现代煤液化项目为达到规模化经济性, 其建设规模非
常庞大, 工业气体的使用量也十分惊人。300 万t/ a 煤制油
级别的煤直接液化技术, 采用煤制氢路线时氧气消耗量达
到20 万m3/ h , 氮气用量最高时达到16 万m3/ h。180 万t/ a
甲醇烯烃转化级别的煤间接液化项目氧气消耗量达到
24 万m3/ h , 氮气用量最高时达17 万m3/ h。
煤直接液化要在高压的条件下才能实现, 在工艺过程
中和开停工时都要使用压力很高的氮气。反应器、塔器等
的操作压力达到8MPa , 个别设备的压力更接近20MPa。
煤间接液化和采用煤制氢路线的直接液化流程都要使用气
化炉, 因此氧气的压力更是高达5～815MPa。
另外, 由于煤液化技术生产流程长、工艺种类多、后
加工装置复杂, 因此工业气体的使用压力等级较多。氧气
一般分为气化用高压氧气和后加工装置使用的中、低压氧
气。氮气的压力等级则多达20 、8 、512 、215 、018 、
0145MPa 6 种。
　　煤液化项目中工业气体生产装置的建设要求:
(1) 煤间接液化项目和采用煤制氢路线的直接液化项
目都要使用氧气作为原料, 因此工业气体生产装置在煤液
化项目中是重要的工艺装置, 负责生产和输送大量的工艺
物料。在保证原料空气吸入安全的前提下, 为使全厂的生
产流程简洁、节约投资和占地面积, 要求全厂布置尽可能
紧凑。由于大量使用蒸汽透平驱动原料空压机, 在具体布
置时还要考虑与热电联产的位置关系。既要防止大气中的
危险物和杂质污染, 又要尽量靠近锅炉, 缩小间距。
(2) 由于气化炉的氧气使用压力较高(5～815MPa) ,
加之液氧内压缩空分流程技术的日益普及和成熟, 煤液化
项目中生产工业气体的空分设备一般都采用内压缩流程。
(3) 煤液化项目使用的工业气体量极大, 目前单套大
型压缩机和空分成套设备很难满足。为了减少项目实施风
险, 一般会采用同时设置几套空分设备的模式, 以提高工
业气体生产的整体可靠性, 但使用多套空分设备的缺点在
于占地面积和投资有所上升。
(4) 煤液化项目一般建设在原煤资源丰富的偏远地区,
项目主要采用燃煤锅炉蒸汽发电供自身使用, 因此蒸汽资
源充足。为减少动力种类转换带来的复杂性和过程损耗,
一般直接使用汽轮机作为驱动。
(5) 由于煤液化项目中需大量使用工业气体, 因此工
业气体生产装置的投资在整个工程中所占比例较大。如煤
直接液化项目中空分设备占总建设投资的比例达到6 %～
8 % , 煤间接液化项目由于后加工装置较多, 空分设备占总
投资的比例一般稍低。