五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】萨索故事(0) -- 橡树村

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                                  • 家园 可以理解,可以理解

                                    老父母来加拿大小住三个月,要多陪陪他们了。

                                    好好享受天伦之乐吧

                                    • 家园 反手抓差

                                      你也是化工老手了,来一个系列吧!橡树村的《萨索的故事》也是我抓差抓来的,看能不能从你这儿也抓一个。哼哼,爱莲应该给我颁奖呢。

                                      • 家园 原来如比啊

                                        晨兄功劳大大的

                                      • 家园 我还是不献丑了

                                        一来笔头甚懒

                                        二来灌水聊天胜过认真创作

                                        三来孩子还太小,得时不时地冲个奶给她,没大块时间

          • 家园 四五十年前遇到的问题现在大约就不是什么问题了

            萨索的循环流化床的问题主要出在对反应根本就不了解的时候就上工业装置了。设计工业装置所依靠的是一个非常小的实验室装置上的结果,而流化床的放大可没有这么容易。

            对反应的趋势缺乏了解,直接影响到了反应器的操作状态,所以经常失控,再加上经常漏漏气着着火之类的,麻烦多多。

            六七十年代能够实现稳定操作,一方面反应器材料进行了改变,该上不锈钢的地方换上不锈钢,该用陶瓷的地方用上了陶瓷,反应器本身没有大问题了。然后十几年的经验,对反应本身也清楚了很多,对于反应器的表现预测相对准确。再有,就是七十年代开始使用自控,可以比较准确地控制反应器了。

            没有自控,现在很多好玩的东西都不可能实现。操作太复杂了,依靠人去判断是不可能的。

        • 家园 自控的东西相关资料是保密的

          我接触不到。

          实际上自动控制的应用就在很大程度上解决了问题。

          自控方面晨枫是老大,我完全不懂。

    • 家园 【原创】萨索故事(19)

      气体经过催化剂床层,就可以形成产物,气体液体都有。萨索使用的反应条件下,形成的固体蜡,要么在这个温度下是液体,要么可以溶解在液体里面,所以基本上没有固体,否则也是麻烦,管道会堵塞,造成一系列问题。

      这个反应的单程转化率并不高,大量的反应气体没有反应。为什么要这样呢?一方面当时的催化剂的研究水平有限,还没有找到活性很高的催化剂;另一方面,转化率低一些,生成的热量就少,那么需要移走的热量就少,就可以部分解决反应器的设计难题。

      得到的产物有很多的甲烷,还有很多低碳烃。低碳烃都是有用的东西,可以经过深冷分离。但是甲烷没办法,就要经过一个叫做重整的过程,和水反应,再变回合成气,从而充分利用原料。

      得到的液体产物,冷却后有固体出现,就是石蜡。剩下的液体可以进一步加工得到柴油,石脑油。石蜡可以做成蜡制品,也可以精加工处理得到很多高增值的化学品。

      石脑油是什么东西?石脑油是石油化工里面炼制汽油的原料。组分范围和汽油差不多,但是和汽油还有很多区别,所以有专门的一个名字。当然,石脑油还有其他的用处,比如裂解得到乙烯丙烯。费托合成得到的石脑油实际上更加适合进行裂解,但是萨索就是要生产汽油。

      ARGE反应器从一开始运行就不错,虽然也有一些大大小小的问题,但是比起那个Kellogg反应器造成的麻烦,基本上都可以忽略了。

      目前萨索有六个ARGE反应器,还在运行。最古老的反应器已经超过五十年了。

      萨索在合成方面主要的麻烦就在美国人给的那个Kellogg工艺。

      这个反应在340摄氏度进行,叫做高温合成。温度和ARGE反应器有差别,主要还是和目的产物相关。温度越低,产物的阿尔法就可越高,柴油的比例就高。温度高,阿尔法就低,气体和汽油的比例就高。

      这个工艺一开始就麻烦不断。

      Kellogg工艺使用的是循环流化床。这个名字能让不少人糊涂。循环,说的是催化剂需要循环。流化?这个词是流态化。基本上就是说要固体具有了向液体一样的性质,向液体那样的流动。

      具体一点,就是固体催化剂在反应器内,气体从下向上吹,经过催化剂进行反应。由于有气体吹着,速度合适的话,固体的催化剂可以保持不落下来。但是一部分的催化剂会被从反应器顶部离开的气体带走。实际上萨索的循环流化床的操作状态,将近一半的催化剂要被气体带走。催化剂很贵的,这些催化剂浪费了很可惜,就需要回收。回收不难,让气体的流速降下来,这样催化剂就不能继续保持在空中的飞行状态,就需要沉积下来。沉积下来的催化剂再被输送到反应器的进气口,回到反应器内继续参加反应。

      点看全图

      循环流化床

      左边那个小的是反应器,气体和部分催化剂通过上面那个弯管进入到右边大的家伙里面,气体流速降低了,催化剂就可以分离。气体产物从最右边的那个管道顶部离开反应器。催化剂在底部收集,然后送回到左边的反应器。

      这个是萨索二厂的反应器,使用的反应器都是成对出现的。

      土鳖

      【原创】萨索故事(20)

      关键词(Tags): #萨索#费托合成#固定床#流化床

      本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)
      • 家园 老大,既然产物有甲烷的话,何不来一个煤制气&油双开发呀?

        脱离当地条件,煤制气&油双开发可行吗?反正这个炉子里的甲烷这么多,还原成合成气还需要成本,索性接入天然气管道算啦(只考虑技术可行)。

        • 家园 是个思路

          工艺上没有大问题。不过经济性上,油比甲烷可贵多了,成本却类似,很少有头脑清晰的投资人从这个角度考虑问题。

          • 家园 继续提问

            我读下来,如果产物的最关键的决定性因素是阿尔法系数的话,那么实际上煤制气的炉子就是将阿尔法系数控制到很小值的炉子(现在有的炉子已经可以不产生液态产物了)。

            那么煤制气的炉子和煤制油的炉子在技术上有很多相通的地方,那么请问不同点是在哪里呢?

            • 家园 下游的区别很大

              煤制天然气的工艺有两个部分,煤炭气化,得到合成气,然后合成气甲烷化反应得到甲烷,甲烷就是最终产品。煤间接制油的工艺就要复杂些,煤炭气化是类似的,得到合成气,然后合成气通过费托合成得到一系列产品,这里面大都不是最终可以直接出售的产品,需要经过各种不同的工艺得到可以进入市场的燃料油以及化工产品。也就是说,下游是完全不同的。煤制油下游可以有一个完整的石油化工体系,只要前端足够大,煤制油的下游就可以覆盖整个石油化工项目,这里面,油只是其中比较廉价的一个产品。得到的产品越高端,产品链就越长,相关的能耗水耗数字就越差。煤制气则只能得到甲烷,如果再向下游发展,仍然需要走甲烷制乙烯、甲醇或者天然气制油这样的路径。

              要比较不同的工艺路线,一定要有合理的参照体系,也就是说一定是可以合理比较的时候才能够去比较。参照体系不合理的时候,比较的结果也就会有问题了。国内目前这两条途径的简单比较的错误就在这里。很遗憾连制定国家规划的人也犯这类基本错误。

      • 家园 为啥两个工艺都要使用呢?

        俺记得前面说过,德国人的偏重于汽油,美国人的偏重于柴油。

        而且美国人有没有生产经验,整个一理论阶段,怎么用?拿了原型就上马?

        • 家园 反了

          实际上德国人这个工艺偏重柴油,美国人的偏重汽油。

          南非还是想生产汽油,但是这个工艺真的冒险。

          使用德国人的工艺,是要生产化学品,副产的蜡,润滑油等等都很值钱。

          美国人的工艺,副产的有价值的东西,分离出来还要费很大劲,真正用于生产化学品是扩建以后的事情了。

          实际上萨索的第一个产品就不是油,而是化学品。

          至于决策的时候的真正原因,我没有找到原始文件,也就不好乱猜了。

          • 反了
            家园 柴油还是有用的,打仗的时候就用到了。

            《巴顿将军》里面有一段台词,讲的就是美国的坦克一打就着,德国的坦克不会,因为一个用汽油,一个用柴油。

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