煤直接液化工艺.
煤直接液化
神华煤直接液化工艺
高效催化剂 神华神东矿区 一期工程1Mt/a×3
直接液化发展
关于技术问题
提高铁系催化剂的加氢液化活性
研发液化粗油加氢精制催化剂
大规模工程开发，工业示范运行，工程技术能力
高压煤浆泵、减压阀等关键设备 工艺优化，适合中国煤特点技术 不单纯追求经济效益，立足长远
直接液化发展
3.煤的直接液化发展现状
直接液化
1979年～1996年： 国家支持下，进行了50多种中国煤种评价，筛选了十 几种适宜直接液化的矿点。掌握了中国煤炭应用于直 接液化的基本特性和规律。也有进一步扩展的潜力。
直接液化
• 1996－2000年 完成中美、中德、中日合作3个百万吨级
工厂预可行性研究 • 2000年后 神华示范工程工艺优化研究（863计划）， 高催化剂开发、应用（863计划） CDCL工艺开发基础研究（973基础研究）
关于原料煤消耗
中国查明煤炭资源储量1.02万亿吨，有大量可供使用的适
宜原料煤（特别是西部煤炭资源）
按照4吨原燃料煤生产1吨液化油，如形成2000万吨产能， 需要消耗煤炭约8000万吨
2020年全国煤炭消费量可能达到约30亿吨，直接液化用煤 仅占2.7％
直接液化发展
关于产业发展 2010年前建成100万吨/年工业示范工程 完成中国新工艺（CDCL工艺）开发基础研究
1.3、德国的IG和IGOL工艺
煤 煤浆 催化液相加氢 固态物 H2 分离 中油 催化液相加氢 蒸馏 产品 轻油 循环油
制氢
H2
重质油
H2 原 料 煤
备 煤
循环气
尾气
催 化 剂
煤的直接加氢液化技术
自由基碎片加氢（一）
可用如下方程式表示加氢反应
R-CH2-CH2-R’→ RCH2·+R’CH2· RCH2·+R’CH2·+2H·→ RCH3+R’CH3
煤加氢液化过程包括一系列的顺序反应和平行反 应，但以顺序反应为主，每一级反应的分子量 逐级降低，结构从复杂到简单，杂原子含量逐 级减少，H/C原子比逐级上升。
直接液化工艺流程简图
催
化
剂
H2
煤煤
反
浆
应
分
提
离
质
循环溶剂
残渣
汽油 柴油
其它
工艺过程
该工艺是把煤先磨成粉，再和自身组的部分液 化油（循环制剂）配成煤浆，在高温（450oC） 和高压(20—30MPa)下直接加氢，获得液化油， 然后再经过提质加工，得到汽油柴油等产品.1t 无水无灰煤可产500—600Kg油，加上制氢用 煤，约3—4t原料煤产1t油。
催化剂作用
催化剂的作用是吸附气体中的氢分子，并将其 活化成活性氢以便被煤的自由基碎片接受。一 般选用铁系催化剂或镍、钼和钴类催化剂。硫 是煤直接液化的助催化剂，有些煤本身含有较 高的硫，可少加或不加助催化剂。
催化剂的影响
催化剂是煤直接液化过程的核心技术 优良的催化剂可以降低煤液化温度，减少副
煤的直接加氢液化技术
煤直接液化反应机理
把固体煤转化为液体油，就必须采用增加温 度或其他化学方法以打碎煤的分子结构，使大 分子物质变成小分子物质，同时外界要供给足 够量的氢，提高其H/C原子比。
煤直接液化反应比较复杂，大致可分为热解、 氢转移、加氢三个反应步骤
氢源
煤在热解过程中外界不提供氢 煤在热解过程中外界不提供氢，煤热解
煤化工工艺学第6章煤的直接液化.
6.1.1.3煤和石油的差异
（1）煤是由缩合芳香环为结构单元通过桥键联在一起的大分子固体物，
而石油是不同大小分子组成的液体混合物；煤以缩合芳香环为主，石油以 饱和烃为主。煤的主体是高分子聚合物，而石油的主体是低分子化合物。 （2）石油的H/C比高于煤，原油为1.76而煤只有0.3～0.8，而煤氧含量显著 高于石油，煤含氧2％～21％，而石油含氧极少； （3）煤中有较多的矿物质，而石油很少。 因此，要把煤转化为油，需加氢，裂解同时必须脱灰。
掺混 掺混 酯交换工艺
煤炭直接液化是在高温高压下，借助于供氢、溶剂和催化剂，使 煤与氢反应，从而将煤中复杂的有机高分子结构直接转化为较低分子的 液体油。通过煤直接液化，不仅可以生产汽油、柴油、煤油、液化石油 气，还可以提取苯、甲苯、二甲苯混合物及生产乙烯、丙烯等重要烯烃 的原料。直接液化的优点是热效率较高、液体产品收率高；主要缺点是 煤浆加氢工艺条件相对苛刻，反应设备需能够承受高温、高压和氢的腐 蚀。图6-1是神华直接液化项目流程图。
6.1.1.2 石油
石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。主要是各种
烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫 长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。赋存于地下岩石孔隙 中的一种液态可燃有机矿产。一般认为是有机物死亡后经分解、运移、 聚集而形成。也有认为是无机碳和氢经化学作用而形成，常呈黑褐。 石油的性质因产地而异，密度为0.8～1.0 克/厘米3，粘度范围很宽，凝 固点差别很大（30～60°C），沸点范围为常温到500°C以上，可溶于 多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。它由不同的碳氢化合 物混合组成，组成石油的化学元素主要是碳 （83% ~ 87%）、氢（11% ~ 14%），其余为硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧 （0.08% ~ 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形 成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% ~ 99%，含硫、 氧、氮的 化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。 不过不同的油田的石油的成分和外貌区分很大。石油主要被用来作为燃 油和汽油，是目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是许多化学工 业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。今天88%开采的石油被 用作燃料，其它的12%作为化工业的原料。
中国神华煤直接液化工艺的工艺流程
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煤直接液化工艺流程
煤直接液化工艺流程英文回答：Coal direct liquefaction is a process that convertscoal into liquid fuels such as gasoline, diesel, and jet fuel. It involves several steps, including coal preparation, coal liquefaction, product separation, and upgrading.In the coal preparation step, coal is crushed andground into a fine powder. This increases its surface area and makes it easier to react in the subsequent liquefaction process. The powdered coal is then mixed with a solvent, such as tetralin or a mixture of tetralin and tetrahydrofuran, to form a slurry.Next, the coal slurry is fed into a high-pressurereactor where liquefaction takes place. The liquefaction process involves the breaking of coal's complex organic structure into simpler hydrocarbon molecules. This is achieved through the use of hydrogen and a catalyst, suchas iron-based catalysts or molybdenum-based catalysts. The hydrogen reacts with the coal to form various types of hydrocarbons.After liquefaction, the products are separated into different fractions based on their boiling points. This is done through a series of distillation columns. The lighter fractions, such as gasoline and diesel, are separated at lower temperatures, while the heavier fractions, such as waxes and lubricants, are separated at higher temperatures.The separated fractions are then further upgraded through processes such as hydrotreating and hydrocracking. Hydrotreating removes impurities, such as sulfur and nitrogen, from the products, while hydrocracking breaks down larger molecules into smaller ones to improve the quality of the final fuels.Overall, coal direct liquefaction is a complex process that requires careful control of temperature, pressure, and catalysts to achieve high conversion and selectivity. It offers a potential solution for utilizing coal resourcesand reducing dependence on crude oil.中文回答：煤直接液化是一种将煤炭转化为液体燃料（如汽油、柴油和喷气燃料）的工艺过程。
煤直接液化工艺流程
煤直接液化工艺流程煤直接液化是一种将煤转化为液态燃料的工艺，它可以将煤储量丰富的国家利用起来，减少对传统石油资源的依赖。
下面我将介绍一下煤直接液化的工艺流程。
首先，原料煤经过预处理后进入气化炉。
预处理主要包括煤的破碎、干燥和脱硫等工序，以确保煤的质量和适应气化反应的要求。
在气化炉中，煤与氧气或气化剂在高温和高压的条件下进行反应，产生一氧化碳和氢气等合成气体。
气化反应一般使用固定床气化炉或流化床气化炉。
接下来，合成气通过除尘和净化设备去除其中的灰分、硫化物等杂质，以保证后续反应的正常进行。
然后，合成气进入催化剂床层，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳和氢气进行合成反应，生成一系列的液态燃料。
在液化工艺中，通常采用多段式催化反应器，以提高反应的效率和产物的品质。
每个催化反应器都有自己的催化剂床层，通过恰当的控制温度、压力和催化剂的投料速度等参数，可以使合成气充分转化为液态燃料。
生成的液态燃料主要包括石脑油、汽车汽油、柴油和重油等。
在液化的过程中，会产生一些气态副产品，如氮气、二氧化碳等，这些副产品可以进行回收利用，降低环境污染。
最后，通过分离和精制，把液态燃料中的杂质、重油等分离出来，得到纯净的燃料产品。
精制过程中，常用的方法包括蒸馏、萃取和脱硫等，以提高燃料的质量和满足市场需求。
总结一下，煤直接液化工艺流程主要包括煤的预处理、气化反应、合成气净化、催化反应、分离和精制等环节。
通过合理的操作参数和催化剂的选择，可以高效地将煤转化为液态燃料，为国家能源发展提供了一种可行且可持续的路径。
同时，煤直接液化工艺也需要进一步的研究和改进，以提高工艺的经济性和环境友好性。
煤的直接液化
4、操作条件 温度和压力是影响煤直接液化反应进行的 两个因素，也是直接液化工艺两个最重要 的操作条件。 煤的液化反应是在一定温度下进行的，不 同工艺的所采用的温度大体相同，一般为 440~460º C。当温度超过450º C时，煤转化 率和油产率增加较少，而气产率增多，因 此会增加氢气的消耗量，不利于液化。
2、直接液化的溶剂 在煤液化过程中，溶剂起着溶解煤、溶 解气相氢向煤或催化剂表面扩散、供氢或 传递氢、防止煤热解的自由基碎片缩聚等 作用。 煤的直接液化必须有溶剂存在，这也是 与加氢热解的根本区别。 通常认为在煤的直接液化过程中，溶 剂能起到如下作用：
a）将煤与溶剂制成浆液的形式便于工艺过程 的输送。同时溶剂可以有效地分散煤粒、 催化剂和液化反应生成的热产物，有利于 改善多相催化液化反应体系的动力学过程。 b）依靠溶剂能力使煤颗粒发生溶胀和软化， 使其有机质中的键发生断裂。 c) 溶解部分氢气，作为反应体系中活性氢的 传递介质；或者通过供氢溶剂的脱氢反应 过程，可以提供煤液化需要的活性氢原子。
d）在有催化剂时，促使催化剂分散和萃取出 在催化剂表面上强吸附的毒物。 在煤液化工艺中，通常采用煤直接液化后 的重质油作为溶剂，且循环使用，因此又 称为循环溶剂。
3、催化剂 选用合适的催化剂对煤的直接液化至关重要， 一直是技术开发的热点之一，也是控制工艺成 本的重要因素。 催化剂的作用机理，有两种观点：（1）催化剂 的作用是吸附气体中的氢分子，并将其活化成 为易被煤的自由基团接受的活性氢；（2）催化 剂是使煤中的桥键断裂和芳环加氢的活性提高， 或是使溶剂加氢生成可向煤转移氢的供氢体等。
对压力而言，理论上压力越高对反应越有 利，但这样会增加系统的技术难度和危 险性，降低生产的经济性，因此，新的 生产工艺都在努力降低压力条件。 早期液化反应（如德国工艺）压力 高达 30~70MPa ，目前常用的反应压力 已经降到了 17~25MPa ，大大减少了设 备投资和操作费用。
煤直接液化工艺流程
煤直接液化工艺流程煤直接液化，煤液化方法之一。
将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程。
因过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。
详情如下：一、埃克森供氢溶剂法简称EDS法,为美国埃克森研究和工程公司1976年开发的技术。
原理是借助供氢溶剂的作用，在一定温度和压力下将煤加氢液化成液体燃料。
建有日处理250t煤的半工业试验装置。
其工艺流程主要包括原料混合、加氢液化和产物分离几个部分（图1）。
首先将煤、循环溶剂和供氢溶剂（即加氢后的循环溶剂）制成煤浆，与氢气混合后进入反应器。
反应温度425～450℃，压力10～14MPa,停留时间30～100min。
反应产物经蒸馏分离后，残油一部分作为溶剂直接进入混合器，另一部分在另一个反应器进行催化加氢以提高供氢能力。
溶剂和煤浆分别在两个反应器加氢是EDS法的特点。
在上述条件下,气态烃和油品总产率为50%～70%(对原料煤),其余为釜底残油。
气态烃和油品中C1～C4约占22%,石脑油约占37%，中油(180～340℃)约占37%。
石脑油可用作催化重整原料，或加氢处理后作为汽油调合组分。
中油可作为燃料油使用，用于车用柴油机时需进行加氢处理以减少芳烃含量。
减压残油通过加氢裂化可得到中油和轻油。
埃克森供氢溶剂法流程图二、溶剂精炼煤法简称SRC法,是将煤用溶剂制成浆液送入反应器，在高温和氢压下，裂解或解聚成较小的分子。
此法首先由美国斯潘塞化学公司于60年代开发，继而由海湾石油公司的子公司匹兹堡－米德韦煤矿公司进行研究试验，建有日处理煤50t的半工业试验装置。
按加氢深度的不同，分为SRC－Ⅰ和SRC－Ⅱ两种。
SRC-Ⅰ法（图2）以生产固体、低硫、无灰的溶剂精炼煤为主，用作锅炉燃料，也可作为炼焦配煤的黏合剂、炼铝工业的阳极焦、生产碳素材料的原料或进一步加氢裂化生产液体燃料。
近年来，此法较受产业界重视。
SRC-Ⅱ法用于生产液体燃料，但因当今石油价格下降以及财政困难，开发工作处于停顿状态。
煤的直接液化
煤的直接液化概述煤的液化是先进的洁净煤技术和煤转化技术之一，是用煤为原料以制取液体烃类为主要产品的技术。
煤液化分为“煤的直接液化”和“煤的间接液化”两大类，煤的直接液化是煤直接催化加氢转化成液体产物的技术．煤的间接演化是以煤基合成气(CO+H2)为原料，在一定的温度和压力下，定向催化合成烃类燃料油和化工原料的工艺，包括煤气化制取合成气及其挣化、变换、催化合成以及产品分离和改质加工等过程。
通过煤炭液化，不仅可以生产汽油、柴油、LPG（液化石油气）、喷气燃料，还可以提取BTX（苯、甲苯、二甲苯），也可以生产制造各种烯烃及含氧有机化台物。
煤炭液化可以加工高硫煤，硫是煤直接液化的助催化剂，煤中硫在气化和液化过程中转化威H2S再经分解可以得到元素硫产品．本篇专门介绍煤炭直接液化技术早在1913年，德国化学家柏吉乌斯(Bergius)首先研究成功了煤的高压加氢制油技术，并获得了专利，为煤的直接液化奠定了基础。
煤炭直接加氢液化一般是在较高温度(400℃以上)，高压(10MPa以上)，氢气(或CO+H2, CO+H2O)、催化剂和溶剂作用下，将煤的分子进行裂解加氢，直接转化为液体油的加工过程。
煤和石油都是由古代生韧在特定的地质条件下，经过漫长的地质化学滴变而成的。
煤与石油主要都是由C、H、O等元素组成。
煤和石油的根本区别就在于：煤的氢含量和H／C 原子比比石油低，氧含量比石油高I煤的相对分子质量大，有的甚至大干1000．而石油原油的相对分子质量在数十至数百之间，汽油的平均分子量约为110；煤的化学结构复杂，它的基本结构单元是以缩合芳环为主体的带有侧链和官能团的大分子，而石油则为烷烃、环烷烃和芳烃的混合物。
煤还含有相当数量的以细分散组分的形式存在的无机矿物质和吸附水，煤也含有数量不定的杂原子（氧，氮、硫）、碱金属和微量元素。
通过加氢，改变煤的分子结构和H/C原子比，同时脱除杂原子，煤就可以液化变成油。
1927年德国在莱那(Leuna)建立了世界上第一个煤直接液化厂，规模10×l04 t/a。
煤直接液化工艺
煤直接液化工艺
煤直接液化工艺是一种能够将煤转变为石油的革命性技术。
这项技术可以将煤以有利的经济效益转变为石油，以替代传统石油和其他替代能源，从而节省日益稀少的石油资源。
煤直接液化工艺的发展使得科学家们利用煤更加有效地开发石油，且减少了煤炭污染。
煤直接液化工艺的制备主要分为三个步骤：煤热解、石油生产和石油精制。
煤热解的过程，煤被加热高达2000℃，利用高温高压的状态下，改变煤的化学结构，从而将煤转换为气态物质。
石油生产则是将气态物质进一步合成为液态物质，最终得到原油；最后，精制工艺使原油精制得到合成汽油、柴油及其他含烃，如苯、乙烷等等，这就是煤直接液化工艺的完整过程。
煤直接液化工艺的应用，使得煤焦转换为液体燃料更容易、更快捷，从而消减了大量的碳排放量。
这种工艺可以从概念到实施的过程中，实现有效地利用煤炭资源，同时也减少了空气污染，形成一种绿色低碳的能源经济。
此外，煤直接液化工艺可以有效地利用煤炭资源，提高整体的煤焦炭液燃料性能，并且改善居民生活水平。
综上所述，煤直接液化工艺对于保护石油资源，环境保护和能源节约具有重要意义。
煤直接液化工艺可以有效地减少煤炭消耗，实现节能减排；另外，煤直接液化工艺可以分解、合成更多的石油和燃料，从而获得更多的可再生能源。
此外，在实现经济社会发展的同时，煤直接液化工艺也可以作为一种有效的能源节约技术，有助于改善能源利用结构，促进绿色低碳的发展。
随着人们日益重视环境保护，开发煤直接液化工艺也变得越来越重要。
为了促进能源节约，应提升煤直接液化工艺的社会应用水平，并倡导利用煤直接液化工艺维护环境的理念，以促进各方努力实施煤直接液化工艺，节省能源，保护环境。
煤炭液化的工艺
煤炭液化的工艺煤的液化是先进的洁净煤技术和煤转化技术之一，是用煤为原料以制取液体烃类为主要产品的技术。
煤掖化分为“煤的直接液化”和“煤的间接液化”两大类。
煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。
裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。
因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。
煤的间接液化是以煤基合成气(CO+ 2H )为原料，在一定的温度和压力下，定向催化合成烃类燃料油和化工原料的工艺，包括煤气化制取合成气及其净化、变换、催化合成以及产品分离和改质加工等过程。
通过煤炭液化，不仅可以生产汽油、柴油、LPG(液化石油气)、喷气燃料，还可以提取BTX(苯、甲苯、二甲苯)，也可以生产制造各种烯烃及含氧有机化合物。
煤炭液化可以加工高硫煤，硫是煤直接液化的助催化剂，煤中硫在气化和液化过程中转化成硫化氢再经分解可以得到元素硫产品。
2.1直接液化的基本原理2.1.1 反应机理大量研究证明，煤在一定温度、压力下的加氢液化过程基本分为三大步骤，首先，当温度升至300℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，打碎了煤的分子结构，从而产生大量的以结构单元分子为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围。
第二步，在具有供氢能力的溶剂环境和较高氢气压力的条件下，自由基被加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油的分子。
能与自由基结合的氢并非是分子氢，而应是氢自由基，即氢原子，或者是活化氢分子，氢原子或活化氢分子的来源有:①煤分子中碳氢键断裂产生的氢自由基;②供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基;③氢气中的氢分子被催化剂活化;④化学反应放出的氢，如系统中供给(2CO+H O )，可发生变换反应(222CO+H O CO +H )放出氢。
当外界提供的活性氢不足时，自由基碎片可发生缩聚反应和高温下的脱氢反应，最后生成固半焦或焦炭。
第三步，沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子。
煤炭直接液化技术总结
洁净煤技术——直接液化技术一、德国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70兆帕降至30兆帕，反应温度450～480摄氏度；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％。
原理图：IGOR直接液化法工艺流程工艺流程：煤与循环溶剂、催化剂、氢气依次进入煤浆预热器和煤浆反应器，反应后的物料进入高温分流器，由高温分流器下部减压阀排出的重质物料经减压闪蒸，分出残渣和闪蒸油，闪蒸油又通过高压泵打入系统，与高温分离器分出的气体及清油一起进入第一固定床反应器，在此进一步加氢后进入分离器。
中温分离器分出的重质油作为循环溶剂，气体和轻质油气进入第二固定床反应器再次加氢，通过低温分离器分离出提质后的轻质油品，气体经循环氢压机压缩后循环使用。
为了使循环气体中的氢气浓度保持在所需的水平，要补充一定数量的新鲜氢气。
液化油经两步催化加氢，已完成提质加工过程。
油中的氮和硫含量可降低到10－5数量级。
此产品经直接蒸馏可得到直馏汽油和柴油，再经重整就可获得高辛烷值汽油。
柴油只需加少量添加剂即可得到合格产品。
与其他煤的直接液化工艺相比，IGOR工艺的煤处理能力最大，煤液化反应器的空速为0. 36～0. 50 t /( m3·h)。
在反应器相同的条件下，IGOR工艺的生产能力可比其他煤液化工艺高出50%～100%。
由于煤液化粗油的提质加工与煤的液化集为一体，IGOR煤液化工艺产出的煤液化油不仅收率高，而且油品质量好。
工艺特点：把循环溶剂加氢和液化油提质加工与煤的直接液化串联在一套高压系统中，避免了分立流程物料降温降压又升温升压带来的能量损失，并在固定床催化剂上使二氧化碳和一氧化碳甲烷化，使碳的损失量降到最小。
投资可节约20％左右，并提高了能量效率。
反应条件苛刻（温度470℃，压力30MPa)；催化剂使用铝工业的废渣（赤泥）；液化反应和加氢精制在高压下进行，可一次得到杂原子含量极低的液化精制油；循环溶剂是加氢油，供氢性能好，液化转化率高。
煤直接液化工艺流程
煤直接液化工艺流程
《煤直接液化工艺流程》
煤直接液化是一种将煤直接转化成液体燃料的技术，被广泛应用于煤炭资源的高效利用和清洁能源的生产。
其工艺流程是一个复杂的化工过程，需要多种设备和技术的配合，下面将对其工艺流程进行说明。
首先，煤炭的预处理是整个工艺流程的第一步。
煤炭首先经过破碎、磨矿和筛分等步骤，使得煤炭颗粒的大小和形状更适合后续的反应和转化过程。
然后，煤质的选煤是非常关键的一步，通过密度分离、气浮和湿选等技术，将煤中的灰分和硫分等杂质进行分离，提高煤质的纯度。
接下来是煤的干馏。
将经过预处理的煤炭送入干馏炉中，利用高温和缺氧环境进行反应，将煤转化成气体和液体产物。
在此过程中，煤中的碳、氢、氧、氮等元素都将发生化学变化，产生气化气体和焦油等产品。
然后，气化气体进一步处理。
气化气体中含有一定量的一氧化碳和氢气，在进一步利用前，需要经过净化和变换等步骤，去除其中的杂质并转化成合成气，以便后续的加氢和合成反应。
最后是合成。
通过控制合成气的压力和温度，利用催化剂将合成气经过合成反应，生成液体燃料和化工产品。
整个煤直接液化工艺流程中，合成反应是决定产物品质的关键步骤。
总的来说，煤直接液化是一个复杂而又高效的技术，通过一系列工艺流程将煤炭转化成清洁高效的液体燃料。
随着技术的不断进步和设备的不断完善，相信煤直接液化技术将会在未来发挥更加重要的作用。
煤制油
煤制油煤制油包括直接液化和间接液化两种工艺技术路线。
1.煤炭直接液化技术煤在高压和一定温度下直接与氢气反应生成液体燃料油的工艺技术称为直接液化。
煤炭直接液化主要产品为汽油、柴油、航空煤油、石脑油、LPG（液化石油气），另外还可以提取BTX（苯、甲苯、二甲苯），副产品有硫磺、氨或尿素等。
直接液化工艺的产品中，柴油的比例在60~70%，汽油和LPG占40~30%左右。
直接液化的工艺主要有Exxon供氢溶剂法（EDS）。
氢-煤法等。
EDS法是煤浆在循环的供氢溶剂中与氢混合，溶剂首先通过催化器，拾取氢原子，然后通过液化反应器，释放出氢原子，使煤分解。
氢-煤法是采用沸腾床反应器，直接加氢将煤转化成液体燃料。
直接液化过程流程现代煤炭直接液化技术提高了产品质量，特别是通过液化后的提质加工工艺，使液化油通过加氢精制、重整、加氢裂化，可得到合格的汽油、柴油或航空煤油。
尤其是柴油的凝点很低，可以在高寒地区使用，所得航空煤油的比重较大，同样容积的油箱可使飞机的续航距离增加。
2. 煤炭间接液化技术间接液化是把煤炭先气化再合成，煤在高温下与氧气和水蒸气反应生成合成反应气（CO+H2），合成反应气再经F-T合成催化反应合成液体燃料及其化学品。
煤炭间接液化主要产品为汽油、柴油、航空煤油、石脑油、LPG、以及乙烯、丙稀等重要化工原料，副产品有α烯烃、硬蜡、氨、醇、酮、焦油、硫磺、煤气等。
间接液化的产品品种是可以变通的，即可以生产油品，又可以根据市场需要加以调节，生产高附加值、价格高、市场紧缺的化工产品。
对中国的石油产品市场而言，以优质石脑油和高质量柴油、烯烃、LPG 和石蜡等产品为好。
另外烯烃的价值较高，LPG也是市场紧俏物资。
此外我国石蜡生产和销售市场上，高熔点微晶蜡缺口较大，高品位润滑油也是国内比较紧缺的。
因此，汽油、柴油与高附加值的润滑油、微晶蜡等市场紧缺的产品并举，可以作为合成油产品的主攻方向。
间接液化在可控制的条件下进行合成，获得的柴油的十六烷值达70，且低硫、无芳烃，既可直接供给环保要求高的地区使用，也可作为优质油与其它油品调配。
煤直接液化工艺
煤直接液化工艺
煤直接液化工艺是指以煤作为原料，实现煤直接液化的工艺过程，常用于煤炭液化及
后处理。
该工艺可实现对煤中的喹啉、醛、酮等有毒物质的有效去除，最终获得质优的液
体产品。
煤直接液化工艺的原理是通过液化空气（空气和氧气的混合物），将煤实现液化和加
氢催化，使煤中的烯烃和烷烃发生溶解的反应。
反应在450~550℃的高温下进行，需要催
化剂的参与，同时，也会产生大量的水蒸汽，湿气和氢气。
可以根据不同的操作参数，得
到不同质量和性能的液化产物。
煤直接液化工艺具有节约资源、减少污染、提高煤品质等优点，从而被广泛应用于煤
制热力发电等领域。
在热力发电时，煤直接液化技术可以减少煤制热力发电成本，通过改
变煤中的组成，提高发电效率，并减少产生的有害气体的排放量。
此外，煤直接液化还可以提高燃烧室、燃料比例等技术性能，从而为液化发动机技术
提供技术支持。
这种工艺也可以用于替代传统的石油液化，有效补充能源，延长等候时间，并可能有助于减少碳排放。
除了优势，煤直接液化工艺也存在一些工艺方面的挑战。
首先，煤中的污染往往会破
坏催化剂的活性，降低活性剂的利用率。
其次，煤的液化过程中需要占用高电压的设备设施，增加设备投资成本。
综上所述，煤直接液化工艺对于资源利用和环境保护仍有巨大潜力，在研究和技术改进方面仍需要充分发挥。
煤的液化技术与工艺
煤的液化技术与工艺直接液化直接液化工艺旨在向煤的有机结构中加氢，破坏煤结构产生可蒸馏液体。
目前已经开发出多种直接液化工艺，但就基本化学反应而言，它们非常接近，共同特征是：在高温和高压的条件下，在溶剂中将较高比例的煤溶解，然后加入氢气和催化剂进行加氢裂化过程。
直接液化是目前可使用的最有效的液化方式。
在合适的条件下，液体产率超过70%（以干燥、无矿物质煤计）。
如果允许热量损失和其它非煤能量输入的话，采用现代化的液化工艺时总热效率（即转化成最终产品的输入原料的热值比例，%）一般为60～70%。
直接液化工艺的液体产品比热解工艺的产品质量要好得多，可以不与其它产品混合直接用作大部分固定式燃料。
但是，直接液化产品在被直接用作运输燃料之前需要进行提质加工，采用标准的石油工业技术，让从液化厂生产出来的产品与石油冶炼厂的原料混合进行处理。
根据煤的溶解步骤是否与溶解后的煤再转化成可蒸馏的液体产品步骤来分，直接液化工艺可被分为以下两类：●单段直接液化工艺该工艺是通过一个主反应器或一系列反应器来生产蒸馏组分的。
这种工艺包括一个合在一起的在线加氢反应器，对原始馏分提质，而不能直接提高总转化率。
●两段直接液化工艺该工艺是通过两个反应器或一系列反应器来生产馏分的。
其中第一段的主要目的是进行煤的溶解，不加催化剂或只加入低活性的可弃催化剂。
第一段生产的重质煤液体在第二段中在高活性催化剂的作用下加氢，生产出馏分。
另外，有些工艺专门设计用于煤和石油衍生油共处理，也可以划到这两种工艺中去。
同样，上述两种液化工艺都可改进用来共处理。
单段液化工艺60年代中后期，煤炭液化技术得到了人们的重视，全部的液化工艺均为单段液化工艺，大部分的液化研究项目也集中在单阶段液化工艺上。
70年代发生了世界范围的石油危机，一些研究人员增加了第二段的研究工作，以提高轻质油的产量。
单段液化工艺主要包括：·Kohleoel液化工艺（德国鲁尔煤炭公司）·NEDOL液化工艺（日本新能源产业技术开发机构）·H-煤液化工艺（美国HRI公司）·Exxon供氢溶剂液化工艺（即EDS工艺，美国Exxon公司）·SRC-I和II液化工艺（美国海湾石油公司）·Imhausen高压液化工艺（德国）·Conoco氯化锌液化工艺（美国Conoco公司）上述大部分液化工艺已经被淘汰，但Kohleoel和NEDOL液化工艺目前仍被广泛采用，开发商准备对这两种液化工艺进行商业性生产。
名词解释煤的直接液化
名词解释煤的直接液化煤的直接液化是一种将煤转化为液体燃料的技术过程。
通过在高温和高压下，将固态煤转化为液体燃料，可以有效提高煤的能源利用率和减少对环境的污染。
随着全球能源需求的不断增长和化石能源资源的日益稀缺，煤的直接液化技术受到了广泛的关注。
这项技术被认为是一种可行的替代能源发展方向，因为煤作为世界上最丰富的化石能源之一，具有丰富的储量和广泛的分布。
煤的直接液化技术主要有两个步骤：煤的气化和液化。
首先，在高温和缺氧条件下进行煤的气化，将固态煤转化为气体，主要产生一氧化碳(CO)和氢气(H2)等气体。
然后，在催化剂的作用下，将气态产物加氢反应，转化为液体燃料。
煤的直接液化技术的优势之一是可以有效降低煤的硫、氮等有害元素的含量。
在气化过程中，硫和氮等元素主要以气体的形式从煤中释放出来，而在液化过程中，通过催化剂的作用，这些有害元素可以被氢气还原，并形成硫化氢和氨等易于分离和处理的物质。
因此，煤的直接液化技术能够减少燃煤产生的大气污染和酸雨等环境问题。
此外，煤的直接液化技术还可以提高煤的能源利用效率。
相比于传统的燃煤发电和重油加工等过程，煤的直接液化技术可以将固态煤转化为液体燃料，包括柴油、液化石油气等。
这些燃料不仅具有更高的能源密度，而且燃烧效率也更高，能够充分释放煤的能量潜力。
因此，煤的直接液化技术在能源转型和能源结构调整方面具有重要意义。
然而，煤的直接液化技术也存在一些挑战和问题。
首先，该技术需要高温和高压等特殊的工艺条件，设备成本较高。
其次，液化过程中会产生大量的副产物，如焦化油、渣油等，对环境造成一定的负面影响。
此外，液化过程中所需的氢气等原料也会增加能源消耗和碳排放。
因此，如何有效处理这些副产物和减少能源消耗，是煤的直接液化技术亟待解决的问题。
总的来说，煤的直接液化技术具有可行性和重要性，可以有效提高煤的能源利用率和减少环境污染。
尽管存在一些挑战和问题，但通过技术创新和工艺改进，可以进一步提升该技术的经济性和环境友好性。
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煤直接液化工艺（HTI法）
♣使用胶态铁，活性提高，催化剂用量减少
♣采用外循环全返混三相鼓泡床；反应条件温和 ♣在线加氢精制；采用溶剂萃取脱灰
中国神华煤直接液化工艺
♣两段反应；减压蒸馏固液分离；采用超细铁催化剂 ♣循环溶剂加氢；采用离线加氢液化粗油精制
溶剂精炼煤法(SRCⅠ)
♣不外加催化剂 ♣氢耗量低；反应条件温和
气体及轻质油
压力 32.5MPa 温度470oC 赤 泥 重 质 物 料
重油+中油
液化油加氢提质 压力32.5MPa 温度350~420oC Co-Mo催化剂
♣过滤改为减压蒸馏
♣循环油为中油与催化加氢重油混合 ♣ 液化残渣不采用低温干馏，而气化制氢 ♣糊相加氢、循环溶剂加氢与液化油提质加工串联 ♣ 煤处理能力增大（0.35t/m3.h增加到0.5t/m3.h），产率提高
煤直接液化工艺（氢-煤法）
煤直接液化工艺（氢-煤法）
工艺特点
采用沸腾床三相反应器和钴-钼加氢催化剂 反应温度保持450-460oC，压力20MPa 煤处理量为200-600t/d
催化两段加氢液化（CTSL）工艺
♣馏分油产率提高；渣油转化为粗柴油增多 ♣脱灰效率高 ♣含固 煤直接液化基本工艺过程 4.2.1 煤直接液化工艺流程
煤直接液化是目前煤生产液体产品中最有效的路线，液体产率 超过70%（以无水无灰基煤计算),工艺总热效率在60~70%
煤生产液体产品 煤基合成甲醇、煤基合成二甲醚，煤直接\间接液化
4.3 煤直接液化工艺分类
溶剂精炼煤法（SRC) 是 否 分 步 转 化 为 可 蒸 馏 液 体 产 品 埃克森供氢溶剂法（EDS） NEDOL法 单段液化工艺 氢煤法 IGOR法 俄罗斯低压液化工艺 CTSL工艺 BCL工艺 两段液化工艺 HTI工艺 中国神华液化工艺
两段 气相加氢
（粗油、中油 商品油）
<325oC低沸点物和H2
换热300~350oC
制糊 高压反应器 循 环 气 洗 涤 冷分离器 预热430~450oC 蒸 馏 气相加氢
高 温 分 离 器 >325oC 糊状物
离心 干馏
循环溶剂（离心液（油）、干馏焦油、 重油）
糊相加氢
气相加氢
高 压 换 热 器 管 式 加 热 炉 高压冷却器 蒸 馏 分离器 高 压 反 应 器
单段液化工艺：通过一个主反应器或几个串联 的反应器生产液体产品。这种工艺也可以包括 一个合在一起的在线加氢反应器，对液体产品 提质，但没有提高煤的总转化率
两段液化工艺：通过两个不同功能的反应器或 两套反应装置生产液体产品。第一段是煤的热 解，在此阶段不加催化剂或低活性的可弃性催 化剂。第二段是一段产物在高活性的催化剂下 加氢再生产出液体产品
全部含有固体的产物通过蒸馏分离 液化条件温和 灵活焦化
日本NEDOL工艺
日本NEDOL工艺
反应条件温和 催化剂使用硫化铁和黄铁矿 工艺特点 固液分离采用减压蒸馏 循环溶剂加氢
液化油中含较多杂原子
俄罗斯低压加氢液化工艺
♣采用活性高的钼催化剂，并采用离心溶剂循环和焚烧回收催化剂 ♣煤糊液化反应器压力低，降低成本 ♣采用瞬间涡流仓煤干燥技术 ♣采用半离线固定床催化反应器对液化粗油进行加氢精制
操作条件：32.5MPa 温度360~460oC
该工艺存在压力高，氢耗量大，使用重油反应 作溶剂固液分离困难，离心分离效率低，残渣干 馏半焦无法利用。
该催化剂较强的异构性能和裂解性能，产物中汽油辛烷值高，但容易 被含N的有机碱、氨和酚类中毒，因此预加氢除去原料油中氧和氮
德国煤直接液化新工艺（IGOR)
4.3 煤直接液化工艺分类
IGOR法 埃克森供氢溶剂法（EDS） 典型煤直接液化工艺 氢煤法 NEDOL法 日本褐煤液化工艺（BCL） 溶剂精炼煤法（SRC)
改进后的液化工艺
催化两段加氢液化 （CTSL）工艺 HTI工艺 NBCL
煤直接液化工艺
德国煤直接液化老工艺（IG工艺）
糊相加氢
（煤 粗气油和中油）
♣液化流程简化，工艺效率提高 ♣采用双组分溶剂；脱灰溶剂直接循环；采用高活性催化剂 ♣高温分离器底部粗油直接进入反应器，减少预热器的燃料消耗量 ♣采用多级反应模式
Exxon供氢体溶剂法(EDS)
Exxon供氢体溶剂法(EDS)
循环溶剂加氢 溶剂加氢和煤加氢液化分开进行，提高 了催化剂寿命
工艺特点
溶剂精炼煤法(SRCⅡ)
♣部分淤浆循环 ♣减压蒸馏代替残渣过滤分离 ♣氢耗量较SRCⅠ高
溶剂精炼褐煤法(SRL)
日本褐煤液化工艺 (BCL)
♣两段液化技术和液化粗油循环提高了液化油收率 ♣一段采用廉价可弃铁 ♣采用加氢脱灰溶剂循环；采用煤浆脱水新工艺，改善了工艺操作
改进的日本褐煤液化工艺 (BCL)