[科普中國]-煤的液化

特點

（1） 液化油收率高。例如采用HTI工藝，神華煤的油收率可高達63%-68%；

（2） 煤消耗量小，一般情況下，1噸無水無灰煤能轉化成半噸以上的液化油，加上制氫用煤，約3-4噸原料產1噸液化油。

（3）餾份油以汽、柴油為主，目標產品的選擇性相對較高；

（4）油煤漿進料，設備體積小，投資低，運行費用低；

（5） 反應條件相對較苛刻，如德國老工藝液化壓力甚至高達70MPa，現(xiàn)代工藝如IGOR、HTI、NEDOL等液化壓力也達到17-30MPa，液化溫度430-470℃；

（6） 出液化反應器的產物組成較復雜，液、固兩相混合物由于粘度較高，分離相對困難；

（7）氫耗量大，一般在6%-10%，工藝過程中不僅要補充大量新氫，還需要循環(huán)油作供氫溶劑，使裝置的生產能力降低。

產物和目的液化產物有液態(tài)的碳氫化合物、煤氣和水。這些產物的生成量受到多種條件的影響，主要是煤的煤化程度(煤種)、液化用的溶劑、液化工藝及操作條件等。

液化目的是獲得液態(tài)的碳氫化合物。這些液態(tài)碳氫化合物可進一步加工，制成汽油、柴油和煤油等產品，也可將液態(tài)碳氫化合物直接用作鍋爐燃料；或作為原料進一步加工，以制造電極、碳纖維、粘結劑等。副產的煤氣是高熱值氣體燃料1。

加工工藝煤經化學加工轉化為液體產品的過程?？煞譃槲孱惣庸すに嚕?/p>

（1）煤在高壓下加氫的直接加氫液化法；

（2）煤的溶劑抽出油加氫的抽出油化法；

（3） 煤的干餾生成油加氫的干餾液化法；

（4） 先將煤生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的煤氣，再用催化合成法制得液態(tài)油的合成液化法；

（5） 煤經溶劑處理的高溫分解液化法。在液化過程中，氫將煤中的硫轉化為硫化氫，進而被部分氧化成元素硫和水。煤的液化可使煤脫硫率在85%以上2。

技術路線根據加工過程的不同路線，煤的液化分為直接液化和間接液化兩種。主要產物是柴油(或汽油)、石腦油和液化石油氣(LPG)。

煤直接液化是油煤漿在一定的溫度和壓力及催化劑作用條件下，通過一系列加氫反應生成液態(tài)烴類及氣體烴，脫除煤中氧、氮和硫等雜原子的深度轉化過程。

典型的煤直接加氫液化工藝包括：氫氣制備、油煤漿制備、加氫液化反應、油品加工等先并聯(lián)后串聯(lián)4個步驟。氫氣制備是加氫液化的重要環(huán)節(jié)，通常采用煤氣化或天然氣轉化而獲得。在煤液化過程中，將煤、催化劑和循環(huán)油制成的油煤漿，與制得的氫氣混合送入反應器。在液化反應器內，煤首先發(fā)生熱解反應，生成自由基“碎片”，不穩(wěn)定的自由基“碎片”再與氫在催化劑存在條件下結合，形成相對分子質量比煤低得多的初級加氫產物。出反應器的產物成分十分復雜，包括氣、液、固三相。氣相的主要成分是氫氣，分離后循環(huán)返回反應器重新參加反應；固相為未反應的煤、礦物質及催化劑；液相則為輕油(粗汽油)、中油等餾分油及重油。液相餾分油經提質加工(如加氫精制、加氫裂化和重整)得到合格的汽油、柴油和航空煤油等產品。重質的液固淤漿經進一步分離得到循環(huán)重油和殘渣。

煤間接液化是將煤先經氣化制成合成氣(CO+H2)，再在催化劑的作用下，經Ficher-Tropsch(F-T費托，下同)合成反應，生成烴類產品和化學品的過程。典型煤間接液化工藝包括：煤的氣化及煤氣凈化、變換和脫碳；F-T合成反應；油品加等3個串聯(lián)步驟。氣化裝置產出的粗煤氣經除塵、冷卻得到凈煤氣，凈煤氣經CO寬溫耐硫變換和酸性氣體(包括H2S和CO2等)脫除，得到成分合格的合成氣。合成氣進入合成反應器，在一定溫度、壓力及催化劑作用下發(fā)生F-T合成反應，H2和CO轉化為直鏈烴類、水以及少量的含氧有機化合物。生成物經三相分離，水相去提取醇、酮、醛等化學品；油相采用常規(guī)石油煉制手段(如常壓、減壓蒸餾)，根據需要切割出產品餾分，經進一步加工(如加氫精制、異構降凝、催化重整、加氫裂化等工藝)得到合格的油品或中間產品；氣相經冷凍分離及烯烴轉化得到LPG、聚合級丙烯、聚合級乙烯及中熱值燃料氣3。