI工艺此工艺是两段催化液化工艺的改进型。其主要特点是：反应温度440-450℃，反应压力17MPa；采用两个串联的内循环沸腾床（悬浮床）反应器，达到全返混反应器模式；催化剂是采用HTI专利技术制备的铁系胶状高活性催化剂，用量少；在高温分离器后面串联有在线加氢固定床反应器，对液化油进行加氢精制；固液分离采用Kerr-McGee溶剂抽提工艺（即临界溶剂萃取的方法），从液化残渣中最大限度回收重质油，提高了液化油收率。HTI工艺开发到PDU规模2。

HTI工艺流程煤、催化剂与循环溶剂配成煤浆，预热后与氢气混合加入到沸腾床反应器的底部。第一反应器操作压力17MPa，温度在400-440℃。反应产物直接进入第二段沸腾床反应器中，操作压力与第一段相同，但温度通常达440-450℃。

第二反应器的产物进入高温分离器。高温分离器底部含固体的物料减压后，部分循环至煤浆制备单元，称为粗油循环。高温分离器底部其余物料进入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔塔底物料进入临界溶剂萃取单元，进一步回收重质馏分油。临界溶剂萃取单元回收的重质油直接当循环溶剂去配制煤浆，减压蒸馏瓦斯油和高温分离器气相部分进入在线加氢反应器，产品经加氢后品质提高，并进入分离器，气相富氢气体作为循环氢使用。液相产品减压后进入常压蒸馏塔，蒸馏切割出产品油馏分，常压蒸馏塔塔底油也作为溶剂循环至煤浆制备单元。临界溶剂萃取单元的萃余物料为液化残渣3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所