【煤化工】煤的气化、液化和干馏技术【2】煤的液化和干馏
小化
03-20原文
二.煤的液化
煤液化是把煤转化为液体产物，包括直接液化和间接液化。
I.煤的直接液化：
煤的直接液化是通过加氢使煤中复杂的有机化学成分直接转化为液体燃料，转化过程是在含煤粉和溶剂的浆液系统中进行加氢，需要较高的压力和温度。
直接液化的优点是热效率高，液体产品收率高；主要缺点是煤浆加氢工艺过程中，各步骤的操作条件相对苛刻，对煤种适应性差。
德国是最早研究和开发直接液化工艺的国家，其最初的工艺被称为IG 工艺。气候不断改进，开发出被认为世界上最先进的IGOR工艺。其后美国也在煤液化工艺的开发上做了大量的工作，开发出供氢溶剂（EDS）、氢煤（H-Coal）、催化两段液化工艺（CTSL/HTI）和煤油共炼等代表工艺。此外日本的NEDOL工艺也有相当出色的液化性能。此外，我国在建的神华煤直接液化所采用工艺也是在其他工艺的基础
上发展的具有自身特色的液化工艺。
1.德国的IG工艺和IGOR工艺
德国的IG工艺可分为两段加氢过程，第一段加氢是在高压氢气下，煤加氢生成液体油（中质油等），又称煤浆液相加氢。第二段加氢是以第一段加氢的产物为原料，进行催化气相加氢制得成品油，又称中油气相加氢，所以IG法也常称作两段加氢法。
德国的IG工艺流程
20世纪80年代，德国在IG法的基础上开发了更为先进的煤加氢液化和加氢精制一体化联合工艺（IGOR)。其最大的特点是原料煤经该工艺过程液化后，可直接得到加氢裂解及催化重整工艺处理的合格原料油，从而改变了两段加氢的传统IG模式，简化了工艺流程，避免了由于物料进出装置而造成的能量消耗和大量的工艺设备。
IGOR直接液化法工艺流程
2.美国的H-Coal、CTSL和HTI工艺
H-Coal工艺是美国HRI公司在20世纪60年代，从原有的重油加氢裂化工艺(H-oil)的基础上开发出来的，它的主要特点是采用了高活性的载体催化剂和流化床反应器，属于一段催化液化工艺。
H-Coal工艺流程
CTSL为两段液化工艺。
CTSL工艺流程
美国HRI公司并入HTI公司后，HTI公司在原有的H-Coal和CTSL工艺基础上开发了HTI煤液化工艺。
3.美国的EDS工艺和日本的NEDOL工艺
EDS工艺石油美国的Exxon石油公司于1966你那首先开发的对循环溶剂进行加氢的直接液化工艺，又称供氢溶剂煤液化工艺。即让循环溶剂在进入煤预处理过程之前，先经过固定床加氢反应器对溶剂加氢，以提高溶剂的供氢性能。
美国的EDS工艺流程
NEDOL工艺是20世纪80年代日本在“阳光计划”的研究基础上开发的一项直接液化工艺，在流程上与EDS工艺十分类似，都是先对液化重油进行加氢后再作为循环溶剂。主要不同是其在煤浆加氢液化
过程中加入铁系催化剂（合成硫铁矿或天然硫铁矿），并采用更加高效和稳定的真空蒸馏的方法进行固液分离。
日本的NEDOL工艺流程
4.煤油共炼工艺
煤油共炼工艺是将石油加氢裂化和没直接液化相结合的工艺，其实质是用石油渣油作为煤直接液化的溶剂，在反应器内，煤加氢液化为液体油，石油渣油也进一步裂化为较低熔点的液体油。
5.中国神华煤液化项目工艺
神华煤液化项目工艺方案自项目启动到现在，出现多次变化，并在持续建设当中。
神华一期项目工艺流程
II.煤的间接液化：
煤的间接液化是先将煤气化制成合成气(CO+H2),再经过催化合成为液体燃料。属于间接液化的费托（Fischer-Tropsch）合成和甲醇转化制汽油（MTG）的莫比尔（Mobil）工艺，已实现工业化生产。费托合成在南非建成三座萨索尔（SASOL）工厂。甲醇转化制汽油的莫比尔工艺，已在新西兰建成工业化装置，该法由合成气合成甲醇，再
转化制成汽油。合成气制醋酐，即所谓伊斯特曼煤制醋酐已在美国实现工业生产。
煤间接液化的优点是煤种适应性宽，操作条件比直接液化相对温和，煤灰
等三废问题主要在气化过程中解决，其缺点是涉及到气化合成气过程，总
效率低。
三.煤的热解
煤的热解是将煤在惰性气氛中持续加热到较高温度时发生的包括一系列物理变化和化学反应的复杂过程。
煤的热解又称干馏，通过热解可获得固体焦炭，液体焦油和煤气等，所以也可以把煤热解看作是液化和部分气化过程。
煤热解可分为高温焦化和低温热解，高温焦化的加热终温一般高于900摄氏度，低温热解加热终温一般低于700摄氏度。
高温焦化：
煤的高温焦化是伴随着炼铁工业，煤气生产和有机化工等部门生产而发展起来。在炼铁工业和煤气生产，炼焦的目的是制取焦炭和煤气，作为炼铁原料和燃料；有机化学工业的主要目的是制取煤化学产品。
在高温焦化过程中，煤受热后开始热分解，煤中的挥发分首先逸出，最后生成几乎不含煤气和烃类化合物的残留物，即焦炭。
低温热解：
煤低温热解的产品有煤气，焦油以及含有挥发分的半焦，低温热解又分为慢速热解和快速热解。
阅读全文
