煤炭液化技术的发展与应用现状

1.煤炭直接液化

煤炭直接液化技术，在早期工业化基础上，结合煤液化催化剂、供氢溶剂、溶剂重质化及主要设备的研究和改进，使反应压力从70兆帕降低到10兆帕，反应时间从1小时以上减少到几分钟，并有几十种煤直接液化方法，其中的先进工艺技术已完成了50～600吨／天煤大型中试，设计出日生产5万桶合成原油的煤直接萃取化工厂。

中国从20世纪70年代开始开展煤炭液化技术研究。通过“六五”、“七五”科技攻关和国际合作，煤炭科学研究总院北京煤化学研究所建立了煤炭直接液化实验室，对4个煤种进行煤炭直接液化工艺条件研究。1997～2000年，煤炭科学研究总院分别与美国、德国、日本等有关机构合作，完成了神华煤、云南先锋煤和黑龙江依兰煤直接液化示范工厂的初步可行性研究。

神华集团在对国内外煤直接液化技术认真比选的基础上，采用众家之长和成熟的单元工艺技术，开发出神华自己的煤液化工艺路线和催化剂合成技术。以无水无灰基煤计，C4以上油收率为57%～58%，油品重馏分增多，更有利于柴油产品的生产。催化剂表现出非常高的活性，具有生产流程简单、操作平稳方便、投资小、运行成本低等优点。神华集团承担的“煤直接液化关键技术”研究，是国家“863计划”项目，目前已经取得满意成果，开发出了具有自主知识产权的“中国神华煤直接液化工艺”。

2.煤炭间接液化(www.xing528.com)

煤炭间接液化，即F-T合成，已有70多年历史。1923年，Fischer和Tropsch采用合成气合成了含氧的有机化合物，1943年实现工业化。1956年F-T合成技术在南非形成了规模化工业生产，是成熟可靠的煤液化技术，在南非已建成了三个大厂。SASOL已成为世界煤化工装置的典范。荷兰Shell公司的SMDS技术，由合成石蜡烃（HPS）和石蜡烃的加氢裂解或加氢异构化（HPC）两个反应过程制取发动机燃料；美国Mobil公司的MTG合成技术，将甲醇转变成优质汽油，也建有工业化装置。国外还有一些先进的合成技术，如丹麦Topsoe公司的Tigas法和美国Mobil公司的STG法等，但都未商业化。

煤炭的间接液化，除了在南非发展改良的F-T合成工厂外，随着合成反应器的改进和合成复合催化剂的研制成功，开发了合成气直接合成汽油的一段和二段新的工艺技术，简化了工艺过程，降低了产品成本。间接液化有两种：一是煤炭间接液化是指以煤为原料先经气化制合成气（CO＋H2），再在催化剂的作用下，经F-T（费托）合成，生成烃类产品和化学品的过程。二是煤经过甲醇，再在催化剂作用下生产油品。

目前，中国对煤炭直接液化和间接液化都有较好的技术基础。中科院山西煤化所完成了2000吨／年煤炭间接液化工业试验。中国科学院经过多年的研究和攻关，于2002年6月建成投产了设计规模为年产千吨级合成油的煤炭间接液化中试厂。现在装置运行平稳，技术指标比较先进，试验取得可喜进展。其主要特点是：采用浆态床反应器，在线补加催化剂，反应条件控制和产品分布稳定；催化剂的制造成本比较低；系统的H2／CO比值波动弹性范围大，适应性强，操作灵活性大；甲烷化率低，系统反应效率高；合成油产品中约70%以上为石蜡烃，柴油十六烷值高达70。

潞安煤基合成油示范厂采用中科院山西煤化所技术，浆态床反应器、F-T合成催化剂、油品加工和系统集成全部由国内自主研制。示范厂位于潞安集团屯留煤—油—电循环经济园区内，生产规模为16万吨／年，主要产品为柴油、石脑油、LPG及少量混合醇燃料。建成年产800万吨的屯留煤矿、年入洗原煤800万吨的模块选煤厂，装机容量2×13.5万千瓦的屯留矸石热电厂于2006年建成投产，园区内还将建设6万千瓦的燃汽轮机机组及IGCC系统。