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煤炭催化剂
煤炭催化剂是一种用于促进煤炭转化和利用的化学物质。
在煤炭的转化和利用过程中，催化剂可以加速化学反应速率、提高产物的选择性、降低反应条件的要求，从而提高煤炭的利用率和减少环境污染。
煤炭催化剂的主要类型包括氧化剂、还原剂、脱硫剂、脱氮剂等。
这些催化剂可以单独使用，也可以根据需要组合使用。
例如，氧化剂可以用于煤的燃烧和气化过程中，促进煤的氧化反应；还原剂可以用于煤的热解和气化过程中，促进煤的还原反应；脱硫剂和脱氮剂可以用于煤的燃烧和气化过程中，降低烟气中的硫和氮的含量。
煤炭催化剂的作用机制主要涉及化学反应的加速和产物选择性的提高。
在催化剂的作用下，化学反应的活化能降低，反应速率加快。
同时，催化剂还可以与反应物发生作用，改变反应途径，从而提高产物的选择性。
例如，在煤的气化过程中，催化剂可以促进煤中的碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳，从而提高产物的产量和质量。
煤炭催化剂的研究和应用具有重要的意义。
首先，它可以提高煤炭的利用率，减少资源的浪费。
其次，它可以降低煤炭利用过程中的环境污染，符合可持续发展的要求。
最后，它还可以促进煤炭工业的技术进步和转型升级，提高产业的核心竞争力。
在未来，随着能源结构的调整和环境保护要求的提高，煤炭催化剂的研究和应用将更加重要。
需要加强催化剂的研发和优化，提高其催化性能和稳定性，进一步推动煤炭的高效转化和利用。
煤炭加工技术的发展与应用煤炭是我国主要的能源资源之一，具有丰富的储量和广泛的应用领域。
然而，传统的煤炭开采和利用方式对环境造成了严重的污染，同时也存在能源浪费的问题。
为了解决这些问题，煤炭加工技术应运而生，并在近年来得到了迅猛的发展。
一、煤炭加工技术的发展历程煤炭加工技术的起源可以追溯到几十年前。
最早期的煤炭加工技术主要是通过破碎、筛分和洗选等方式对煤炭进行简单的处理。
这种加工方式虽然能够提高煤炭的利用率，但对煤炭的质量和环境影响较大。
随着科技的进步和工业化的发展，煤炭加工技术也得到了快速的发展。
先进的煤炭加工技术主要包括煤炭干燥、煤炭气化、煤炭液化和煤炭燃烧等方面。
这些技术的应用使得煤炭的利用效率大大提高，同时减少了对环境的污染。
二、煤炭加工技术的应用领域1. 煤炭干燥技术的应用煤炭干燥技术是将湿煤炭通过热风或热气流进行干燥，使其含水量降低到一定程度。
这种技术主要应用于煤炭的运输和储存过程中，可以减少煤炭的重量和体积，提高煤炭的燃烧效率。
2. 煤炭气化技术的应用煤炭气化技术是将煤炭在高温和高压条件下与气体反应，生成合成气。
这种合成气可以用作燃料或化工原料，广泛应用于煤化工、化肥、合成油和天然气等领域。
3. 煤炭液化技术的应用煤炭液化技术是将煤炭在高温和高压条件下与溶剂反应，生成液体燃料。
这种液体燃料可以直接用于发电、交通运输和化工等领域，具有高效能、清洁环保的特点。
4. 煤炭燃烧技术的应用煤炭燃烧技术是将煤炭燃烧产生的热能转化为电能或热能。
这种技术主要应用于发电、供暖和工业生产等领域，是目前我国主要的能源利用方式之一。
三、煤炭加工技术的优势与挑战1. 优势煤炭加工技术的应用可以提高煤炭的利用效率，降低能源消耗和环境污染。
通过煤炭干燥、气化和液化等技术，可以将煤炭转化为高效能的燃料或化工原料，实现资源的有效利用。
2. 挑战煤炭加工技术的发展还面临一些挑战。
首先，煤炭加工技术的投资成本较高，需要大量的资金和技术支持。
煤炭气化技术的创新与应用煤炭气化技术是一种将煤炭转化为可用气体或液体燃料的工艺。
随着能源需求的增加以及环境问题的日益严重，煤炭气化技术的创新与应用变得尤为重要。
本文将探讨煤炭气化技术的创新方向以及其在实际应用中的意义。
1. 煤炭气化技术的创新方向煤炭气化技术的创新主要体现在以下几个方面：1.1 高效气化工艺的研发传统的煤炭气化工艺存在能源利用率低、燃气质量不高等问题。
因此，研发高效气化工艺是煤炭气化技术创新的重要目标之一。
高效气化工艺能够提高煤炭的气化效率，减少能源的浪费，并且产生的燃气质量更高，更适用于工业生产和发电。
1.2 新型催化剂的研究与应用催化剂在煤炭气化过程中起到重要的作用，可以加速反应速率，降低反应温度，提高产物的选择性。
因此，研究和应用新型催化剂是煤炭气化技术创新的另一个重要方向。
新型催化剂可以改变传统气化工艺的条件，提高反应效果，并且降低催化剂的使用成本。
1.3 燃气产生的再利用传统的煤炭气化过程中，产生的燃气往往没有得到充分利用。
燃气中含有丰富的一氧化碳和氢气等可再利用的气体，可以用于合成燃料、化工原料等领域。
因此，研究如何有效地利用燃气是煤炭气化技术创新的重要课题之一。
2. 煤炭气化技术的应用意义煤炭气化技术的创新和应用对能源产业和环境保护都有着重要的影响。
2.1 提高能源利用效率通过创新气化工艺和利用高效催化剂，可以提高煤炭气化的能源利用率。
这意味着相同数量的煤炭可以产生更多的气体或液体燃料，解决了能源供应紧张的问题。
2.2 减少环境污染传统的燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳、硫化物、氮氧化物等有害气体和固体废弃物。
而煤炭气化技术可以实现高效清洁燃烧，减少污染物的排放。
此外，煤炭气化技术还可以将煤炭中的二氧化碳捕获并封存，减缓温室气体的排放，有利于环境保护。
2.3 促进经济发展煤炭气化技术的创新和应用可以促进煤炭资源的综合利用，拓展煤炭产业的发展空间。
同时，由于煤炭气化技术可以产生丰富的气体或液体燃料，还可以替代石油和天然气的使用，减少对进口能源的依赖，提高能源安全性。
煤炭加工技术的发展与应用煤炭作为一种重要的能源资源，一直在人类社会中发挥着重要的作用。
然而，传统的煤炭加工技术存在着许多问题，如煤炭利用率低、环境污染严重等。
为了解决这些问题，煤炭加工技术得到了不断的发展与应用。
首先，煤炭的精细加工技术得到了突破性的发展。
传统的煤炭加工过程中，往往只能获得粗糙的煤炭产品，而且煤炭利用率低。
随着科技的进步，人们发现煤炭中还存在着许多有价值的组分，如煤沥青、煤焦油等。
通过精细加工技术，可以将这些有价值的组分提取出来，从而提高煤炭的利用率。
同时，精细加工技术还可以改善煤炭的燃烧性能，减少煤炭的燃烧产物，降低环境污染。
其次，煤炭的清洁化加工技术也取得了重要的进展。
传统的煤炭加工过程中，由于煤炭中含有大量的硫、氮等有害元素，燃烧产生的烟尘和废气中会含有大量的有害物质。
为了减少环境污染，人们开发出了一系列的煤炭清洁化加工技术。
这些技术可以通过物理、化学等方法将煤炭中的有害元素去除或转化，从而减少煤炭燃烧过程中的污染物排放。
同时，清洁化加工技术还可以提高煤炭的燃烧效率，减少煤炭的消耗量。
此外，煤炭加工技术的自动化程度也得到了显著提高。
传统的煤炭加工过程中，往往需要大量的人工操作，不仅效率低下，而且存在着安全隐患。
随着自动化技术的应用，煤炭加工过程中的许多环节可以实现自动化操作，从而提高生产效率和安全性。
例如，煤炭的输送、破碎、筛分等环节可以通过自动化设备完成，减少了人工操作的需求，提高了生产效率。
同时，自动化技术还可以对煤炭加工过程进行实时监控和控制，及时发现和解决问题，提高生产的稳定性和可靠性。
最后，煤炭加工技术的数字化应用也在不断推进。
传统的煤炭加工过程中，往往缺乏有效的数据支持，无法准确评估和优化生产过程。
随着信息技术的发展，人们开始将数字化技术应用于煤炭加工过程中。
通过传感器、监控系统等设备，可以实时采集和处理煤炭加工过程中的各种数据，如温度、压力、湿度等。
通过对这些数据的分析和应用，可以实现对煤炭加工过程的精确控制和优化，提高生产效率和产品质量。
燃煤效率催化剂是一种能够提高煤燃烧效率的化学物质。
它可以在煤燃烧过程中起到催化作用，使得煤的燃烧更加充分和高效。
燃煤效率催化剂被广泛应用于电厂、工厂和家庭取暖等煤炭消耗大的场所，对于减少煤炭的使用量、降低燃烧产生的污染物排放具有重要意义。
首先，燃煤效率催化剂的催化作用能够加速煤的燃烧反应速度。
煤炭的燃烧是一个复杂的过程，包括氧化反应、气相和固相反应等多个步骤。
燃煤效率催化剂可以通过降低煤的活化能，加速这些反应的进行，提高煤的燃烧速率和程度。
这样，能够更好地释放出煤中的热能，提高燃烧效率，减少煤的消耗量。
其次，燃煤效率催化剂还可以改善煤的燃烧过程中产生的污染物排放。
煤燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等有害气体和颗粒物，对环境和人体健康造成严重影响。
燃煤效率催化剂可以通过催化氧化和还原反应，降低这些污染物的生成量和排放浓度。
它能够减少二氧化硫的生成，催化氮氧化物的转化为无害氮气，以及捕获颗粒物，提高燃烧产物中有害物质的去除效率。
此外，燃煤效率催化剂具有较好的稳定性和耐用性。
在高温和复杂的燃烧环境下，燃煤效率催化剂能够保持其催化活性和效果。
它不会因为煤炭中的杂质或其他因素而失去活性，能够长期稳定地发挥催化作用。
这使得燃煤效率催化剂成为一种有效且经济的技术手段，广泛应用于煤燃烧领域。
然而，燃煤效率催化剂的应用仍面临一些挑战。
首先是催化剂的成本问题。
燃煤效率催化剂的制备过程复杂，需要使用高纯度的原料，因此成本较高。
这对于一些中小型企业和家庭来说可能不太实际。
其次，催化剂的使用寿命问题也需要解决。
虽然燃煤效率催化剂具有较好的稳定性，但随着时间的推移，催化活性会逐渐下降，需要定期更换或再生。
这也增加了使用成本和运维难度。
综上所述，燃煤效率催化剂作为提高煤燃烧效率和减少污染排放的一种技术手段，具有重要意义。
它能够加速煤的燃烧反应、改善燃烧产物的排放质量，并具有较好的稳定性。
然而，其成本和使用寿命等问题仍需进一步研究和解决。
化学技术在煤炭加工中的应用指南在现代社会中，能源问题一直是各国共同关注的核心议题。
煤炭作为一种传统能源资源，在全球仍然占据着重要地位。
然而，煤炭的高含硫、高含灰等特点，给其加工和利用带来了一定的挑战。
化学技术的应用在煤炭加工中发挥了重要的作用，通过一系列的处理步骤，可以提高煤炭的质量和利用效率。
首先，化学技术在煤炭加工中的应用指南中，脱硫技术是至关重要的一环。
煤炭中的硫是导致大气污染和酸雨形成的重要来源。
传统的煤炭中的硫处理方法主要是物理处理，如洗煤和干燥。
然而，这些方法存在效率低下和能耗高的问题。
化学技术的引入为煤炭脱硫提供了新的途径。
例如，通过在煤炭燃烧过程中添加硫捕捉剂，将硫转化为易于回收的化合物，实现了对煤炭中硫的有效去除。
此外，化学吸附剂也可以被用作脱硫材料，提高了脱硫效果。
其次，化学技术在煤炭加工中的应用指南中，脱灰技术也是一个重要环节。
煤炭中的灰分会降低燃烧效率，对环境产生不良影响。
传统的脱灰方法主要是通过物理分离和洗涤来实现。
然而，这些方法往往效率低下且成本高昂。
化学技术的运用为脱灰带来了新的希望。
例如，利用化学细胞和吸附材料，可以有效地将煤炭中的灰分吸附或转化为易于处理的形式。
这些化学方法不仅提高了脱灰效率，还能够降低能耗和减少对环境的污染。
此外，化学技术在煤炭加工中的应用指南中，还包括煤炭液化和气化技术。
煤炭液化是将煤炭转化为液体燃料的过程，而气化是将煤炭转化为合成气的过程。
这两种技术在能源转换中起着重要作用。
煤炭液化可以生产出高质量的液体燃料，如煤油和合成柴油，减少对石油依赖。
而煤炭气化则可以将煤炭转化为合成气，作为化工原料或燃料使用。
这些化学技术极大地拓宽了煤炭的利用领域，提高了煤炭资源的综合利用效率。
最后，化学技术在煤炭加工中的应用指南还包括煤炭的化学改性和功能化处理。
煤炭的化学改性可以改变其性质和结构，提高其利用价值。
例如，通过化学反应将煤炭转化为高级碳材料，如活性炭和石墨烯，具有更广泛的应用前景。
化学催化技术在煤炭加工中的应用煤炭作为一种重要的化石燃料，在能源领域具有重要的地位。
然而，传统的煤炭加工方法存在一系列问题，如低效率、高能耗以及产生大量的污染物等。
为了提高煤炭加工的效率和降低环境污染，化学催化技术被广泛应用于煤炭加工中，以实现更清洁和高效的煤炭利用。
本文将探讨化学催化技术在煤炭加工中的应用。
一、煤炭液化中的化学催化技术煤液化是将固体煤转化为液体燃料的过程，实现煤炭资源的高效利用。
化学催化技术在煤炭液化中起到了至关重要的作用。
催化剂作为煤炭液化反应的催化剂，可以显著提高煤炭液化反应的效率和选择性，降低反应温度和压力，减少催化剂的使用量，同时还可以抑制副反应的发生，提高液化产物质量。
二、煤炭气化中的化学催化技术煤炭气化是将煤转化为气体燃料的过程，可以生产出合成气、合成油等产品。
化学催化技术在煤炭气化中同样具有重要的应用价值。
催化剂可以在较低的温度下促进煤的气化反应，提高气化反应的速率和选择性，降低气化温度和压力，增加气化产物的产率和质量。
三、煤炭燃烧中的化学催化技术煤炭燃烧是煤炭利用最常见的方式之一，但传统的煤炭燃烧过程会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物。
化学催化技术对于减少煤炭燃烧排放物的生成具有重要作用。
例如，催化剂可在燃烧过程中促进污染物的转化和分解，降低烟气中有害物质的含量，提高燃烧效率和脱硫效率。
四、煤炭脱硫和脱氮中的化学催化技术煤炭中的硫和氮是造成燃烧过程中产生大气污染物的主要原因之一。
化学催化技术被广泛应用于煤炭脱硫和脱氮过程中，以降低二氧化硫和氮氧化物的排放。
催化剂可以在较低的温度下催化硫和氮的转化和分解，提高脱硫和脱氮的效率，减少副产物的生成。
五、煤炭气体化中的化学催化技术煤炭气体化是将煤转化为可燃气体的过程，可用于内燃机的燃料以及合成液体燃料的生产。
化学催化技术在煤炭气体化中具有重要应用价值。
催化剂可以在较低温度下催化气化反应，提高气化反应的速率和选择性，提高气化产物的产率和质量，降低气化过程的能量消耗。
物理化学技术在煤炭化工过程中的应用研究一、煤炭化工概述煤炭化工是指利用煤炭作为原料，通过一系列化学反应与物理现象的相互作用，在适宜的条件下，将煤炭转化为各种有用化工产品的过程。
因为煤炭本身含有丰富的碳元素和不同程度的含氢、氧、氮等元素，所以在化工过程中可以被分解、加氢、脱氧、脱氮等反应，从而得到各种高附加值化学品。
二、物理化学技术在煤炭化工过程中的应用1、煤的加氢裂解煤的加氢裂解是煤炭化工中的一项重要反应，可以将低质量的固体煤直接转化为高品质燃料，或转化为各种液态燃料或化学品。
加氢裂解反应主要有以下两种形式：①烷基化烷基化反应是指在一定的温度、压力和氢气流量的条件下，通过将煤和氢气反应，将烷基基团转移到煤分子上，从而形成类似烷基烃的化学物质。
这种反应可以生成高品质的高热值燃料，如甲烷、丙烷等。
②裂解煤的裂解过程是指在一定条件下，将煤分子中的C-C键断裂，使煤分子裂解为低分子量的气态或液态化合物。
裂解反应可以将低质量固体煤转化为高品质的燃料或化学品，还可以将液态燃料转化为高附加值的化学产品。
2、煤气化煤气化是煤炭化工中的一种重要反应，其主要作用是将煤转化为合成气，即含一氧化碳和氢的混合气体。
煤气化是一种高度复杂的反应，主要包括渗透吸附、氧化还原、物理过程等等。
其中活性物质的生成是影响反应速率和反应效果的主要因素。
煤气化技术主要分为以下两种形式：①气化气化是指通过高温、高压等条件下，将煤与氧气、水蒸气等反应，生成合成气。
合成气中含有一氧化碳和氢气，可以进一步转化为甲烷、甲醇等燃料或化学品。
②焦化焦化是一种通过煤炭在流化床中加热至高温，形成焦炭并向床内注入沸腾水进行反应的过程。
煤炭中的碳元素会被转化为活性炭，能够用于污水处理、催化剂支撑等工业应用。
3、煤炭的催化加氢裂化反应煤炭的催化加氢裂化反应是将煤炭喂入高温催化剂中，通过加氢去氧、脱氮、裂解等一系列反应，使之转化为液态油品的过程。
催化加氢裂化反应的核心是催化剂的选择，通常使用钼、镍、铁等金属催化剂，并添加NOx去除剂。
催化剂在能源领域中的应用催化剂是一种能够加速化学反应的物质，其在各个领域中都有广泛的应用。
尤其是在能源领域中，催化剂的应用发挥了重要的作用。
本文将探讨催化剂在能源领域中的应用，并介绍一些新兴领域的研究进展。
一、催化剂在燃料领域的应用燃料是人类生产和生活过程中必不可少的能源，但燃料的燃烧过程不仅会产生大量的二氧化碳等温室气体，还会释放出有害物质，对环境造成负面影响。
通过使用催化剂，可以降低燃料的燃烧温度和能量损失，减少有害物质的排放。
催化剂的应用最早是用于汽车尾气处理，其中最为常见的是三元催化剂。
三元催化剂能够将一氧化碳、氮氧化物和有机物转化为二氧化碳、氮和水等无害物质，将汽车尾气排放标准降低到了国家规定的程度。
此外，现在还有一些新型催化剂正在研发中，如NOx和CO催化剂等，它们能够更加有效地减少废气对环境的污染。
电池是一种将化学能转化为电能的设备，其中催化剂的应用能够提高电池的效率和稳定性。
催化剂在电池系统中主要分为三种：催化电极、电解质和分散催化剂。
催化电极能够通过催化剂的作用，促进电池反应，提高电池反应的速率和效率。
例如，金属铂是现代燃料电池中最常用的催化剂之一，它能够促进燃料电池中的氢气和氧气的反应，生成电能和水。
电解质的催化剂主要用于提高电解质膜的传导性和稳定性，从而提高电池的电化学性能。
例如，基于催化剂石墨烯的电解质已被广泛应用于锂离子电池和燃料电池等领域。
分散催化剂是一种能够增强电极催化剂活性和稳定性的材料，可使电极催化剂能够有效地吸附，分散和固定在电池极表面。
通过分散催化剂的作用，电池可以更加高效地利用催化剂的效果，从而提高电化学反应的效率和稳定性。
太阳能是一种清洁、可再生的能源，由于太阳能电池的效率较低，催化剂在太阳能领域的应用已经成为一个热门领域。
催化剂在太阳能电池中的应用主要是通过提高太阳能电池的光电转换效率和稳定性，从而提高太阳能电池的使用效能。
目前，太阳能电池常用的催化剂包括钙钛矿催化剂、光电催化剂和量子点催化剂等。
第九章催化技术在煤炭加工过程中的应用煤是一种非均相的黑色固体，它由植物在高温高压下经过上千年的厌氧分解而生成。
主要的有机成分是部分已加氢的富含N、S、O等杂原子的稠环芳烃分子的复杂混合物。
需要进行深度转化使其转变为可利用状态。
这种转变可用两种工方法实施。
（1）用H2使碳—碳和碳—杂原子键部分断列，成为相对分子质量较小而加氢程度较高的物质（液化）。
（2）彻底分裂转化为富含CO和H2的气体（气化）。
图7-1 由煤生产燃料和基本化工原料催化技术对于煤炭加工工业的影响是很大的，无论是焦化副产品的回收改质还是煤炭气化、液化，都离不开催化技术，催化过程改变了并将继续改革煤化工旧有的加工方法和工艺路线。
第一节煤炭气化过程中的催化煤的气化过程是一个复杂的多相反应，在影响过程速度的诸因素中，人们发现，固相里的某些组分（化合物）对煤——气体的反应及炭——气体的反应有催化作用。
通过用纯石墨添加各种化合物，用脱灰分煤添加各种化合物来研究煤气化的催化作用的大量实验结果表明：碱金属、碱土金属及过渡金属是最有效的煤气化催化剂。
对于四种主要的气化反应，有效的催化剂如表7-1所示。
表7-1气化反应的有效催化剂气化反应催化剂碳——氧 Fe、Co、Ni炭——水蒸气K、Na、Ni炭——CO2K、Na、Ni、Li、Co、Fe、Ca炭——H2K、Ni（Fe）不同的碱金属碳酸盐对活性炭——O2反应的催化作用见图7-2。
图7-2碱性碳酸盐对活性炭燃点温度的催化效应从图中可以看出，Cs2CO3的催化效果最好，它所作用的活性炭的燃点由480℃下降到了200℃。
但是，比较便宜的催化剂却是K2CO3和Na2CO3。
从图7-1中还能看出，用K2CO3作催化剂比用Na2CO3作催化剂更大幅度降低了活性炭的燃点。
这说明K2CO3比Na2CO3更大程度地增加了燃料的反应速度，即K2CO3比Na2CO3具有更大的催化活性。
一、煤气化反应催化剂的影响因素各种催化剂对气化反应的催化效果常常受多种因素的影响，归纳起来有如下几个方面：1. 催化剂的化学形态：通过大量实验已经发现，Fe、Co、Ni在其元素状态或在反应中转变为元素状态时，更有催化作用。
对于K、Na，其最有效的化合态为碳酸盐；而其磷酸盐状态的催化效果最差。
Fe和过渡金属氧化物作为催化剂，对CO2和炭——水蒸气反应，其缺氧的氧化物更为有效。
上述各金属盐类中，其有机酸盐类，如草酸盐、醋酸盐及柠檬酸盐等，比起同类金属的无机酸盐类来，催化效果更佳。
这是因为金属有机酸盐以更均匀的分散形态渗透到反应物相里面去。
2. 催化剂的物理形态：一般来说，催化剂添加到煤炭中去的方式对其催化效果有极大影响。
常用的催化剂添加方法有浸渍法和物理混合法。
浸渍法——是将催化剂配成一定浓度的溶液，将煤炭颗粒于此溶液中浸泡，然后经蒸发烘干，使催化剂留在煤炭颗粒上面。
物理混合法——是将煤粒与催化剂用机械混合方式混合在一起。
浸渍法制备的煤粒因催化剂的活性春分在煤粒中的粉碎更均匀，所以其催化效果比物理混合法要好很多。
但浸渍法的催化剂回收困难。
3. 配用量：一般催化作用与催化剂的配用量成正比，但是常常存在一个所谓饱和点，在饱和点时催化剂作用最佳，超过饱和点以后，配用量增加不能提高催化作用。
4. 催化剂的使用条件：通常，随着气化反应温度升高，催化剂的活性下降。
对于用不同气化剂的气化反应，各种催化剂的效果也不一样。
对于水蒸气做气化剂的反应，K、Na、Ca的催化活性比Fe的强；对于氢气做气化剂的反应，Fe比Ca、Na、K的催化催化活性好。
当其它条件都相同时，催化剂对水蒸气——炭的反应比对的反应显著。
故在炭——氢气反应中加入水蒸气，将提高催化剂的活性。
在无催化剂存在时，CO、H2对炭——CO2及炭——水蒸气的反应是抑制的，但是在有催化剂存在时，特别是Ni、Co、Fe的氧化物作催化剂，CO、H2则起助催化剂的作用。
二、埃克森（Exxon）催化气化半工业试验这是唯一的、最早的一次催化气化半工业试验。
它以碱金属作催化剂，基于下列各化学反应及其热效应，组成了一个催化气化的工艺流程。
2C + 2H2O = 2H2 + 2CO ―64kcal/molCO水蒸气转化：CO + H2O = CO2 + H2 +8 kcal/mol甲烷化：3H2 + CO = CH4 + H2O +54 kcal/mol2H2O + 2C = CH4 + CO2―2kcal/mol为了能使上述反应总和的结果得以实现，只需补充极少的反应热，这就必然采用催化剂，并且为了使CO的水蒸气转化反应及甲烷化反应进行得较彻底，从气体产物中把CH4与CO、H2 分离开，而令CO和H2循环，回到气化炉中去。
在进入煤气炉之前与气化所需要的水蒸气混合，经加热炉补充一些热量，以满足反应需要及设备散热损失的缺额。
该气化试验得工艺流程图如下：图7-3埃克森催化气化半工业试验工艺流程图据该公司介绍，这样的流程具有下列优点：○1可适当降低气化反应温度，更有利于甲烷生成；○2减少了气化过程结渣与团球的现象。
催化剂加入后起疏松作用，故可采用稍有黏结性的煤作气化原料；○3改善了煤气质量。
借分离出来的CO和H2再循环，使CH4含量升高；○4节省能耗，只需补充少量的热量。
7.1.3催化气化今后的发展方向催化剂不仅使得气化速率加快，而且对煤气质量也有所改善。
在生产出的煤气中，H2和CH4含量相对增多，在反应温度适当降低后，这种效果颇为明显。
同时，一般实验都发现，CO 含量下降，CO 2含量升高。
但是，并不是所有的催化气化实验研究结果都一致，这当然与各研究者所采用的原料和反应条件不太相同有关。
从催化气化的趋势看，采用复合催化剂，如双组分或三组分催化剂比单一组分催化剂的效果好。
复合催化剂的选择，其原则之一是在较低温度下使总气化速率增大，另一原则是用以促使生成甲烷的二次反应得以催化加深。
第二种发展趋势则是对反应机理的研究。
包括催化剂与煤或炭及气化剂、反应产物之间的作用关系。
这就要求不仅要注意到所有煤或炭的种类（工业分析、元素分析），而且要遗留其岩相组分及内在物性，如比表面、孔径分布等。
当然也要求进一步探索清楚催化剂的物态和化学态、其分散方式等在整个反应历程中的作用。
此外，要深入进行催化气化的动力学研究、化学反应工程学研究，从而能预测及估算其将来放大与实用的问题与价值。
第二节 煤炭液化过程中的催化煤液化技术可分为间接液化法和直接液化法。
间接液化法是将煤先气化，然后将气化后制得的合成气催化合成为各种液体产物。
间接液化法是将煤直接加工成液体及其它产物而不必经气化阶段。
一、间接液化法间接液化法是由德国人开发的，1923年Fisches 和Tropsch 用Fe 催化剂，后来发展为Co 、Fe 催化剂，将水煤气（合成气）合成为各种烃类化合物及醇类，因此该法又称为F-T 合成法。
1939年德国已建成九座F-T 法合成石油厂，总生产能力约74万吨/年。
1936年以来，在德国、日本、苏联和中国（东北）、法国、南非筹建和建成F-T 法装置的总生产能力达228万吨/年。
二次世界大战后，这些装置大都停止生产，只有南非的SASOL 公司因石油供应不便和煤价格低廉，反而在战后于1950年开始建设，1955年投产（Sasol-Ⅰ），该厂生产能力为年产液化燃料及其他化学产品共25万吨。
1974年底筹建第二个工厂（Sasol-Ⅱ），于1980年投产，该厂生产能力为年处理煤1400万吨，年产液化燃料及化学产品共230万吨。
1979年初决定筹建第三个工厂（Sasol-Ⅲ），该厂实际上与Sasol-Ⅱ完全相同，该厂建成后，这三座Sasol 工厂每年总共消耗3300万吨煤。
除了F-T 合成法外，近年正在研究两种新方法：甲醇转化法（Mobil 法）和超临界气体抽提法（SCE 法）。
1. F-T 合成法煤⎯⎯⎯→气化CO + H 2⎯⎯⎯→催化剂烃类油（1）n CO +2n H 2Co Ni ⎯⎯⎯→，C n H 2n +n H 2O C n H 2n + H 2 Co Ni ⎯⎯⎯→， C n H 2n +2（2）2n CO + n H 2Fe ⎯⎯→C n H 2n +n CO 2 C n H 2n + H 2 Fe ⎯⎯→ C n H 2n +2合成反应可在常压、中压（10~20kg/cm 2）下进行，压力不同，产品性能也不同。
中压下合成能使反应向着生成较重烃类的一方移动，主要是石蜡产率增加，并提高合成总产率。
合成温度随催化剂不同而变化，一般在200~340℃内变动。
2. 甲醇转化法煤⎯⎯⎯→气化CO + H 2⎯⎯⎯→催化剂CH 3OH ⎯⎯⎯→催化剂汽油这种方法商业化的希望很大，已经有处理甲醇100桶/天的中试装置。
由CO 、H 2合成甲醇的催化剂为新型沸石（ZSM-5），是一种多功能催化剂，具有烃类氧化物脱水，烃类裂化、异构、环化、芳化及烷基化等特性，这种催化剂具有高硅铝比，孔径为5~7 Å的三维直孔道，故稳定性高，结焦速率低。
当反应温度为280~450℃时，甲醇转化率超过99%，得C 1~C 9烃混合物，其中C 1~C 2在3%以下，C 1~C 4的气体25%，C 5~C 9汽油75%。
除脂肪族外，C 6~C 9的芳烃占总体的27%，汽油的辛烷值不加铅是90~100。
C 3~C 4气体中的烯烃和异丁烷在催化剂HF 作用下进行烷基化反应，生成C 5以上的馏分，也可作汽油产品。
由于催化剂的特性，过程完全不产生C 11以上的烃类，这是本法的一个特点。
3. 超临界气体抽提法本法严格来说，不属于间接液化法。
超临界气体抽提法是指在超临界的条件下，用轻有机溶剂把煤中有机组分直接抽提出来。
基本工艺是将溶剂升压并打入预热器，然后送入装有煤样的抽提器内，系统保持一定的抽提温度和压力，将经抽提后的错误分离出溶剂，即得液化油产品。
本法优点是不用H 2而成本低；抽提时只存在固相和蒸气相而容易分离。
二、直接液化法煤的直接液化方法很多，煤液化的本质问题是提高H/C 原子比，同时要提供温度、氢压、溶剂和催化剂等条件，使煤发生加氢裂解反应。
适当地满足了这些条件，煤的空间立体结构被破坏，许多大分子变成较小的分子，多环结构变成了单环、双环结构，有些环状结构被打开变成直链。
与此同时，不但在碳原子上相应地结合了一定数量的氢原子，而且在煤分子结构中的一些含氧基团和醚键被破坏，与氢结合生成了水，煤中含硫化合物和含氮化合物与氢结合生成H 2S 和NH 3。
这样，使煤的分子量、H/C 原子比等发生了显著的变化，因而，一部分固体随之变成了液体油。
1. 催化液化过程的优点煤炭加氢液化时添加催化剂有许多好处：（1）添加催化剂后，加氢反应的速率加快，反应容易进行。
