洁净煤作业资料

1、洁净煤技术作业1 试论述洁净煤技术的主要内容及其在国家节能减排战略中的意义和作用。2 试从煤炭清洁高效利用的角度，讨论分析发展现代煤化工技术的重要性及其进展。3 试论述我国实现高碳能源低碳化利用的意义、技术途径和方法，如何实现煤的清洁高效利用？4 试论述循环流化床燃烧基本原理和特点，并简述循环流化床锅炉的污染控制方法。5 试论述煤炭气化的基本原理，并举例说明某种气化工艺的特点、影响因素及发展前景。6 烟气净化技术主要包括哪些内容？简述烟气脱硫的基本原理、主要脱硫工艺方法与特点。7 发展水煤浆技术在我国有何意义？水煤浆技术主要包括哪些内容？试论述成浆性指标、影响因素及制备技术进展？ 8 目前，在

2、我国为何要发展褐煤提质技术？试论述褐煤提质的主要技术手段及其发展前景。9 什么是整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术？试论述其原理、关键技术及其现状与前景？ 10 从煤炭燃后净化出发，分析电厂中构建完整烟气处理系统（除尘、脱硫、脱硝、二氧化碳捕集与储存（CCS）的必要性。11 试论述煤炭直接液化的基本原理和工艺过程？并分析讨论煤加氢液化过程中的化学反应及直接液化的影响因素？ 12 简述煤制天然气的基本原理、工艺及主要气化技术。 选做4题，每题2000-3000字。于5月20日前提交。1 试论述洁净煤技术的主要内容及其在国家节能减排战略中的意义和作用。答：我国是一个多煤、少油、少气的国家，未来

3、能源发展的政策仍是“煤为基础，多元发展”。提高煤炭利用率、降低污染率，是我国能源工业发展的紧迫而现实的任务。而完成这一任务，就需要大力发展洁净煤技术。1 洁净煤技术的特点洁净煤技术(clean coal technology ， CCT)是洁净、高效利用煤炭的先导性技术，最早由美国学者提出，主要是为了解决美国和加拿大边境的酸雨问题。洁净煤技术是指从煤炭开发到利用全过程中，旨在减少污染物排放和提高利用效率的煤炭加工、转化、燃烧及污染控制等一系列新技术的总称，是使煤作为一种能源应达到最大限度的潜能利用，而将释放的污染控制在最低水平，实现煤的高效、洁净利用的技术体系。洁净煤技术具有以下几个显著特点：

4、首先，洁净煤技术以高硫煤为原料，以一碳化学为基础，采用多样化工艺，实现煤炭资源的优化配置、高效和清洁利用；其次，洁净煤技术涉及物理学、化学、生物学、地质学等多学科，化工、热工、环境等多技术，是一项多层次、多学科、综合性很强的系统工程；第三，洁净煤技术注重综合效益，实现了环境友好和经济发展的双重效益，即经济和环境的双赢。我国石油资源短缺，煤炭作为主要能源在相当长的时期内不会有较大的改变。煤炭占终端能源消费的33.8%，但终端效率仅为32%-34%，比发达国家低10个百分点，能源浪费十分严重。同时煤炭的开采利用也带来严重的环境问题。因此，发展洁净煤技术就成为我国实施可持续发展战略的必然要求和现实选

5、择。我国洁净煤技术经过“八五”、“九五”时期的启动和初步发展，在煤炭加工、循环流化床锅炉、燃煤烟气净化、煤炭液化、整体煤气化联合循环发电、烟气脱硫等领域的技术开发和应用方面已取得显著进展。a. 选煤技术至2002年底，全国3万t/a以上的选煤厂共有1590座，其中国有重点242座、地方国营(包括私营)469座、乡镇煤矿879座，总设计能力525Mt，实际入选总量386Mt，入选比例为35%。其中炼焦选煤厂设计能力337Mt，最大的选煤厂设计能力达到4Mt/a，洗精煤量140Mt左右。动力煤选煤厂设计入选能力157Mt，最大选煤厂设计能力19Mt/a，入选总量98.96Mt，入选比例仅有14.6

6、%。各种选煤方法的比例为：跳汰52%、重介28%、浮选14%、干法选煤6%。国有重点煤矿选煤厂选煤方法大多采用跳汰选煤(占60%)，虽然精煤灰分高、损失大、效率低，特别选炼焦煤，数量效率低于80%，但目前仍为主要选煤方法。b. 动力配煤技术动力配煤是煤的机械加工的一种简单实用方式，其生产工艺是将2种或2种以上不同性质的煤根据用户对煤炭品质的技术要求，经过筛分、破碎、均匀掺配，使其成为一个新的品种。据统计，烧动力配煤比烧单种煤的TSP排放量降低41%，SO2排放量降低26.7%，节煤率提高6.8%。目前全国燃料企业已有247条配煤生产线，全国动力配煤生产能力超过20Mt/a。但总体技术水平低，缺

7、乏系统的配煤理论作指导；配煤工艺及混配设备落后；质量监督技术落后，难以实现自动控制；生产规模小，产品品种单一。c. 型煤技术据不完全统计，目前国内现有工业锅炉46万台，窑炉16万台，年需型煤50Mt；现有中、小化肥厂800多个，年需造气型煤60Mt。但由于多方面的原因，工业型煤的发展进展缓慢，推广应用阻力大，实际生产和销售量都很低，生产能力仅为33Mt/a。民用型煤技术相对成熟，生产能力已达到约50Mt/a，约占全部民用煤总量的40%，大中城市型煤普及率已达到80%。工业型煤发展的主要问题是：缺乏系统成套生产技术和大型型煤厂的设计建设能力，型煤厂生产规模小，装备水平低；成型技术，特别是粘结剂技

8、术有待提高，即寻求价格低和效益高的粘结剂。d. 水煤浆技术我国水煤浆技术研究始于1982年，经过20多年的研究开发和工业性试验，形成了具有一定规模的科研试验基地和水煤浆生产应用点。截止到2001年1月，已建成水煤浆厂(包括试验厂)13座，形成总生产能力3.09Mt/ao水煤浆技术在我国已基本成熟，具备产业化和推广应用的基本条件，并出现较好的发展势头，前景广阔。目前水煤浆生产正向大型化、规模化、多元化方向发展，在建规模1.48Mt/a(大同汇海二期70万t/a，茂名浆厂50万t/a，燕化浆厂25万t/a，霸州浆厂3万t/a)。继大同汇海IMt/a水煤浆工程后，山西朔州金海洋洁净煤有限公司“双50

9、0”水煤浆项目也已启动闭，正在进行410、670t/h电站锅炉燃烧水煤浆试验工作和2、4、6、10t/h等中小锅炉和陶瓷行业窑炉改造应用水煤浆工作。e. 煤液化技术“九五”期间由煤炭科学研究总院北京煤化所分别同德国、日本、美国有关部门通过国际合作完成了神华集团、黑龙江依兰、云南先锋3个百万吨级煤炭直接液化商业示范工程的可行性研究。目前国家计委也正式批准“神华矿区建设煤炭直接液化示范厂”项目，一期产油2.SMtza，耗煤约7Mt/a，2003年4月开始施工，2008年底建成。但此项目开工时间不长，就由于技术上的原因被迫停了下来。此外，云南、贵州、黑龙江、山东、山西、内蒙等省(区)亦在进行煤种试验

10、和液化项目的前期工作。f. 煤气化技术煤气化技术是煤炭洁净、高效和综合利用的基础和关键技术，具有“龙头”地位。以煤气化为源头的技术系统最终可能做到空气污染物可以忽略不计，净CO2排放为零或接近零困。目前在冶金、机械、建材、轻工等行业用于生产工业燃料气的常压固定煤气发生炉和水煤气炉共有4000台以上，主要以固定床气化为主。普遍存在技术落后、效率低、污染严重等问题。g. 净燃煤发电技术国现有300多台35-75t/h的小型循环流化床燃烧锅炉电站在运行，为了加快洁净煤发电技术发展力度，国家计委和国家电力公司确定在四川白马电厂安装一台300MW等级的CFBC锅炉，在大连台山电厂安装两套P200的增压流

11、化床燃烧技术(PFBC-CC)机组和在烟台电厂安装一套300Mw或400Mw等级的整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)机组，且均作为示范电站，并采用技贸结合，在采购设备的同时，引进设计和制造技术。国家电力公司也已确定通过德国政府贷款的三个脱硫项目(北京第一热电厂、重庆热电厂、半山电厂)，引进烟气脱硫(FGD)的设计和制造技术。云南开远电厂改建工程2x300MW等级的CFBC锅炉正在招标。h. 煤液化技术“九五”期间由煤炭科学研究总院北京煤化所分别同德国、日本、美国有关部门通过国际合作完成了神华集团、黑龙江依兰、云南先锋3个百万吨级煤炭直接液化商业示范工程的可行性研究。目前国家计委也正式批准“

12、神华矿区建设煤炭直接液化示范厂”项目，一期产油2.SMt/a，耗煤约7Mt/a，2003年4月开始施工，2008年底建成。但此项目开工时间不长，就由于技术上的原因被迫停了下来。此外，云南、贵州、黑龙江、山东、山西、内蒙等省(区)亦在进行煤种试验和液化项目的前期工作。i. 煤气化技术煤气化技术是煤炭洁净、高效和综合利用的基础和关键技术，具有“龙头”地位。以煤气化为源头的技术系统最终可能做到空气污染物可以忽略不计，净CO2排放为零或接近零困。目前在冶金、机械、建材、轻工等行业用于生产工业燃料气的常压固定煤气发生炉和水煤气炉共有4000台以上，主要以固定床气化为主。普遍存在技术落后、效率低、污染严重

13、等问题。煤炭行业的地下气化技术经过10多年的研究开发，形成了“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，并已在河北唐山刘庄煤矿、河南新密下庄煤矿和山东新坟孙村煤矿试验，获得初步成功。2 发展洁净煤技术的重大意义首先，采用煤炭加工技术，可有效降低原料煤的灰分和硫分，实现煤炭燃前脱硫降灰，大幅度减少大气污染物排放，减少煤炭利用的外部成本。采用先进的煤炭燃烧技术(如C阳C燃烧劣质煤，脱硫率可达80%-90%；IGCC能源效率可达42%)，不仅可提高燃烧效率，还可实现燃中固硫。煤炭转化技术可在加工过程中脱除硫、灰等有害物质，将煤炭转化为清洁的二次能源。采用FGD可实现燃烧后脱硫

14、，脱硫率达90%以上。发展矿区生态环境技术，可有效减少煤炭开采带来的研石和水等污染，改善矿区环境，实现资源综合利用。中国工程咨询项目研究结果表明，若全面采用洁净煤技术，可有效控制燃煤引起的SO2污染，到2020年，SO2排放总量可比2000年减少40%，全国SO2污染状况可根本好转。其次，发展煤基合成燃料可以促进能源供应来源的多样性，改善单一的能源结构，在相当程度上缓解我国石油、天然气供应不足的问题，且经济投入和运行成本大大低于采用石油和天然气，有利于我国清洁能源的发展及长远的能源安全。“十五”期间将节约14Mt燃料油的规划，70%将通过采用洁净煤技术来实现。第三，洁净煤技术汇集了电子、信息、

15、自动化、环境科学等高新技术，已不再是传统的煤利用技术。通过发展先进的洁净煤技术，煤炭企业可以实现产品结构的多样化，生产适销对路产品，增加企业经济效益，建立高效益的洁净化煤炭生产消费系统，实现最终产品的洁净化和生产过程的无污染化。其它主要用煤行业，如电力、冶金、建材、化工、机械等，采用先进的燃煤技术和煤转化技术，可提高能源效率，降低污染，提高企业整体技术水平。各地区在发展洁净煤技术的同时，还会带来设备加工、后续服务等相关产业的发展，促进行业及区域经济的提升。西北地区是我国重要的产煤区，发展洁净煤技术将有利于西部大开发战略的实施；东南沿海地区采用先进的洁净煤技术，可保证清洁能源的安全供应。总之，发

16、展洁净煤技术，对于改善终端能源结构，实现国民经济可持续发展将起到积极的促进作用。3 试论述我国实现高碳能源低碳化利用的意义、技术途径和方法，如何实现煤的清洁高效利用？（1）由于工业化社会的经济结构特征是高能耗、重污染的重化工业占主导地位，能源结构特征是高碳性的化石能源占主导地位，而且在化石能源中，煤炭依然是储采比最大的能源，国际上公认“煤炭在未来50年仍将是世界的主要能源”。面对以煤为主的能源资源现实，我们必须还要在煤炭身上多做文章，加快新型燃烧和转化技术的研究开发，更快更高效地实现高碳能源的低碳化利用，为中国经济继续平稳快速发展提供能源支撑。我国是一个多煤贫油少气的国家，随着世界经济发展，石

17、油供应矛盾会日益加剧，未来石油和天然气的最佳替代产品还是煤炭，作为高碳能源，煤炭的清洁转化可实现煤炭资源的低碳应用，煤炭的清洁转化和高效利用，将是中国推行低碳经济、调整能源结构和保持经济平稳快速增长的能源解决之道。气候变化严重影响着全球生态环境，是人类生存、社会发展面临的重大挑战，已引起国际社会的普遍关注和高度重视。气候变化既是环境问题，又是发展问题，随着各国争取或保持经济发展空间和经济竞争优势的较量，气候变化正在演变成政治问题、外交问题。推行低碳经济和可持续发展，国际社会对新能源寄予了沉甸甸的期望。当今发展的新潮流，世界进入低碳为主的大调整、大变革时期，而中国面临以高碳能源为主的高碳结构和低

18、碳发展需求之间的矛盾。所以，在2009年全国人民代表大会常务委员会通过了关于积极应对气候变化的决议。正式提出了中国要加快发展高碳能源低碳化利用和低碳产业。在2010年的政府工作报告上，温家宝总理也提出要大力发展低碳技术，努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式。由此可见，发展低碳经济是人类生态社会建设的必然选择，应高度重视和加强高碳能源的低碳化利用。社会要发展，必然会加大碳排放，但是若要实现生态和谐的目标，必须采用低碳技术，保障生态经济、低碳经济和绿色经济的要求。（2）国内煤炭利用方向主要有三种，即发电、工业锅炉和煤化工。2008年，全国煤炭消费总量为27.4亿t，其中，发电用煤量达14亿

19、t，工业锅炉用煤约5-6亿t，煤化工用煤约4.6亿t，合计约占煤炭消费总量的90%。据预测，2020年发电用煤将增至l8亿t，工业锅炉用煤将增至8亿t，煤化工用煤将增至7亿t，合计用煤量将达33亿t，占届时煤炭消费总量的90%。发电、工业锅炉和煤化工基本涵盖了目前和未来20年内的用煤领域，是我国近期和中长期主要的洁净煤技术应用方向，也是我国走低碳经济道路的重点。下面以煤炭提质加工、燃煤发电、燃煤工业锅炉和新型煤化工为对象领域，分别进行碳减排潜力及发展态势研究。煤炭提质加工技术燃煤质量低是造成燃煤设备平均效率低、能耗高、碳排放量大的主要因素之一。通过原煤提质加工，可从源头上提高原煤质量，改善原煤

20、品质，从而减少运力消耗，降低碳排放。煤炭洗选：煤炭经过洗选，可减少灰分、硫分等，从而减少煤炭无效运输，节省运力。低阶煤提质加工：低阶煤提质加工技术可提高煤的发热量，有效降低外销煤炭运输成本，减少碳排放。高效燃煤发电技术2008年火电发电量占全国总发电量的80.48%，其中煤电在中国火电结构中占据绝对主导地位，约占火电发电量的98%左右。面对燃煤供电煤耗高、碳排放对环境影响大的问题，采用先进高效燃煤发电技术是主导发展趋势。目前，比较成熟的高效燃煤发电技术包括超(超)临界发电技术和整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术等。超(超)临界发电：超(超)临界发电技术采用大容量、高参数机组具有明显的效率优

21、势，降低供电煤耗，减少碳排放。整体煤气化联合循环(IGCC)发电：IGCC发电效率达43%-45%，CO2产生浓度高，便于封存或再利用，节约捕获成本，可实现CO2近零排放。工业锅炉洁净燃煤技术中国工业锅炉以燃煤为主，少量燃用天然气、燃料油以及其它能源。燃煤工业锅炉目前约有55万台，占工业锅炉总数量的85%。燃煤工业锅炉量大面广，运行效率低，碳减排潜力巨大。目前，高效燃煤锅炉包括煤粉工业锅炉、水煤浆锅炉等。高效煤粉工业锅炉通常以高挥发性烟煤为燃料，燃烧效率在98%以上，锅炉热效率为88%90%；水煤浆锅炉燃烧效率达96%99%，锅炉热效率在90%左右，达到燃油等同水平。新型煤化工技术新型煤化工包

22、括煤炭液化，煤制醇醚、烯烃，煤制天然气等技术，是实现高碳能源向低碳能源转化的重要途径。在新型煤化工技术中，煤炭直接液化的综合能效在50%左右，煤制甲醇、煤制二甲醚和煤炭间接液化，综合能效在43%-45%。新型煤化工CO2富集浓度高，达90%以上，降低分离和捕集成本，便于封存。煤炭液化：煤炭液化技术分为直接液化和间接液化。煤炭直接液化在高温、高压下加氢，获得液体油，然后经过提质加工，得到汽油、柴油等产品，通常3-4t原料煤产生1 t成品油。据估计，煤直接液化生产每吨油品的CO2排放量约为3.5t，有70%以上CO2浓度高于90%，利于C02的封存。煤炭间接液化主要由煤气化、合成和分离精制三步骤组

23、成，通常约45t煤产生1t成品油，CO2主要来自气化和合成两步。据估计，煤间接液化过程生产每吨油品的C02排放量约为6t，约有75%以上C02浓度高于90%，利于C02的封存。煤制醇醚、烯烃：煤制甲醇主要由煤气化、净化及甲醇合成三步骤组成，煤制甲醇技术已成熟，在中国已成为重要的煤化工产业。煤制天然气：煤制天然气技术成熟可靠，大部分技术和设备都已经或即将国产化。能效在55%60%以上，生产1000m3天然气C02排放量约为4.4t。煤基多联产及CCS：煤基多联产从系统高度出发，最大限度耦合多种碳化工技术路线的优越性，以实现CO2捕集埋藏、生产无污染的氢能为目标，达到能源高效低耗利用，实现煤炭利用

24、的近零碳排放。综上所述，煤炭的低碳化途径有煤炭提质加工，高效燃煤发电，工业锅炉洁净燃煤和新型煤化工。7发展水煤浆技术在我国有何意义？水煤浆技术主要包括哪些内容？试论述成浆性指标、影响因素及制备技术进展？ 答：发展意义：开发水煤浆技术有诸多优点。首先，我国石油资源相对短缺，水煤浆可以替代燃油。其次，煤炭的传统使用方法具有灰渣多、污染大、运输困难、燃烧发热率不高等缺点。水煤浆技术则是针对这些缺点对煤炭资源进行深度加工、合理利用的重大改革。水煤浆燃烧效率高，污染少。水煤浆可以代煤、代气、代油在不同种类的炉窑里进行燃烧，燃烧效率可达99%以上，经环保检测，其烟尘、SO2、氮氧化物的排放均符合国家排放标

25、准，具有良好的环境效益。城市锅炉烧煤会污染环境，改烧天然气则成本太高。据测算，锅炉烧天然气的成本约是烧油的二倍，是烧水煤浆的三倍。燃烧水煤浆则既能减少对环境的污染，又降低了成本。另外，水煤浆既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性与稳定性。水煤浆可以像油一样方便地泵送、雾化和贮存，少损失又不污染环境，是一种比较理想的代油煤炭洁净燃料，也是解决我国煤炭运力不足的重要运输方式之一。水煤浆技术主要有： 1）制浆用煤的选择与脱灰。因要求水煤浆具有较高的热值，又易于燃烧，所以制浆用煤的灰分和硫分要求低，挥发分含量应高，又易于磨细。为了防止燃烧过程中煤炭灰分熔化结渣，煤炭应有较高的灰熔点。实践证

26、明，煤种不同，制浆的难易程度有很大差异，所以制浆要选择性用煤。2）级配技术。级配技术是制备高浓度水煤浆的关键技术之一，它要求煤炭的粒度分布能达到较高的堆积密度。3）添加剂。质量稳定是水煤浆应具备的重要条件之一，即煤炭颗粒不絮凝不沉降，在水中能稳定的分散。要改善这些性能，在制浆时必需加入少量的化学添加剂，制浆用添加剂主要有分散剂、稳定剂和其他辅助添加剂，其中分散剂起关键作用。水煤浆制备过程中，添加剂的主要作用在于改变煤粒的表面性质，促使颗粒在水中分散，使浆体具有良好的流变性和稳定性，此外，还将借助添加剂调节煤浆的酸碱度消除有害因素。4）磨制工艺。在水煤浆的制备工艺中，煤炭的磨制是重要的环节，它不

27、仅要求产品达到一定的细度，而且还要满足制备高浓度水煤浆的粒度分布要求。成浆性指标有：1）流动性测定。流动性分A，B，C，D四个等级。等级划分说明如下：A：稀流体，流动连续，平滑不间断。B：稠流体，流动较连续，流体表面粗糙。C：间断流动，呈稀糊状。D：不成浆，流动成泥团状。2）黏度的测定。剪切速率为30 S-1时对应的粘度为该水煤浆的表观黏度。水煤浆的表观黏度除了与煤的变质程度和煤表面物理化学性质、煤粒的粒度分布及煤粒的团聚状态等有关外，添加剂的性质是影响煤浆表观黏度的重要因素，不同类型的添加剂对水煤浆的降黏效果存在较大的差异，对于同一种添加剂而言，当其在煤粒表面达到饱和吸附时，煤浆具有最低的表

28、观黏度。黏度大会影响水煤浆在管道的运输，所以黏度大小有限制。3） 稳定性测定。水煤浆的稳定性是指水煤浆中固体煤炭颗粒保持均匀分散悬浮状态的性质。稳定性好的水煤浆在储存时不会发生硬沉淀，在运输过程中也不发生沉淀。当发生软沉淀时，沉淀物经搅拌即可恢复原态。稳定性测定采用试管静置法，将水煤浆置于试管中，煤浆高度约为试管高度的2/3，用保鲜膜密封。静置72h后测其析水率和落棒实验来评价水煤浆的稳定性。 析水率=静置后水层高度/水煤浆总高度落棒实验：一定重量的玻璃棒对静置72h后的煤浆，测定其垂直下落至底难易程度，分迅速落棒，自由落棒、加压落棒、不能落棒。 4）实际浓度测定。取少量水煤浆质量记为m1，在

29、干燥箱中干燥72h后质量记为m2 。 实际浓度=m2/m1 影响水煤浆达到最大固体浓度的因素主要有：煤的粒度分布，添加剂的化学结构、用量及组成，煤炭本身的成浆性能等。 水煤浆的制备技术的进展主要表现在添加剂的发展上，性能优良、具有竞争力的水煤浆分散剂产品占有大量的市场。如：日本开发的水煤浆专用分散剂 NSF(萘磺酸盐聚合物)和 PSS(聚苯乙烯磺酸盐)都已实现工业化生产，并达到了相当规模。南京大学研究人员开发的NDF(亚甲基萘磺酸钠-苯乙烯磺酸钠-马来酸钠)适应的煤种较多，分散性强，占有大量的水煤浆添加剂市场。目前性能优异的水煤浆添加剂多采用石油产品合成，其生产成本维持在较高水乎。研制水煤浆分

30、散剂要同时考虑成本与效能，达到最优性价比。目前分散剂的研究侧重于分散剂对煤粒的影响，分散剂本身的研究工作做得相对较少。已有的研究表明，从微观上研究分散机理，从而了解分散剂在煤水表面的吸附形态，分散剂的结构特征对水煤浆流变性的影响以及与不同煤质的匹配规律，是改变目前水煤浆添加剂研制及筛选工作中经验性及盲目性的有效途径。11 试论述煤炭直接液化的基本原理和工艺过程？并分析讨论煤加氢液化过程中的化学反应及直接液化的影响因素？答：煤直接液化是煤在适当的温度和压力条件下，直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程，煤直接液化也称加氢液化。煤直接液化基本原理煤作为一种非均一的复杂网络聚合物分

31、子，在加氢液化过程屮发生一系列复杂反应。Suzukili8等通过分析综合前人的大量工作，对神华煤液化过程中可能反应途径做了假设，其可能反应机理如图所示，并对此假设进行验证说明。煤直接液化过程可能存在反应示意图从上图可以看出，煤在受热情况下，随着温度的升高，煤十多种较弱的键会发生裂解反应，生成大最分子量等的煤热解自由基碎片，煤自由基与供氢溶剂提供的氢自由基结合成前沥青烯及部分分子量较小的液化中间产物；如何煤自由基不能及时加氢稳定，则会相互结合形成分子量更大的焦炭。根据煤的溶解步骤是否与溶解后的煤再转化成可蒸馏的液体产品步骤分开，直接液化工艺可被分为以下两类：(1) 单段直接液化工艺该工艺是通过一

32、个主反应器或一系列反应器来生产蒸馏组分的。这种工艺包括一个合在一起的在线加氢反应器，对原始馏分提质，而不能直接提高总转化率。(2) 两段直接液化工艺该工艺是通过两个反应器或一系列反应器来生产馏分的。其中第一段的主要目的是进行煤的溶解，不加催化剂或只加入低活性的可弃催化剂。第一段生产的重质煤液体在第二段中在高活性催化剂的作用下加氢，生产出馏分。如图为Kohioeel直接液化工艺。另外，有些工艺专门设计用于煤和石油衍生油共处理，也可以划到这两种工艺中去。同样，上述两种液化工艺都可改进用来共处理。我国从上世纪70年代末开始煤直接液化技术的开发。20多年来，北京煤化学研究所对我国上百个煤种进行了直接液化试验研究，并开发出高活性煤直接液化催化剂，同时也进行了煤液化油品的提质加工研究。19972000年，北京煤化学研究所分别同德国、日本及美国有关部及企业合作，完成了神华煤、云南先锋煤及黑龙江依兰煤在国外中试装置上的放大试验研究。目前，我国神华集团250万吨/年煤