煤液化發(fā)展現(xiàn)狀

1、我國煤液化發(fā)展現(xiàn)狀中國的石油和天然氣雖然相對稀缺，煤炭卻相對豐富。中國北方從山西、內(nèi) 蒙古一直向西延伸至寧夏、陜西、新疆等省份，是世界上煤炭蘊藏量最為豐富的 地區(qū)之一。煤炭液化技術(shù)作為將固體狀態(tài)的煤轉(zhuǎn)化為清潔液體燃料生產(chǎn)石油代替 品的有效技術(shù)之一，對于減少環(huán)境污染，緩解我國石油資源短缺，平衡能源結(jié)構(gòu)， 保障能源安全穩(wěn)定供給，實現(xiàn)國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。 一煤液化技術(shù)以煤為原料，在一定反應(yīng)條件下生產(chǎn)液體燃料和化工原料的煤炭液化技術(shù)通 常有直接液化和間接液化2種工藝路線。直接液化合成的燃料轉(zhuǎn)化效率較高;間 接液化產(chǎn)品使用效率較高，比直接液化產(chǎn)品的環(huán)保性能好，但副產(chǎn)物多1。1.1煤

2、的直接液化技術(shù)直接液化是指將煤粉碎到一定粒度后，與供氫溶劑及催化劑等在一定溫度 (430470 C)、壓力(1030 MPa)下直接作用，使煤加氫裂解轉(zhuǎn)化為液體油品 的工藝過程。最早的液化工藝中沒有使用氫氣和催化劑，是先將煤在高溫、高壓 的溶劑中溶解，產(chǎn)生高沸點的液體。1927年,德國首次建成了第一座煤直接液化工 廠，所使用的液化技術(shù)被稱為Pott2Broche液化工藝或者IG Farben液化工藝，該技 術(shù)受關(guān)注的程度及其發(fā)展隨石油價格的波動而變化。煤直接液化技術(shù)主要包括: 煤漿配制、輸送和預(yù)熱過程的煤漿制備單元；煤在高溫高壓條件下進行加氫 反應(yīng)，生成液體產(chǎn)物的反應(yīng)單元；將反應(yīng)生成的殘渣、液

3、化油、氣態(tài)產(chǎn)物分離的 分離單元;穩(wěn)定加氫提質(zhì)單元。相繼開發(fā)出的典型煤炭直接液化技術(shù)有:美國的 氫煤法 H- Coal和 HTI工藝、德國的二段液化 IGOR( Integrated Gross Oil Refining)工藝、日本的NEDOL工藝和我國的神華工藝2。1.2煤的間接液化技術(shù)煤炭間接液化是先將煤氣化、凈化生產(chǎn)出H2/CO體積比符合要求的合成氣, 然后以其為原料在一定溫度、壓力和催化劑條件下合成液態(tài)產(chǎn)品的工藝過程，簡 稱F- T合成。煤炭間接液化的3個主要產(chǎn)品是烴類燃料、甲醇和二甲醚。煤炭 間接液化技術(shù)主要包括：大型加壓煤氣化、備煤和脫硫、除塵凈化系統(tǒng)的造氣 單元；在固定床、循環(huán)流化

4、床、固定流化床和漿態(tài)床等合成反應(yīng)器中進行合成 反應(yīng)的F- T合成單元；將反應(yīng)產(chǎn)物進行分離的分離單元；后加工提質(zhì)單元。 近年來，國內(nèi)外對F - T合成烴類液體燃料技術(shù)的研究開發(fā)工作都集中于如何提 高產(chǎn)品的選擇性和降低成本方面。以粉煤添加催化劑的水煤漿為原料的德士古氣 化爐和兩段陶氏氣化爐、以十粉煤為原料的GSP爐和Shell公司開發(fā)的SCQP 爐均適合用于生產(chǎn)合成氣，國內(nèi)自行開發(fā)的多噴嘴水煤漿氣化爐也具有較好的發(fā) 展前景3。二煤液化研發(fā)現(xiàn)狀2.1煤直接液化現(xiàn)狀在我國在煤直接液化方面的試驗研究開始于20世紀(jì)70年代。近年來的研 究、開發(fā)成果主要有：（1）完成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低階煙煤直接液化工藝研

5、究, 2005年取得6t/d放大工藝驗證裝置連續(xù)運轉(zhuǎn)4 0 0 h、累計處理原料煤1 0 5 1 9 t 的開發(fā)成果；（2）完成的納米級高效煤直接加氫催化劑已經(jīng)過5個煤種的液化 試驗，其性能達到國際先進水平；（3）直接液化粗油加氫精制工藝和催化劑技術(shù) 均取得突破，形成具有中國特色的液化油加工技術(shù)；（4）國家科技部支持的“973 計劃”項目“大規(guī)模煤直接液化的基礎(chǔ)研究”經(jīng)過近一年時間的研究，在液化產(chǎn)品 基本物性、加氫液化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)研究、油煤漿流變性等重要科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)研 究方面取得重要進展。這些成果和技術(shù)均為目前建設(shè)的1Mt /a煤直接液化示 范工程提供了技術(shù)支持和設(shè)計基礎(chǔ)4。投資100億元于

6、2004年8月開工建設(shè)的 神華集團煤直接液化項目總規(guī)模設(shè)計年產(chǎn)油品5 0 0萬噸，分兩期建設(shè)，其中一 期工程由三條生產(chǎn)線組成，規(guī)模為年產(chǎn)油品3 2 0萬噸。神華建設(shè)目前世界上第 一套煤直接液化工業(yè)化裝置的重要意義，在于其擁有我國自主的知識產(chǎn)權(quán)，亦即 掌握煤直接液化技術(shù)和工藝。2.2煤間接液化現(xiàn)狀在2 0世紀(jì)5 0年代后，先后建立了大型以煤為原料的S A S O L-1、S A S O L-II、SASOL-m費托合成油工廠。20世紀(jì)50年代，煤間接液化技術(shù)開始在 南非工業(yè)化建設(shè)和生產(chǎn)。南非薩索爾公司是目前世界上惟一的煤炭液化生產(chǎn)商， 占南非燃料油市場總消費量的4 0 %左右。1 9 7 3年第

7、一次石油大幅度漲價以后，在尋找替代能源的過程中，甲醇及低碳醇的優(yōu)異的抗爆性能，以及低碳醇對汽油 混合燃料的助溶性能，使醇類燃料的應(yīng)用前景引人注目。同時，美國莫比爾公司 開發(fā)的將甲醇直接轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油的技術(shù)在新西蘭投入工業(yè)應(yīng)用，促進了煤 間接液化技術(shù)的發(fā)展。在我國，中科院山西煤化所、山東兗礦集團等均在積極研 發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的煤炭間接液化技術(shù)。三煤液化技術(shù)在我國應(yīng)用前景廣闊在替代石油的化石資源中，只有煤炭可以在近中期內(nèi)滿足與千萬噸數(shù)量級的 油品缺口相匹配的需要。在這樣的背景下，合理利用中國豐富的煤炭資源開發(fā) “煤制油”技術(shù)，作為石油資源的補充，解決目前燃油短缺、環(huán)境污染兩大難題， 對中國具有十分重要的戰(zhàn)略意義。5 參考文獻：1黃清.J .中國能源,2004 ,26 :45 - 47.葉青.J .煤炭科學(xué)技術(shù),2003 ,31 (4) :1