煤液化发展现状

1、我国煤液化发展现状中国的石油和天然气虽然相对稀缺，煤炭却相对丰富。中国北方从山西、内 蒙古一直向西延伸至宁夏、陕西、新疆等省份，是世界上煤炭蕴藏量最为丰富的 地区之一。煤炭液化技术作为将固体状态的煤转化为清洁液体燃料生产石油代替 品的有效技术之一，对于减少环境污染，缓解我国石油资源短缺，平衡能源结构， 保障能源安全稳定供给，实现国民经济的持续稳定发展具有重要的战略意义。 一煤液化技术以煤为原料，在一定反应条件下生产液体燃料和化工原料的煤炭液化技术通 常有直接液化和间接液化2种工艺路线。直接液化合成的燃料转化效率较高;间 接液化产品使用效率较高，比直接液化产品的环保性能好，但副产物多1。1.1煤

2、的直接液化技术直接液化是指将煤粉碎到一定粒度后，与供氢溶剂及催化剂等在一定温度 (430470 C)、压力(1030 MPa)下直接作用，使煤加氢裂解转化为液体油品 的工艺过程。最早的液化工艺中没有使用氢气和催化剂，是先将煤在高温、高压 的溶剂中溶解，产生高沸点的液体。1927年,德国首次建成了第一座煤直接液化工 厂，所使用的液化技术被称为Pott2Broche液化工艺或者IG Farben液化工艺，该技 术受关注的程度及其发展随石油价格的波动而变化。煤直接液化技术主要包括: 煤浆配制、输送和预热过程的煤浆制备单元；煤在高温高压条件下进行加氢 反应，生成液体产物的反应单元；将反应生成的残渣、液

3、化油、气态产物分离的 分离单元;稳定加氢提质单元。相继开发出的典型煤炭直接液化技术有:美国的 氢煤法 H- Coal和 HTI工艺、德国的二段液化 IGOR( Integrated Gross Oil Refining)工艺、日本的NEDOL工艺和我国的神华工艺2。1.2煤的间接液化技术煤炭间接液化是先将煤气化、净化生产出H2/CO体积比符合要求的合成气, 然后以其为原料在一定温度、压力和催化剂条件下合成液态产品的工艺过程，简 称F- T合成。煤炭间接液化的3个主要产品是烃类燃料、甲醇和二甲醚。煤炭 间接液化技术主要包括：大型加压煤气化、备煤和脱硫、除尘净化系统的造气 单元；在固定床、循环流化

4、床、固定流化床和浆态床等合成反应器中进行合成 反应的F- T合成单元；将反应产物进行分离的分离单元；后加工提质单元。 近年来，国内外对F - T合成烃类液体燃料技术的研究开发工作都集中于如何提 高产品的选择性和降低成本方面。以粉煤添加催化剂的水煤浆为原料的德士古气 化炉和两段陶氏气化炉、以十粉煤为原料的GSP炉和Shell公司开发的SCQP 炉均适合用于生产合成气，国内自行开发的多喷嘴水煤浆气化炉也具有较好的发 展前景3。二煤液化研发现状2.1煤直接液化现状在我国在煤直接液化方面的试验研究开始于20世纪70年代。近年来的研 究、开发成果主要有：（1）完成具有自主知识产权的低阶烟煤直接液化工艺研

5、究, 2005年取得6t/d放大工艺验证装置连续运转4 0 0 h、累计处理原料煤1 0 5 1 9 t 的开发成果；（2）完成的纳米级高效煤直接加氢催化剂已经过5个煤种的液化 试验，其性能达到国际先进水平；（3）直接液化粗油加氢精制工艺和催化剂技术 均取得突破，形成具有中国特色的液化油加工技术；（4）国家科技部支持的“973 计划”项目“大规模煤直接液化的基础研究”经过近一年时间的研究，在液化产品 基本物性、加氢液化反应网络动力学研究、油煤浆流变性等重要科学技术基础研 究方面取得重要进展。这些成果和技术均为目前建设的1Mt /a煤直接液化示 范工程提供了技术支持和设计基础4。投资100亿元于

6、2004年8月开工建设的 神华集团煤直接液化项目总规模设计年产油品5 0 0万吨，分两期建设，其中一 期工程由三条生产线组成，规模为年产油品3 2 0万吨。神华建设目前世界上第 一套煤直接液化工业化装置的重要意义，在于其拥有我国自主的知识产权，亦即 掌握煤直接液化技术和工艺。2.2煤间接液化现状在2 0世纪5 0年代后，先后建立了大型以煤为原料的S A S O L-1、S A S O L-II、SASOL-m费托合成油工厂。20世纪50年代，煤间接液化技术开始在 南非工业化建设和生产。南非萨索尔公司是目前世界上惟一的煤炭液化生产商， 占南非燃料油市场总消费量的4 0 %左右。1 9 7 3年第

7、一次石油大幅度涨价以后，在寻找替代能源的过程中，甲醇及低碳醇的优异的抗爆性能，以及低碳醇对汽油 混合燃料的助溶性能，使醇类燃料的应用前景引人注目。同时，美国莫比尔公司 开发的将甲醇直接转化为高辛烷值汽油的技术在新西兰投入工业应用，促进了煤 间接液化技术的发展。在我国，中科院山西煤化所、山东兖矿集团等均在积极研 发具有我国自主知识产权的煤炭间接液化技术。三煤液化技术在我国应用前景广阔在替代石油的化石资源中，只有煤炭可以在近中期内满足与千万吨数量级的 油品缺口相匹配的需要。在这样的背景下，合理利用中国丰富的煤炭资源开发 “煤制油”技术，作为石油资源的补充，解决目前燃油短缺、环境污染两大难题， 对中国具有十分重要的战略意义。5 参考文献：1黄清.J .中国能源,2004 ,26 :45 - 47.叶青.J .煤炭科学技术,2003 ,31 (4) :1