主题:【原创】萨索故事(0) -- 橡树村
技术当然是终于“成熟”了。
现在来仔细讲讲萨索选用的技术。
前面进行过基础介绍了,萨索使用的是间接液化技术。技术来源有两个,一个是德国的生产柴油、蜡的技术,一个是美国的生产汽油的技术。
这两个技术都是合成技术,间接液化需要先气化后合成,气化就选用的是鲁奇固定床气化炉。
当时萨索可以选用的德国气化技术有三种,之所以最后选用鲁奇固定床,是因为鲁奇气化炉的供应商和费托合成技术的供应商在1932年开始就组成了联合企业,可以提供整包的技术。这样,就可以很快的进行工厂的设计、建设。
鲁奇气化炉
选用的鲁奇气化炉是固定床气化炉。化工的反应器很多时候叫做床,这个词是从西文翻译来的,就这么叫好了。固定床,意思是固体的部分是不动的。
其实也不是完全不动,而是相对不动。鲁奇气化炉的煤是从顶部进料的。气化炉上面有个煤锁,与炉体联在一起,但是平时是关闭的。煤从顶部加到这里,然后进入气体,开始加压。压力好了以后,打开煤锁,就把煤输送到气化炉内。这时候煤的温度不高。
气化炉内的温度是很高的,鲁奇气化炉炉内的温度可以达到800摄氏度。顶部的煤遇到了热热的煤气,煤里面的水、挥发份等就被带走了。煤缓慢地向下移动,逐渐到了温度更高的地方,在这里煤被煤气进一步加热,逐渐达到裂解温度和气化温度,与水蒸气和氧气反应。煤在气化炉的中段气化,气化以后,煤就只剩下灰渣了,灰渣慢慢向下移动,进入到气化炉底部的除渣装置,定期把灰渣除走。这个灰渣是非常细的。
气化炉的原料还有水蒸气和氧气。水蒸气和氧气都是在底部进料的,气流向上走,先遇到高温的煤,把煤不完全燃烧,气化,然后形成的煤气再加热顶部新的煤,然后从气化炉上部侧面离开气化炉,这就是粗煤气。
粗煤气里面除了有用的合成气,还有很多其他东西,比如煤的挥发份里面有很多有价值的东西。这些东西对于下一步的反应来说是杂质,需要除掉。但是这些东西里面可以提炼出不少有用的化学品。
粗煤气还有很多的煤灰,所以也需要有除尘装置。
萨索使用的煤的灰含量大约在20-25%。灰渣萨索没有进行利用,就堆在工厂旁边。
气化炉对煤本身就有要求。化工设备么,都是按照一定的条件设计的。设计气化炉的时候,就是按照一定成分的煤来设计的。但是煤这个东西,变化实在太大,不同地方,不同煤层得到的煤,成份能够差别很大,这就需要把不同地方得来的煤进行配煤,得到接近设计条件的煤,然后再进料。
不同的气化炉对于煤本身也有不同要求。鲁奇气化炉就要求煤的颗粒不能太小,否则煤灰就会被煤气带走太多,造成不必要的损失;颗粒太小了反应器内的阻力也太大,增加能耗。但是颗粒也不能太大。太大了,反应就很难完全。
萨索要求的煤的颗粒,在5毫米到100毫米之间。这在国内被称作块煤气化或者碎煤气化,区别于粉煤气化。煤的颗粒是从采煤的时候就要求的。采掘的时候对于大块没有要求,多大都可以,反正后面还有粉碎工段,但是要求采掘的时候小块的尽可能少。我的一个矿长朋友,就喜欢向我津津乐道的讲如何保证采得的煤都大于5毫米。这个比例可是关系到他的奖金的!采煤的时候,还不能把太多的石头采下来,石头可气化不了。又要尽可能的采出每一克煤,又要要求品质,这个采掘要求可不低。
土鳖
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气化本身是煤液化里面投资最大的部分,也是运行费用最高的部分。萨索一厂里,气化炉、空气分离,加上净化部分的投资,达到了整个厂子投资的三分之二。
鲁奇固定床气化炉需要使用氧气,而不是空气进行气化。氧气的来源,也是从空气来的,大装置使用的方法,就是把空气降温得到液体的空气,然后通过精馏把氮气和氧气分离,从而得到纯的氧气。这个工艺的操作温度很低,在零下一百七十多度,所以需要消耗很大的能量。为了减少能耗,装置就设计得非常复杂,这也就增加了投资成本。
粗煤气的净化也是很麻烦的。除了前面提到的有机杂质和灰尘,煤气里面最麻烦的是硫。硫是可以使催化剂中毒的,也会腐蚀设备,所以需要把硫除掉。除硫的方法有很多,萨索选用的是一个叫做低温甲醇洗的方法,技术是鲁奇公司和另外一家德国公司林德共有的。
为什么叫低温甲醇洗呢?这个工艺要求把合成气降温到大约零下四十度。硫杂质的主要存在形式是硫化氢,在这个温度和一定压力下,硫化氢就可以溶解到甲醇里面,从而得到干净的合成气。净化以后的合成气就可以使得催化剂不中毒了。
溶解了硫化氢的甲醇,离开体系以后,升温就可以把里面溶解的硫化氢释放出来。硫本身也是一个重要的工业原料,而且硫化氢剧毒,味道也非常不好闻,所以需要回收。硫化氢可以通过一些工艺变成硫磺。
低温甲醇洗在除硫的同时还可以除掉气体中的二氧化碳。萨索使用的合成工艺,要求合成气中的二氧化碳越少。二氧化碳基本上就在这个阶段被脱除了。
脱除了硫化氢和二氧化碳以后的甲醇,再降温,重复使用。
由于也是在低温条件下运行,这个工艺的能耗也很高。不过好在本来就有温度更低的空气分离装置,所以在这里面使用低温甲醇洗工艺还是比较合适的。
低温甲醇洗
实际上,萨索的厂子还有更低温的装置,我们以后会提到。
上面的这些工艺,在合成氨厂和甲醇厂也经常能见到。
由于整个气化和附属部分的投资比重非常大,气化部分的改进,对于整个企业的效益也是最明显的。
萨索最早使用的鲁奇气化炉,直径是3米,然后扩建到了4米,最后扩建到了5米直径。对于内陆来讲,已经很难运输更大的反应器了,基本上到了鲁奇气化炉的能力极限。
改进也不仅仅体现在直径上。气化炉的很多具体设计都有了改变,简化了操作,提高了效率。特别是那个没有计算机的年代,气化炉的控制是非常让人头疼的事情,萨索在这方面积累了大量的经验。
这一进步,是二十年工作的结果。
萨索丰富的经验,也使其最终成为鲁奇不可分割的伙伴。1970年代中期,萨索与鲁奇组成了合资公司,成为了固定床鲁奇气化技术的技术拥有者,并在世界范围为鲁奇气化炉提供服务,包括中国的客户。
萨索一厂一共先后建设了九台气化炉,包括两台直径五米的马克五型气化炉。这些都使得萨索有信心建设并运行新厂80台马克四型气化炉。
萨索一厂的气化车间
鲁奇气化炉的运输
土鳖
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谢谢:作者意外获得【西西河通宝】一枚
鲜花已经成功送出。
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另外,俺看不懂的一般都是和技术相关的,那是俺笨,你不用费心调整了,俺觉着你写的写的够通俗的了。
搞搞游行什么的,虽然也热闹,但是比起这些就和平多了。
还好曼德拉活的时间长,否则南非肯定和平交接不了。
新一代的有不少都是古巴中国苏联军事训练出来的。
记得那个电影里曼德拉捣鼓炸药来着
我还真没读过曼德拉的传记,只读过他前妻温妮的传记。记得提到的纳尔逊曼德拉是不支持这些活动的。
温妮是搞暗杀的。
“萨索与鲁奇组成了合资公司,成为了固定床鲁奇气化技术的技术拥有者”
人家这才是真正地吸收先进技术,那像俺们那个娃哈哈和达能,狗咬狗、满嘴毛。
能不能谈谈那个合资公司,怎么个合资法?
这里是一些有关的照片,在后面要用的,提前上传了,就先给出联接好了。
萨索Secunda厂区
萨索的位置
循环流化床反应器
建设中的萨索一厂
建设中的萨索二厂
建设中的萨索三厂,背景是已经建成的萨索二厂
萨索厂区
萨索厂区。画面中间的那个烟囱高300米
萨索的端位烯烃车间
1-辛烯车间
新一代流化床反应器
运输中的SAS反应器
SAS反应器需要现场组装
在日本横滨,SAS反应器的制造现场
萨索的新旧反应器
浆态床反应器示意图
运行中的浆态床反应器
萨索工艺示意图(左)
萨索工艺示意图(右)
卡塔尔项目的浆态床反应器
各拥有50%的公司,属于鲁奇公司南非分公司的名下,但是股权是50-50。
具体怎么合作的,就不清楚了。三十年前的东西不大好找。
所以这不仅仅是一个煤变油的问题,而是一个初级原料(煤)变成精细能源/化工产品(轻质油、石蜡、甲烷等,俺瞎猜的)的工程了。
我后面会详细介绍所得到的产品。
实际上得到了乙烯和甲醇以后,后面就和石油化工一样了。
真正赚钱的不是做油,而是化学品。
和萨索的生产没有关系?
可见其夫!
是个独立于鲁奇和萨索的新公司。
技术是鲁奇的技术,买的技术还叫做鲁奇。
现在看来是不是选址有问题?