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煤炭液化技术 煤的液化是将煤转化成清洁的便于运输和使用的液体燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一种先进的洁净煤技术。 发展煤炭液化技术的意义 中国是富煤少油国家，煤炭液化可弥补石油资源的短缺，具有重要的战略意义。 煤炭液化对一些富煤缺油的省、区具有 现实意义 与煤炭相比，石油是一种清洁、方便、高效的能 源，对环境污染小。煤中的硫是直接液化的助催 化剂，将煤液化有利于环境保护。 为煤炭行业提供新的发展空间。 煤炭、石油储采比 石油供需矛盾是中国最主要的能源安全问题 中国石油资源相对短缺； 中国石油产量难以大幅度提高； 中国石油需求量快速增长； 大量进口石油花费大量外汇，难以为继； 中国的能源安全主要是石油供需问题。 煤炭液化工艺 煤炭直接液化 煤炭间接液化：煤 — 合成气 — 油 煤直接液化原理 煤以缩合芳香环为主，石油以饱和烃为主 煤的H/C原子比低，0.3-0.8， 石油H/C原子比高，1.8 煤是由缩合芳香环为结构单元通过桥键联在一起的大分子固体物，石油是不同大小分子组成的液体混合物 煤直接液化原理 打断煤大分子的桥键 加氢，改变分子结构，提高H/C原子比 脱除煤炭中氧、氮、硫等杂原子 脱除煤炭中无机矿物质 惰性组分低、活性组分高 H/C比0.7 挥发分35% 灰含量10% 硫含量高对液化有利 根据上述要求，直接液化适宜煤种范围： 褐煤—气煤 包括：褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘 煤、气煤 流动介质，配成煤浆便于输送和加压； 溶解煤、分隔煤裂解自由基； 溶解氢气，温度越高或压力越高，溶解氢气越多； 向自由基供氢，部分氢化的多环芳烃具有供氢作用。 例如: 芳烃及氢化芳烃含量高 馏程较重并有一定宽度 预加氢可提高溶剂质量 （Δfa = 0.05～0.1） 起始溶剂必须循环10次以上，溶剂性质才能达到稳定 Mo-Ni 或W-Ni型催化剂： 载体型、钼酸铵型 Fe可弃性催化剂： 黄铁矿、赤泥、炼锌铁矾渣等 合成铁系催化剂：合成FeS2、FeOOH 酸性催化剂： ZnCl2 助催化剂：S、H2S 裂解：促进煤的大分子裂解成自由基 自由基稳定：防止自由基缩聚 加氢：前沥青烯 沥青烯 油 催化剂活性物质：MoS2、Ni3S2、Fe（1-X）S 液化催化剂：采用了具有自主知识产权的863 催化剂。 溶剂组成：采用了全部供氢溶剂。 反应系统：采用两个机构结构相同的强制内循 环反应器的串连。 固液分离：采用减压蒸馏的方法。 溶剂加氢：采用T－Star工艺。 煤炭间接液化原理 煤炭气化 变换、脱硫、脱碳、调整H2 /CO比值 CO+ H2 合成 产品分离及加工 煤间接液化工艺流程 间接液化技术发展概况 1922-1923 Fischer 和Tropsch由CO+ H2合成含氧有机化合物 产品成功（F-T合成） 1925 Fischer 和Tropsch室温下合成烃类成功 1933 德国鲁尔公司开始建设中试厂 1935-1945 间接液化在德国实现商业化生产，使用固定床反 应器 1945 二战结束，德国的间接液化厂停工 1950 美国HRI和Kelloge公司开发流化床反应器成功 南非开始建设SASOL-I厂 1954 大量的石油发现和极低的油价使间接液化研究停 止或中断 间接液化技术发展概况 1955 南非SASOL-I厂开始运转 1975 南非决定建设SASOL-II厂，预计1979年建成 1979 南非决定建设SASOL-III厂，预计1982年建成 1976 美国Mobil公司开发成功甲醇转化汽油(MTG) 技术 1980 南非建成SASOL-II厂 1981 新西兰开始建设天然气基MTG技术间接液化厂 荷兰Shell公司开发成功SMDS合成工艺 1984 南非建成SASOL-III厂 1985 新西兰间接液化厂建成，年产57万吨汽油 1993 马来西亚建成天然气基SMDS技术