液体溶剂萃取（LSE）液化工艺

图9 位于Ayr角的LSE小规模试验厂

    图10画出了该液化工艺的简图。煤与循环溶剂混合制成煤浆，预热后，进入非催化溶解段，该阶段中包括两个或更多个连续搅拌釜式反应器（CSTR）。这些反应器中的工作温度为410~440°C，工作压力为10~20bar，以减少溶剂的挥发。在该阶段中没有使用氢气，溶剂被作为氢供体，有2%重量比的氢被转移到煤中。
     溶解器中的产品部分得以在垂直叶片压力过滤器中进行冷却和过滤，以除去未反应的煤和灰分。滤饼被循环用的轻质油冲洗以回收产品，在减压条件下干燥。干燥后的滤饼含有少量的没有蒸馏掉的残余液体。该液化工艺对原料煤中的灰分含量以及煤的溶解程度不太敏感。在商业化运转中，滤饼可以被用来气化生产氢气。
     被过滤后的煤萃取液进入蒸馏塔，以回收轻质油冲洗溶剂，然后，煤萃取液被预热，与氢气混合，再依次进入一个或多个沸腾床反应器中。各段之间没有分离过程，反应器中的工作条件为：压力200bar，温度400~440°C，空速在0.5~1h-1 （每小时每kg催化剂加入的原料量）。从反应器中出来的产品被冷却、减压后进入常压蒸馏塔中，以回收馏分。蒸馏塔的切割温度可以进行调节，以维持溶剂的平衡，并使产品的沸点低于300°C。常压蒸馏塔底部的残余物部分进入减压蒸馏塔，以控制循环溶剂中的沥青含量。减压蒸馏塔顶部的馏分与常压蒸馏塔底部的大部分溶液混合，被作为溶剂循环送到煤浆混合段。
     在一些情况下，循环溶剂会积聚大量饱和物质，影响萃取效率。该工艺中的热裂解环节就是用来控制这种现象的发生，保证溶剂的质量。
     小规模试验项目表明，LSE液化厂生产过程平稳；运转数据显示，该工艺可以采用全馏分方式，不需减压蒸馏塔，不需单独热裂解来维持溶剂的质量。试验阶段获得的主要产品数据列于表2中。馏分总产率可以达到60~65%（干基无灰煤），大部分馏分的沸点低于300°C。滤饼产率中包括7%的不能被蒸馏的沥青。

表2 利用艾尔岬煤进行LSE液化是的工艺条件、产率和质量