煤液化(直接液化)

煤液化（直接液化）煤液化Coalliquefaction煤液化技术是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。煤液化123煤液化技术分类煤加氢液化原理煤直接液化工艺煤液化技术分类1.煤炭直接液化工艺2.煤炭间接液化工艺

直接液化是在高温（400℃以上）、高压（10MPa以上），在催化剂和溶剂作用下使煤的分子进行裂解加氢，直接转化成液体燃料，再进一步加工精制成汽油、柴油等燃料油，又称加氢液化。

间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以煤基合成气（一氧化碳和氢气）为原料，在一定温度和压力下，将其催化合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺。煤加氢液化原理

1.煤与石油的比较煤和石油在结构、组成和性质上有很大差异：⑴燃料H/C比值：石油的H/C比高于煤，原油为1.76而煤只有0.3～0.7，而煤氧含量显著高于石油，煤含氧2％～21％，而石油含氧极少；⑵燃料主体：石油的主体是低分子化合物，而煤的主体是高分子聚合物；⑶煤中矿物质：煤中有较多的矿物质。因此要把煤转化为油，需加氢，裂解和脱灰。煤加氢液化原理2.煤加氢液化中的主反应⑴煤的热解当温度升至300℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，打碎了煤的分子结构，从而产生大量的以结构单元为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围。R-CH2-CH2-R'→RCH2·+R'CH2·

⑵煤热解自由基“碎片”的加氢：RCH2·+R'CH2·+2H→RCH3+R'CH3以及再缩聚反应：RCH2·+R'CH2·→RCH2-CH2R'

2RCH2·→RCH2-CH2R

2R'CH2·→R'CH2-CH2R'煤加氢液化原理⑶脱杂原子的反应(p280)①脱氧反应②脱硫反应③脱氮反应⑷结焦反应防止结焦的措施：①提高系统的氢的分压②提高供氢溶剂的浓度③反应温度不要太高④降低循环油中沥青烯含量⑤缩短反应时间★反应中氢的来源有几个方面：

①溶解于溶剂中的氢在催化剂作用下变为活性氢（氢气中的氢分子被催化剂活化）；

②溶剂油提供的或传递的氢（供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基）；

③煤本身可供氢（煤分子中碳氢键断裂产生的氢自由基）；

④化学反应生成的氢（如CO+H2O→CO2+H2）。★采取以下措施对供氢有利：

①使用有供氢性能的溶剂；

②提高系统氢气压力；

③提高催化剂的活性；

④保持一定的H2S浓度等。煤加氢液化原理3.加氢液化的产物固体残渣：是不溶于吡啶或四氢呋喃部分，它是由未转化的煤、矿物质和外加催化剂组成。气体（包括两部分）：

①杂原子的H2O，H2S，NH3，CO2和CO等；

②气态C1-C4。其产率与煤种和工艺条件有关。

液体：①前沥青烯：是指不溶于苯但可溶于吡啶和四氢呋喃的重质煤液化产物，其平均分子量约1000，杂原子含量较高。②沥青烯：是指可溶于苯，但不溶于正己烷或环己烷的部分，类似石油沥青质的重质煤液化产物，其平均分子量约为500。③油：是轻质的可溶于正己烷或环己烷的产物，其分子量大约在300以下。

轻油或石脑油：沸点<200℃部分；中油：沸点