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煤直接液化过程中添加煤焦油对反应结果的影响高山松; 舒歌平; 安亮; 王国栋【期刊名称】《《煤炭转化》》【年(卷),期】2019(042)006【总页数】6页(P35-40)【关键词】煤直接液化; 煤焦油; 油收率; 供氢; 转化率【作者】高山松; 舒歌平; 安亮; 王国栋【作者单位】煤炭直接液化国家工程实验室 201108 上海; 中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司 017209 内蒙古鄂尔多斯【正文语种】中文【中图分类】TQ529.10 引言煤直接液化是指在高温、高压、临氢、溶剂和催化剂存在下，煤加氢裂解转化为液态产品和少量气体的工艺过程，是煤炭清洁利用的主要技术路线之一[1-2]。
油收率是影响煤直接液化经济效益的关键指标。
神华煤直接液化工业装置长期实际运行结果表明，神东煤惰质组含量高及循环溶剂加氢深度不足、供氢性能差是导致油收率偏低的主要因素[3-4]。
由于神东煤液化转化深度较低以及低负荷运行时二次裂化严重，为保证目标产品质量，溶剂循环量略有不足。
因此为了补充煤直接液化循环溶剂缺口，保证装置连续稳定运行，需添加外来油作为补充溶剂，通常选用富含芳烃的煤焦油作为外来油，实现煤与煤焦油共炼[5-12]，以达到装置经济效益最大化。
目前神华煤直接液化工业装置负荷在90%左右，在低油收率和循环溶剂不足的情况下，添加外来油可提高目标产品产量，是提高装置经济效益的有效措施之一。
神华煤直接液化工艺循环溶剂采用全部具有供氢性能的溶剂，添加供氢性能差的外来油作为补充溶剂势必会对反应结果产生较大影响；因此在补充循环溶剂缺口的同时尽可能保证煤的转化深度尤为必要，这对装置获取最大经济效益至关重要[13-16]。
笔者利用0.18 t/d煤直接液化连续试验装置(BSU)开展了添加外来油煤直接液化试验研究，在工业示范装置相同或相近的工艺条件下，考察了外来油种类、添加方式及添加量对反应结果的影响，为神华煤直接液化工业装置实际运行提供理论和数据参考。
煤炭直接液化工艺介绍摘要：中国富煤少气贫油，煤的深度加工可以一定程度上缓解对石油的依赖。
本文主要参考相关煤直接液化方面的资料，介绍了煤直接液化的机理和流程，两种典型的液化工艺（EDS工艺和IGOR工艺）。
催化剂是煤直接液化的关键，本文也简单提及了煤液化的几种催化剂，其中铁系催化剂应用最为普遍。
不同的煤炭在液化过程中的液化率是不同的，作者讨论了各种煤种的液化效率。
在煤炭直接液化的工业实现过程中，设备也是关键因素。
煤炭直接液化压力高，液化过程中多相共存，因此对设备有特殊的要求，论文对主要设备及特点做了总结。
关键词：煤炭直接液化；催化剂；煤种；设备前言石油是人类赖以生存和发展的最方便最重要的能源。
据统计，目前石油占世界能源消费结构的39%。
中国的石油资源有限，资源品位不高，难开采资源比重较大。
而中国又是一个石油消费大国，90年代以来一直靠进口石油弥补国内石油产量的不足。
随着中国经济的进一步发展，石油的供需矛盾将日益突出。
当前中国的能源产出结构中，煤炭占77.5%，石油产量只占不到10%。
据预测，全球石油可开采时间为42年，煤炭可开采时间为120年。
而在中国，石油的开采时间仅为20年，然而煤炭却可继续开发100年。
当前的世界的能源形势及中国能源资源的特点，决定了中国是以煤炭为主的能源结构。
开发基于煤炭的液体能源是未来保证中国能源安全，是使中国在能源领域不受制于人的关键之一。
当前的煤炭液化技术主要有水煤浆技术和煤炭加氢液化技术。
从20世纪30年代起，世界上许多国家都在研究开发煤直接液化制油技术，二战时期的德国曾将直接液化技术工业化，产量达到400万t/ a。
早期的技术液化压力高，油收率低，投资大，50年代由于世界石油廉价而无竞争力停产。
随着70年代世界上出现石油危机，美国、日本、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、中国、英国等又重新研究开发煤制油技术，近年来该技术在降低加氢液化压力、催化剂的使用、油渣分离等方面有了很大进展，提高了该法的整体效率。
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产品的先进洁净煤技术。
根据不同的加工，使其转化成为液体燃料路线，煤炭液化可分为直接、化工原料和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。
煤间接液化与直接液化技术的比较及缺点一．煤间接液化介绍煤的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以合成气为原料，在一定温度、压力和催化剂存在下，通过F-T合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺。
包括煤气化制取合成气、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。
煤炭间接液化技术主要有南非的萨索尔（Sasol）费托合成法、美国的Mobil（甲醇制汽油法）和荷兰SHELL的中质馏分合成（SMDS）间接液化工艺。
F-T合成的特点是：合成条件较温和，无论是固定床、流化床还是浆态床，反应温度均低于350℃，反应压力2.0-3.0MPa；转化率高，如SASOL公司SAS工艺采用熔铁催化剂，合成气的一次通过转化率达到60％以上，循环比为2.0时，总转化率即达90％左右。
二．煤直接液化介绍煤的直接液化是煤在适当的温度和压力下，催化加氢裂化生成液体烃类及少量气体烃，脱除煤中氮、氧和硫等杂原子的转化过程。
煤化工监理目前国内外的主要工艺有：1.美国HTI工艺该工艺是在两段催化液化法和H－COAL工艺基础上发展起来的，采用近十年来开发的悬浮床反应器和HTI拥有专利的铁基催化剂（GelCatTM）。
反应温度420～450℃，反应压力17MPa；采用特殊的液体循环沸腾床反应器，达到全返混反应器模式；催化剂是采用HTI 专利技术制备的铁系胶状高活性催化剂。
在高温分离器后面串联一台加氢固定床反应器，对液化油进行在线加氢精制。
2.日本NEDOL工艺该工艺由煤前处理单元、液化反应单元、液化油蒸馏单元及溶剂加氢单元等4个主要单元组成。
反应压力17M～19MPa，反应温度为430～465℃；催化剂采用合成硫化铁或天然硫铁矿。
离线加氢方式3.德国煤液化新工艺（IGOR工艺）1981年，德国鲁尔煤矿公司和费巴石油公司对最早开发的煤加氢裂解为液体燃料的柏吉斯法进行了改进，建成日处理煤200吨的半工业试验装置，操作压力由原来的70MPa降至30MPa，反应温度450～480℃，固液分离改过滤、离心为真空闪蒸方法，将难以加氢的沥青烯留在残渣中气化制氢，轻油和中油产率可达50％。
煤直接液化技术对煤质的要求当煤的干燥基无灰基碳含量大于90%时，煤液化转化率非常低，碳含量在82%～84%的煤，煤液化转化率最高。
煤的镜像组平均最大反射率是反映煤阶的另一个重要指标，研究表明，镜质组平均最大反射率的范围在0.5～1.0之间的煤，液化转化性能好。
煤的挥发分也是直接反映煤阶的指标，通常挥发分较高的煤比较适宜直接液化。
适宜煤直接液化的煤种：
适合煤直接液化的煤种为高变质程度的褐煤和年轻烟煤，理想指标为：
1、(干燥无灰基挥发份)V daf>35%，（干燥无灰基碳）C daf约82%～84%，（粗糙度）R max在2.5～1.0之间。
2、煤有机显微镜组成中镜质组、壳质组含量越高越好。
3、H/C原子比大于0.8。
4、氧、硫、氮等杂原子含量要求低，以减少油品加工提质费用。
5、液化用煤需磨成200目（0.074mm）细粉，水分干燥到<2%，原料煤含水越低，煤的干燥设备投资和能耗就越低。
6、原料煤的哈氏可磨指数大于50以上，选择易磨或中等难磨的煤作原料，否则机械磨损严重，消耗大，能耗高，维修工作量大。
7、煤的洗选性能好，一般要求矿物质的含量越低越好，最好在5%左右，最高不超过10%。
下为实例用煤煤质分析
6种适宜煤直接液化煤种的煤质分析。
我国煤制油技术发展现状与产业发展方向发布时间：2021-04-12T02:19:25.224Z 来源：《防护工程》2020年33期作者：魏育东[导读] 本文主要介绍了我国现阶段煤制油技术和煤制油发展现状和发展方向。
伊泰伊犁能源有限公司新疆伊犁 835000摘要：我国作为世界第二大能源消耗国，石油是我国当前的主要消耗能源，随着经济的发展对其的需求量也逐渐增加，石油紧缺就成为了我国经济发展必须要面对的问题。
并且面对此现象，我国已经通过了各种渠道来解决，其中煤制油就是很好的解决措施。
而且从我们自己的石油资源、消费量、战略需要上看，我国发展煤制油是必须的。
本文主要介绍了我国现阶段煤制油技术和煤制油发展现状和发展方向。
关键词：煤制油技术；发展现状；发展方向一．国内外煤制油发展现状我国的能源结构特点是富煤少油贫气，在化石能源总量中，煤炭占95% 左右的比例。
这样的资源禀赋决定了煤炭在我国一次能源消费中占据了重要地位。
但随着国家的经济发展，对石油资源的需求不断加大。
在这种情形下，实行石油替代是解决石油资源短缺的有效途径，为此发展煤制油化工产业，对缓解石油供需矛盾，实现煤炭清洁利用具有重要意义。
可发展煤制油化工产业需要巨大的投资，并关系到国家、行业或区域的经济利益，还可能对民生产生一定的影响。
所以，在开展煤制油化工基础设施建设的同时，加强对建设项目的投资控制，对建设资金的有效利用及项目整体效益的发挥有着重大的意义。
进入21世纪，全球对能源的依赖日趋加重，能源安全成为制约社会发展和进步的重要因素。
煤炭、石油、天然气等化石能源，现仍是我国工业发展的主要能源。
为有效利用和提高煤炭的附加值，煤炭的开发和利用成为我国和世界上工业化国家研究的重要课题，故以煤制油为代表的新技术应运而生。
目前来看，煤制油技术是将原煤转化成油的最佳手段，煤化工也成为了工业发展中的重要技术突破，近几年，由于燃料短缺和环境保护双重压力的影响，煤制油技术在我国的发展比较快，生产规模也在不断扩大，技术水平与质量也不断提高。
据中国市场调研在线了解中国石油开采远远满足不了对石油高速增长的需求，造成对进口原油和石油产品的过度依赖。
同时，进口容易受到出口国家政治经济是否稳定、运输路线是否受到干扰等因素的影响，中国的能源问题愈发突出。
这样的被动局面是需要改变的。
为此，寻找原油替代能源日趋重要，煤制油再次引起人们的关注。
>>>更多信息请参考中国市场调研在线煤制油技术有哪些?市场研究表明由煤炭气化生产合成气、再经费-托合成生产合成油称之为煤炭间接液化技术。
“煤炭间接液化”法早在南非实现工业化生产。
南非也是个多煤缺油的国家，其煤炭储藏量高达553.33亿吨，储采比为247年。
煤炭占其一次能源比例为75.6%。
南非1955年起就采用煤炭气化技术和费-托法合成技术，生产汽油、煤油、柴油、合成蜡、氨、乙烯、丙烯、α-烯烃等石油和化工产品。
南非费-托合成技术现发展了现代化的Synthol浆液床反应器。
萨索尔(Sasol)公司现有二套“煤炭间接液化”装置，年生产液体烃类产品700多万吨(萨索尔堡32万吨/年、塞库达675万吨/年)，其中合成油品500万吨，每年耗煤4950万吨。
累计的70亿美元投资早已收回。
现年产值达40亿美元，年实现利润近12亿美元。
第一代煤炭直接液化技术—直接加氢煤液化工艺在德国实现工业化。
但当时的煤液化反应条件较为苛刻，反应温度470℃，反应压力70MPa。
1973年的世界石油危机，使煤直接液化工艺的研究开发重新得到重视。
相继开发了多种第二代煤直接液化工艺，如美国的氢-煤法(H-Coal)、溶剂精炼煤法(SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ)、供氢溶剂法(EDS)等，这些工艺已完成大型中试，技术上具备建厂条件，只是由于经济上建设投资大，煤液化油生产成本高，而尚未工业化。
现在几大工业国正在继续研究开发第三代煤直接液化工艺，具有反应条件缓和、油收率高和油价相对较低的特点。
目前世界上典型的几种煤直接液化工艺有：德国IGOR 公司和美国碳氢化合物研究(HTI)公司的两段催化液化工艺等。
