煤炭液化技术
第一版 概述
众所周知，呈固体状态的煤使用和运输起来都很麻烦。直接烧固体煤，不仅热效率低，浪费大，还会放出二氧化硫、氧化氮等多种有害气体，对环境的污染相当严重。
早在半个多世纪前，煤就可以变成汽油了。德国在1927年就建立了世界上第一个煤炭液化厂，年生产能力达到10万吨，到1944年，年产量高达423万吨，占德国当年汽油总消费量的90%。1935年，英国也建成了一座煤炭液化厂，年产量达15万吨。此外，美国、日本、俄罗斯等国也相续成功地完成了日处理150～600吨煤的大型工业试验。只是因为20世纪中后期，国际石油价格一直低廉，各国才放慢了煤变油研究开发的速度。不过当时用的工艺比较复杂，成本太高。现在科学家们已经研究出了比较简单的煤变油方法，这样在石油价格提高之后，煤变油在经济上也是合算的。
第二版 定义
为了预防或减少煤燃料对环境和人体健康带来的危害，近二三十年来，世界各国大力开展了对煤变油技术的研究，其中主要包括对煤的液化和汽化技术。
煤变油是指将煤转化加工，生产出汽油、柴油、液化石油气等液体燃料的煤液化技术，所谓煤的液化技术，就是在加温、加压的状态下，对煤直接或间接地加氢，使它成为流体化的技术。煤的液化技术中又可分为煤的直接液化技术和煤的间接液化技术。
我国从1993年成为石油净进口国，到2000年进口石油已占全国原油加工量的36%。据预测，我国原油需求2010年为2.96亿吨，2015年为3.6亿吨。我国已探明石油可采储量约62亿吨，其中已累计采出34.6亿吨。按2000年自采原油1.6亿吨计算，还可开采17年。中国是石油资源匮乏而煤炭资源丰富的国家，化石能源总量(约46万亿吨标准煤)中，95.6%为煤炭，3.2%为石油，1.2%为天然气。因此，如果加快煤变油技术的商业化，那么对摆脱大规模进口石油，保证我国21世纪的经济发展和能源安全都有重大意义。
第三版 世界煤炭液化技术应用背景
煤炭液化技术
[编辑本段]
煤炭液化技术
煤炭液化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。根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类：
一、直接液化
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。
１、发展历史
煤直接液化技术是由德国人于1913年发现的，并于二战期间在德国实现了工业化生产。德国先后有12套煤炭直接液化装置建成投产，到1944年，德国煤炭直接液化工厂的油品生产能力已达到423万吨/年。二战后，中东地区大量廉价石油的开发，煤炭直接液化工厂失去竞争力并关闭。
70年代初期，由于世界范围内的石油危机，煤炭液化技术又开始活跃起来。日本、德国、美国等工业发达国家，在原有基础上相继研究开发出一批煤炭直接液化新工艺，其中的大部分研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低煤液化油生产成本的目的。目前世界上有代表性的直接液化工艺是日本的NEDOL工艺、德国的IGOR工艺和美国的HTI工艺。这些新直接液化工艺的共同特点是，反应条件与老液化工艺相比大大缓和，压力由40MPa降低至17～30MPa，产油率和油品质量都有较大幅度提高，降低了生产成本。到目前为止，上述国家均已完成了新工艺技术的处理煤100t/d级以上大型中间试验，具备了建设大规模液化厂的技术能力。煤炭直接液化作为曾经工业化的生产技术，在技术上是可行的。目前国外没有工业化生产厂的主要原因是，在发达国家由于原料煤价格、设备造价和人工费用偏高等导致生产成本偏高，难以与石油竞争。
２、工艺原理
煤的分子结构很复杂，一些学者提出了煤的复合结构模型，认为煤的有机质可以设想由以下四个部分复合而成。
第一部分，是以化学共价键结合为主的三维交联的大分子，形成不溶性的刚性网络结构，它的主要前身物来自维管植物中以芳族结构为基础的木质素。
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煤炭直接液化技术的发展及前景
作者：司会峰
来源：《中国科技博览》2013年第28期
[摘要]煤炭直接液化技术是高效清洁的煤炭利用技术，通过煤炭直接液化生产液体燃料油可满足我国日益增长对油料的需求。文中介绍了煤加氢液化机理和六种煤炭直接液化技术及其主要特点，展望了我公司煤炭液化技术的发展过程中可开发的设备并提出建议
[关键词]煤炭液化技术直接液化能源发展
中图分类号：TQ529 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）28―0500―02
前言
2l世纪是能源结构多元化时代，石油作为能源储备资源比煤炭少，供需矛盾日益突出。而我国煤炭资源丰富，石油贫乏这一特点，决定了我国能源发展必然以煤炭为主，煤炭在能源消费结构中的主导地位不会改变。专家估计未来100年内，石油和天然气资源将会枯竭，而煤的可采量是石油的20～40倍[1]，但是，煤做为有机矿物，含有多种元素，直接燃烧不仅效率低且污染严重，尤其是煤炭中含有的硫燃烧后对空气的污染非常大。因此，通过煤炭液化等技术对煤进行洁净化处理显得非常重要。
1 煤炭直接液化技术
煤炭直接液化，是指将煤炭制成油煤浆，在高温、高压和有催化剂的条件下，加氢生成液化油的过程，也称为加氢液化[2]。在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素及无机矿物均可脱除，硫还能以硫磺的形态得到回收利用，而液体产品是比一般石油产品更为优质的洁净燃料，所以煤炭液化的工艺技术是一种彻底的洁净煤技术。
1.1 煤加氢液化机理
煤的加氢液化，就是将煤和助溶剂加热到约250℃时，煤中的一些弱键发生断裂，加热温度超过250℃进入到煤液化温度范围时，会发生多种热解反应，不稳定键开始断裂。弱键断裂后产生了煤的小碎片，在断裂处有未配对电子，这种带有未配对电子的分子碎片化学上称为自由基。自由基稳定后中间产物的分子量分布很宽，分子量小的是馏分油，分子量大的称为沥青烯，分子量更大的称为前沥青烯。前沥青烯可进一步分解成分子量较小的沥青烯，馏分油和烃类气体。 龙源期刊网
煤炭液化技术
煤炭液化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。根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类：
直接液化
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。
发展历史
煤直接液化技术是由德国人于1913年发现的，并于二战期间在德国实现了工业化生产。德国先后有12套煤炭直接液化装置建成投产，到1944年，德国煤炭直接液化工厂的油品生产能力已达到423万吨/年。二战后，中东地区大量廉价石油的开发，煤炭直接液化工厂失去竞争力并关闭。
70年代初期，由于世界范围内的石油危机，煤炭液化技术又开始活跃起来。日本、德国、美国等工业发达国家，在原有基础上相继研究开发出一批煤炭直接液化新工艺，其中的大部分研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低煤液化油生产成本的目的。目前世界上有代表性的直接液化工艺是日本的NEDOL工艺、德国的IGOR工艺和美国的HTI工艺。这些新直接液化工艺的共同特点是，反应条件与老液化工艺相比大大缓和，压力由40MPa降低至17～30MPa，产油率和油品质量都有较大幅度提高，降低了生产成本。到目前为止，上述国家均已完成了新工艺技术的处理煤100t/d级以上大型中间试验，具备了建设大规模液化厂的技术能力。煤炭直接液化作为曾经工业化的生产技术，在技术上是可行的。目前国外没有工业化生产厂的主要原因是，在发达国家由于原料煤价格、设备造价和人工费用偏高等导致生产成本偏高，难以与石油竞争。 工艺原理
煤的分子结构很复杂，一些学者提出了煤的复合结构模型，认为煤的有机质可以设想由以下四个部分复合而成。
第一部分，是以化学共价键结合为主的三维交联的大分子，形成不溶性的刚性网络结构，它的主要前身物来自维管植物中以芳族结构为基础的木质素。
