煤液化技术
煤的液化技术
市场发展前景
1 2 3
替代石油资源
随着石油资源的日益枯竭，煤液化技术作为一种 替代石油的能源资源，具有广阔的市场前景。
满足环保要求
煤液化技术能够降低煤炭燃烧过程中的污染物排 放，符合环保要求，有助于推动清洁能源市场的 发展。
对煤液化技术企业给予税收优惠政策，降低企业税负，提高市场 竞争力。
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出口潜力
煤液化产品如柴油、汽油等可作为燃料或化工原 料，具有较大的出口潜力，有助于提升我国能源 产业的国际竞争力。
政策支持与推动
产业政策引导
政府通过制定产业政策，鼓励和支持煤液化技术的研发和应用， 推动产业健康发展。
资金扶持
政府提供资金扶持，支持企业进行技术研发和产业化推广，减轻 企业负担。
税收优惠
润滑油
煤液化过程中产生的润滑油具有 优良的润滑性能和稳定性，可用 于机械设备的润滑。
民用燃料
燃气
通过煤液化技术得到的液化石油气可作为居民生活和商业用 途的燃气。
供暖
煤液化燃料可用于集中供暖和家庭采暖，提高居民生活质量 。
化工原料
乙烯
煤液化技术可以生产乙烯等化工原料 ，进一步用于生产塑料、合成纤维等 高分子材料。
该技术最早由南非开发，主要 产品是柴油和航空煤油等。
间接液化技术的优点是工艺流 程相对简单，对原料煤的适应 性较强，但转化效率较低，且 催化剂消耗较大。
合成气液化
合成气液化是指将合成气在一定 条件下转化为液体燃料的过程。
该技术通常采用费托合成工艺， 将合成气在催化剂作用下转化为
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
煤炭液化技术
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。
第八章煤炭液化转化技术产技术
第七节 F-T合成工艺
1 气相固定床合成工艺 2 气流床Synthol合成工艺 3 三相浆态床F-T合成——Kolbel工艺 4 流化床F-T合成工艺
一、气相固定床合成工艺
二、气流床Synthol合成工艺
三、三相浆态床F-T合成——Kolbel 工艺
三、三相浆态床F-T合成——Kolbel 工艺
1 煤炭间接液化的一般加工过程 2 F-T合成的基本原理 3 F-T合成催化剂
一、煤炭间接液化的一般加工过程
一、煤炭间接液化的一般加工过程
一、煤炭间接液化的一般加工过程
1.煤预处理 2.煤炭气化 3.气体净制 4.气体转换 （1）CO变换法 （2）甲烷重整法 5.F-T合成与产物回收
一、煤炭间接液化的一般加工过程
）含量高低影响合成
反应速度的快慢。一般是
含量高，反应速率快，
转化率增加，但是反应放出热量多，易造成床层超温。
另外制取高纯度的
合成原料气体成本高，所以
一般要求其含量为80％～85％。
二、反应温度
在所有动力学方程中，反应速率和时空产率都随温 度的升高而增加。必须注意，反应温度升高，副反应的 速率也随时猛增。如温度高于300℃时，甲烷的生成量越 来越多，一氧化碳裂解成碳和二氧化碳的反应也随之加 剧。因此生产过程中必须严格控制反应温度。
三、反应压力
反应压力不仅影响催化剂的活性和寿命，而且也影 响产物的组成与产率。
压力增加，反应速度加快，尤其是氢气分压的提高， 更有利于反应速率的加快，这对铁催化剂的影响比钴剂 更加显著。
四、空间速度
对不同催化剂和不同的合成方法，都有最适宜的空 间速度范围。在适宜的空间速度下合成，油收率最高。 但是空间速度增加，一般转化率降低，产物变轻，并且 有利于烯烃的生成。
煤直接液化技术课件
British Coal
俄罗斯 中国
2024/3/15
CT-5 神华
7.0
1983-1990
6
2004-
煤直煤直接接液液化技化术
国家科学院 神华集团
11
1 煤直接液化技术沿革
1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
德国的IGOR工艺： 德国新工艺，主要特点是将液化残渣分离由过滤改为真空蒸馏，减少 了循环油中的灰分和沥青烯含量，同时部分循环油加氢，提高循环溶剂 的供氢能力，并增加催化剂的活性，从而可将操作压力由70.0MPa降 至30.0MPa。 液化油的收率由老工艺的50%提高到60%，后来的IGOR工艺又将煤 糊相加氢和粗油加氢精制串联，既简化了工艺，又可获得杂原子含量很 低的精制油，代表着煤直接液化技术的发展方向。
国别
工艺名称
规模 t/d
试验时间 年
开发机构
美国 德国
SRC EDR H-COAL
IGOR
50
1974-1981
250
1979-1983
600
1979-1982
200
1981-1987
GULF EXXOH
HRI
RAG/VEBA
日本
NEDOL
150
1996-1998
NEDO
英国
LSE
2.5
1988-1992
煤直煤直接接液液化技化术
18
1 煤直接液化技术沿革
1.2 国外煤炭直接液化技术沿革
国外发展趋势：
到20世纪80年代中期，各国开发的煤直接液化新工艺日趋成熟，有的 已完成5000t/d示范厂或23000t/d生产厂的概念设计，工业化发展势 头一度十分迅猛。
煤液化产物
煤液化产物煤液化是一种将固体煤转化为液态燃料的技术。
它可以将煤转化为各种不同类型的液态产品，如汽油、柴油、航空燃料和化学品。
这些产品可以直接用于交通运输、工业和农业等领域，也可以作为原料用于制造其他化学品。
一、煤液化的概述1.1 煤液化技术的发展历程1.2 煤液化技术分类1.3 煤液化技术优点与缺点二、煤液化产物的种类及特点2.1 汽油2.2 柴油2.3 航空燃料2.4 化学品三、煤液化产物的应用领域与前景展望3.1 交通运输领域3.2 工业领域3.3 农业领域3.4 化学工业领域四、煤液化产物生产过程中的环境问题及解决方案4.1 大气污染问题4.2 水污染问题五、结论一、煤液化的概述1.1 煤液化技术的发展历程煤液化技术最早起源于20世纪20年代，但直到20世纪50年代才开始得到广泛的关注和研究。
在过去的几十年中，煤液化技术得到了极大的发展，不断提高了产物质量和产量。
1.2 煤液化技术分类目前，煤液化技术主要分为两类：直接煤液化和间接煤液化。
直接煤液化是指在高温高压条件下，将固体煤转化为液态产品；间接煤液化则是先将固体煤转化为气态或半气态的物质，再将其转化为液态产品。
1.3 煤液化技术优点与缺点煤作为一种广泛存在的能源资源，在全球范围内具有重要战略意义。
相比于传统的油气资源，其储量更加丰富、分布更加广泛。
因此，开发利用煤资源具有重要意义。
但是由于传统的能源开采方式对环境造成了极大的危害，因此寻找一种更加环保、可持续的能源开发方式变得愈加迫切。
煤液化技术正是在这种背景下应运而生的。
煤液化技术具有以下优点：（1）可以将固体煤转化为液态能源，便于储存和运输；（2）可以利用低质量的煤资源，提高其利用价值；（3）可以减少对传统油气资源的依赖，具有重要的战略意义。
但是，煤液化技术也存在一些缺点：（1）成本较高，投资回报周期较长；（2）生产过程中会产生大量的二氧化碳等温害气体，对环境造成了一定压力；（3）部分产物质量不稳定，需要进一步改进。
煤炭液化技术
煤炭液化技术煤变油是指将煤转化加工，生产出汽油、柴油、液化石油气等液体燃料的煤液化技术，所谓煤的液化技术，就是在加温、加压的状态下，对煤直接或间接地加氢，使它成为流体化的技术。
煤的液化技术中又可分为煤的直接液化技术和煤的间接液化技术。
第四版煤的直接液化技术煤的直接液化技术是将固体煤在高温高压下与氢反应，将其降解和加氢从而转化为液体油类的工艺，又称加氢液化。
一般情况下，一吨无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油。
煤直接液化油可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料。
其工艺主要有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。
20世纪80年代开发出的煤-油共炼工艺，提高了煤液化的经济性。
煤-油共炼是煤与渣油混合成油煤浆，再炼制成液体燃料。
由于渣油中含有煤转化过程所需的大部分或全部的氢，从而可以大幅度降低成本。
该工艺是把煤先磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃）和高压（20～30MPa）下直接加氢，将煤转化成汽油、柴油等石油产品，1t无水无灰煤可产500～600kg油，加上制氢用煤，约3～4t原煤产1t成品油。
第五版煤的间接液化技术煤的间接液化技术是先将煤气化，然后合成燃料油和化工原料和产品。
目前，间接液化已在许多国家实现了工业生产，主要分两种生产工艺，一是费托(Fischer-Tropsch)工艺，将原料气直接合成油；二是摩比尔(Mobil)工艺，由原料气合成甲醇，再由甲醇转化成汽油的。
煤间接液化工艺先把煤全部气化成合成气（氢气和一氧化碳），然后再在催化剂存在下合成为汽油。
约5～7t煤产1t油。
间接液化工艺特点：1. 适用煤种比直接液化广泛；2. 可以在现有化肥厂已有气化炉的基础上实现合成汽油；3. 反应压力为3MPa，低于直接液化，反应温度为550℃，高于直接液化；4. 油收率低于直接液化，需5-7t煤出1t油，所以产品油成本比直接液化高出较多。
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。
煤炭直接液化技术总结
煤炭直接液化技术总结干净煤技术——直接液化技术一、德国 IGOR工艺1981年，德国鲁尔煤矿企业和费巴石油企业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良，建成日办理煤200 吨的半工业试验装置，操作压力由本来的70 兆帕降至 30 兆帕，反响温度450～480 摄氏度；固液分别悔过滤、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、氢气挨次进入煤浆预热器和煤浆反响器，反响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，闪蒸油又经过高压泵打入系统，与高温分别器分出的气体及清油一同进入第一固定床反响器，在此进一步加氢后进入分别器。
中温分别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响器再次加氢，经过低温分别器分别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，要增补必定数目的新鲜氢气。
液化油经两步催化加氢，已达成提质加工过程。
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获取直馏汽油和柴油，再经重整便可获取高辛烷值汽油。
柴油只要加少许增添剂即可获取合格产品。
与其余煤的直接液化工艺对比，IGOR工艺的煤办理能力最大，煤液化反响器的空速为0. 36 ～0. 50 t /( m3·h)。
在反响器相同的条件下，IGOR工艺的生产能力可比其余煤液化工艺超出50%～100%。
因为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单收率高，并且油质量量好。
工艺特色：把循环溶剂加氢和液化油提质加工与煤的直接液化串连在一套高压系统中，防止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。
投资可节俭 20％左右，并提升了能量效率。
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。
2024年煤液化市场前景分析
2024年煤液化市场前景分析简介煤液化是将煤炭转化为可燃性液体燃料的过程。
随着全球对可再生能源和减少碳排放的需求日益增长，煤液化技术逐渐受到重视。
本文将对煤液化市场的前景进行分析，并探讨其在能源行业中的发展潜力。
煤液化市场规模和趋势按照市场研究报告，煤液化市场在过去几年中取得了显著增长。
随着全球能源需求的增长和化石燃料价格的波动，煤液化作为一种可替代能源的技术备受关注。
煤液化市场预计将在未来几年持续扩大，估计年均增长率将达到x%。
煤液化技术的优势相比于传统煤炭的燃烧，煤液化技术具有以下几个优势： - 可持续性：煤液化是一种利用煤炭资源的可持续方法，有助于减少对传统石油和天然气资源的依赖。
- 低碳排放：煤液化过程能有效减少二氧化碳和其他有害气体的排放，有助于应对气候变化挑战。
- 高能效：煤液化技术可以使煤炭的能源潜力充分释放，提高能源利用效率。
煤液化市场的挑战尽管煤液化市场有广阔的发展前景，但也面临着一些挑战和限制因素： - 技术成本：煤液化技术的研发和实施成本相对较高，需要大量的资金投入和相关设施建设。
- 环境问题：煤液化过程中产生的废水和废气排放可能对环境造成一定的影响，需要加强环境监管和控制措施。
- 竞争压力：与其他可再生能源和替代能源相比，煤液化市场面临竞争压力，需要不断提升技术水平和市场竞争力。
煤液化市场的机遇尽管面临挑战，煤液化市场依然存在许多机遇： - 新兴市场需求增长：一些新兴经济体的能源需求不断增长，煤液化作为一种可替代能源具有巨大市场潜力。
- 政策支持：各国政府在可再生能源和减少碳排放方面采取积极政策，为煤液化市场的发展提供了有利环境。
- 技术创新：煤液化技术不断创新，新的技术进展有望降低成本、提高效率，进一步推动市场发展。
结论综上所述，煤液化市场具有广阔的前景和发展潜力。
随着全球能源需求的增长和可再生能源的发展，煤液化作为一种可替代能源技术将扮演重要角色。
然而，煤液化市场仍然面临一些挑战，需要加强技术创新和环境管理，以提高市场竞争力和可持续发展能力。
煤的液化技术
煤的液化技术煤的液化技术是一种将固态煤转化为液体燃料的技术，其在解决能源和环境问题上具有重要意义。
随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，煤的液化技术也逐渐受到人们的关注和重视。
煤炭资源在世界范围内广泛分布，储量丰富，是一种重要的能源资源。
然而，煤炭燃烧释放的二氧化碳等有害气体对环境造成了严重污染，加剧了全球变暖等环境问题。
因此，如何有效利用煤炭资源，减少环境污染，成为当前亟需解决的难题之一。
煤的液化技术就是一种重要的解决方案。
煤的液化技术是通过加氢裂化等化学反应将固态煤转化为液态燃料，通常包括煤气化、合成气反应和合成燃料生产等步骤。
通过煤的液化技术，可以不仅实现对煤炭资源的有效利用，还可以减少污染物排放，提高能源利用效率，是一种具有较高开发利用价值的技术途径。
煤的液化技术的发展历史可以追溯到上个世纪70年代，当时由于石油价格的飙升和石油资源日渐枯竭，人们开始寻找新的替代能源。
煤的液化技术应运而生，成为当时燃料领域的研究热点。
经过几十年的发展，煤的液化技术已经取得了显著的进展，液化煤成为了一种重要的替代燃料，广泛用于发电、交通运输等领域。
在中国，煤的液化技术也受到了相关部门的大力支持，相关研究机构和企业也积极开展了相关研究和生产工作，推动了我国煤的液化技术的快速发展。
煤的液化技术主要包括两种类型，一种是直接煤液化技术，另一种是间接煤液化技术。
直接煤液化技术是将煤直接转化为液体燃料，其中包括常压煤泥浆化、催化煤液化等方法。
而间接煤液化技术则是先将煤气化生成合成气，再通过合成气反应制备液体燃料，这种方法主要包括费舍尔-托普希合成、马来酸技术等。
这两种技术各有优缺点，应用范围也有所不同，但都对煤的液化技术的发展起到了重要的推动作用。
煤的液化技术在实际应用中面临着一些挑战和难题。
首先，煤的液化技术的生产成本较高，设备复杂，需要大量的能源和原材料，同时也会产生大量的废水和废气，对环境造成一定污染。
煤的液化原理及应用现状
煤的液化原理及应用现状1. 煤的液化原理煤的液化是指将固体煤炭转化为液体燃料的过程。
液化煤技术是利用化学反应将煤炭转化为可以燃烧的液体燃料，以满足能源需求。
下面是煤的液化原理的一些关键点：•加热：将煤炭加热到高温。
高温有助于打破煤炭的化学键，使其分解为较小的分子。
•催化剂：使用催化剂促进液化反应。
催化剂能够降低反应的活化能，提高反应速率。
•溶剂：使用合适的溶剂来使煤炭与催化剂接触，并促进反应的进行。
•氢气：向反应体系中加入氢气，可以提高液化反应的效率并降低产物中的杂质含量。
2. 煤的液化应用现状煤的液化技术已经在工业生产中得到广泛应用。
下面是煤的液化应用现状的一些主要方面：2.1 燃料煤的液化产物可以用作燃料，用于替代传统的石油燃料。
液化煤燃料的热值高，可以用于发电、汽车燃料等领域。
液化煤燃料还可以降低燃烧产生的污染物排放。
2.2 化工原料煤的液化产物可以用作化工原料，在合成某些化学产品时起到重要作用。
例如，液化煤产物可以用于合成合成氨、甲醇等化学品。
2.3 煤基化学品煤的液化技术还可以用于生产煤基化学品。
通过煤的液化过程，可以获得具有高附加值的煤基化学品，例如煤油、煤焦油等。
2.4 国内外应用现状在中国，煤的液化技术已经得到了广泛的应用。
中国是全球煤炭资源最丰富的国家之一，因此煤的液化技术在中国具有重要意义。
国外一些发达国家也在开展煤的液化研究，并将其应用于能源转化和化工领域。
3. 结论煤的液化技术可以将固体煤炭转化为液体燃料或化工原料，具有广泛的应用前景。
煤的液化在燃料和化工行业发挥着重要作用，能够提高能源的利用效率，减少环境污染。
随着煤炭资源的减少和环境保护意识的增强，煤的液化技术将会得到更广泛的应用和研究。
煤炭加工中的煤炭液化技术及应用
政策支持与推动煤炭液化技术发展的建议
柴油等。
煤炭液化与生物 质能技术的结合： 利用煤炭液化技 术生产生物质能 产品，如生物柴 油、生物乙醇等。
煤炭液化与氢能 技术的结合：利 用煤炭液化技术 生产氢能产品， 如氢气、氢燃料
电池等。
煤炭液化与碳捕 获与封存技术的 结合：利用煤炭 液化技术生产低 碳产品，如二氧 化碳、甲烷等。
添加标题
添加标题
航空燃料：煤炭液化技术可以生产出高热值、低挥发性的航空燃料，提高飞行安全性。
船舶燃料：煤炭液化技术可以生产出低硫、低灰分的船舶燃料，降低船舶排放对环境的影响。
工业燃料：煤炭液化技术可以生产出高热值、低挥发性的工业燃料，提高工业生产效率。
间接液化燃料的应用
燃料电池：将煤炭液化燃 料转化为电能，用于电动 汽车、便携式电子设备等
领域。
航空燃料：将煤炭液化燃 料转化为航空燃料，用于 飞机燃料，降低对石油的
依赖。
化工原料：将煤炭液化 燃料转化为化工原料， 用于生产塑料、橡胶、
纤维等化工产品。
供热燃料：将煤炭液化燃 料转化为供热燃料，用于 家庭、商业和工业供热，
减少对天然气的依赖。
煤炭液化与其他技术的结合应用
煤炭液化与石油 化工技术的结合： 利用煤炭液化技 术生产石油化工 产品，如汽油、
法。
生物质液化法：通过生物质 气化、合成气净化、合成油 等步骤将生物质转化为液体 燃 料 ， 如 瑞 典 Va t t e n f a l l
《煤的液化技术》课件
01
合成气液化工艺是指将合成 气冷却到低温条件下，通过 物理方法将其液化成液体燃
料的过程。
02
该工艺需要使用高效制冷系 统和精密的分离技术，以确 保合成的液体燃料纯度和品
质。
03
合成气液化工艺的产物为高 品质的液体燃料，如航空煤 油等，具有较高的经济价值
和环保性能。
04
煤液化技术的发展趋势与 挑战
03
煤的液化工艺类型
直接液化工艺
直接液化工艺是指将煤在氢气和催化剂的作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的 过程。
该工艺需要高温、高压的反应条件，同时对原料煤的品质要求较高，通常使用褐煤 、长焰煤等年轻煤种。
直接液化工艺的产物为液体燃料，如柴油、汽油等，具有较高的能源密度和环保性 能。
间接液化工艺
国际煤的液化技术应用案例
该案例展示了国际上煤液化技术的先进性和成熟度。 案例二：ExxonMobil煤液化技术
ExxonMobil公司是全球最大的石油和天然气生产商之一，同时也拥有先进的煤液化技术。
国际煤的液化技术应用案例
01
02
代表性项目为美国煤炭巨头皮博迪公司的煤液化项目，采用 ExxonMobil直接液化技术，年产油品数十万吨。
间接液化工艺是指先将煤转化为 合成气，再通过催化剂作用将合
成气转化为是将煤气化生成合成气，第二 步是将合成气催化转化为液体燃
料。
间接液化工艺的产物同样为液体 燃料，但可以通过调整合成气转 化催化剂的种类和反应条件，生
产不同种类的液体燃料。
合成气液化工艺
煤资源有限，且分布不均，需要 寻求其他可替代的能源资源。
高能耗与高碳排放
煤液化过程中能耗高，碳排放量大 ，需要采取措施降低能耗和碳排放 。
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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《近代化学》课程作业煤液化技术的研究现状The research status of coal liquefaction technology姓名：专业：时间：煤液化技术的研究现状能源安全关系到一个国家的长期稳定发展，我国的煤炭资源相对于其他形式的资源而言较为丰富，但是长期以来，我国的煤炭资源一直处于低利用率水平，造成了大量的资源浪费以及环境污染等问题，随着资源的日益减少，如何提高资源利用率成为需要研究的关键问题。
煤炭液化技术可以分为直接、间接两种，所谓煤炭直接液化技术是指将粉状煤炭与循环溶剂制备成的混合油煤浆在定温、定压以及催化剂条件下，进行加氢化学反应，最终生成所需要的液态和气态烃类化合物，同时要对所生成的物体进行脱硫、脱氮处理等有害物质处理；煤炭的间接液化技术先进行的是气化处理，将煤气化后并在催化剂的作用下，通过F-T费托过程，得到相应的烃类化合物。
相对于煤炭间接液化而言，直接液化在同样原料的基础上，所能够生产出的油品率更高一些。
1煤直接液化煤的直接液化是指在适当的温度（400~500℃）和压力（20~30MPa）下，催化加氢裂化（热裂、溶剂、萃取、非催化裂化等）成液体烃类，生成少量气体烃，脱出煤中氮、氧和硫等杂原子的深度转化过程[1]。
理论上讲，煤加氢液化分为轻度加氢和深度加氢。
通过加氢，煤结构中某些键断开，将固态煤转变成液体产物和气态产物。
1.1煤直接液化的技术的进展煤直接液化技术主要包括[2]：①煤浆配制、输送和预热过程的煤浆制备单元；②煤在高温、高压条件下进行加氢反应，生成液体产物的反应单元；③将反应生成的残渣、液化油和气态产物分离的分离单元④稳定加氢提质单元。
具体流程图如图1所示：图1：煤直接液化工艺流程简图自从1913年德国科学家F.Bergiu发明了煤炭直接液化技术后，美国、日本、英国、俄国也都独自研发出了拥有自主知识产权的液化技术。
以下简单介绍几种最具代表性的煤炭直接液化工艺，如德国IGOR工艺[3]、美国H TI工艺[4]、日本NEDOL工艺[5]等。
1.1.1德国IGOR工艺德国矿冶技术及检测公司在20世纪90年代初改进了原DT工艺，形成了先进的IGOR工艺。
该工艺是将循环溶剂和加氢液化油提质加工与煤的直接液化结合成一体的新工艺技术。
该工艺与原工艺相比有如下优点：①液化残渣的固液分离改为减压蒸馏，其处理能力增大，操作简单；②循环油基本不含固体并且基本排除了沥青烯；③煤的直接液化与循环溶剂加氢和液化油提质加工串联在一套高压系统中，油收率增加，产品质量提高，过程氢耗降低。
1.1.2美国HTI工艺HTI工艺是在H-Coal工艺和CTSI两工艺基础上，采用悬浮床反应器和胶体铁基催化剂的一种煤加氢液化工艺。
该工艺的主要技术特征有:①采用胶态高分散纳米尺度的Fe催化剂，降低了催化剂成本，提高了活性；②采用外循环全返混三相鼓泡床反应器，增强了反应器处理能力；③对液化粗油进行在线加氢精制，进一步提高了馏分油的品质；④反应条件较为温和，温度440~450℃，压力为17MPa，产率高，氢耗低;⑤固液分离采用超临界溶剂萃取脱灰，油收率提高5%。
1.1.3日本NEDOL工艺NEDOL工艺是日本在EDS工艺的基础上开发出来的烟煤液化工艺，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四个主要单元组成，用预加氢过的中、重质油溶剂将煤、催化剂制成煤浆，和氢气一起预热后在一定的温度、压力下使之反应液化，然后把得到的液化粗油进行分离，精制、改性。
大部分的中质油和全部重质油馏分经加氢后被循环作为供氢溶剂，供氢性能明显优于EDS工艺。
其工艺特点为:①反应温度430~465℃，反应压力17~19 MPa;②催化剂采用合成硫化铁或天然黄铁矿;③固液分离采用减压蒸馏;④采用循环溶剂单独加氢，提高了溶剂的供氢能力。
它集聚了“直接加氢法”、“溶剂萃取法”和“溶剂分解法”这三种烟煤液化法的优点，适用于从次烟煤至煤化度低的烟煤等广泛煤种。
1.1.4俄罗斯低压加氢液化工艺此工艺是俄罗斯在20世纪70~80年代针对本国煤质特点，开发的直接加氢液化工艺。
其工艺特点为：使用加氢活性很高的Mo催化剂，并采用离心溶剂循环和焚烧进行回收；液化反应气压力低，褐煤加氢液化压力为6. 0 MPa，烟煤加氢液化压力为10. 0 MPa，有利于降低工程投资和运行成本；采用瞬间涡流仓煤干燥技术，可以增加原料煤的比表而积和孔溶剂，减少煤颗粒粒度，利于加氢液化反应；采用半离线固定床催化反应器对液化粗油加氢精制，便于操作。
2.1煤直接液化催化剂研究进展催化剂是煤直接液化过程的核心技术，在煤液化过程中起着非常重要的作用。
优良的催化剂可以降低煤液化温度，减少副反应并降低能耗，提高氢转移效率，增加液体产物的收率。
到目前为比，被研究的催化剂主要有廉价的铁基催化剂、稍贵的钼基催化剂、利用金属间协同作用的复合催化剂以及一些新型的改性催化剂。
2.1.1铁基催化剂铁基催化剂的研究一般可分为两类：一类是天然矿物或矿渣催化剂;另一类是发展超细微粒的铁基催化剂。
铁基催化剂的活性较低，一般和硫一起使用，可以产生较好的液化效果。
虽然铁催化剂在加氢裂解活性上不如Co和Mo等催化剂，但由于经济和环保上的优势，并且煤灰分中也含有铁元素，因此，开发高效铁基催化剂成为近年来研究的重点。
Taka[6]采用配有红外聚焦炉的速热高压反应釜制备了高分散的Fe1-xS液化催化剂，考察该催化剂对Yallourn煤的直接液化效果，并和传统的黄铁矿催化剂的性能进行了比较。
结果发现，在红外聚焦炉的快速加作用下y-Fe00H转化为磁黄铁矿，大大提高了煤转化率和产品产率。
2.1.2钼基催化剂1925年人们开始使用过度金属钼及其钼酸盐催化剂用于煤的加氢液化研究，但对煤液化取得重要进展的是钼基硫化物催化剂的应用，它对煤液化的催化活性优于铁基催化剂，特别是对煤大分子结构中的Car—Cal、Car—O间的化学键断裂具有一定的选择性而备受研究者的关注。
艾军等[7]利用间歇式高压釜，采用钼系催化剂钼酸铵、三氧化钼和二硫化钼对神东煤进行煤直接液化性能的研究。
研究表明，钼的添加量为0.1%时，钼酸铵的效果最好，转化率和油产率最高，分别为82. 14%和39. 47%。
2.1.3复合催化剂由于铁基催化剂的活性相对较低，而昂贵的钼镍催化剂又很难投入实际应用，因此人们开始将铁基催化剂和昂贵的钼、镍等复合，希望提高铁基催化剂活性的同时，减少贵金属的用量。
Priyanto等[8]使用原位担载的方法制备了一系列的Fe、Mo、Ni三金属催化剂。
在反应温度为450 ℃,氢压为15 MPa，四氢化萘为溶剂的条件下，三金属FeMoNi催化剂的活性要明显好于MoNi催化剂，油产率高达770%。
三种金属的添加次序对油产率有轻微的影响。
同时，他们将液化残渣回收并作为催化剂使用，结果显示此催化剂依然有较高的活性可以反复使用，从而降低催化剂的用量。
王勇等[9]研制了一种FeNi复合催化剂，考察了催化剂对神东煤直接液化的催化活性，主要考察了催化剂粒度等因素对直接液化反应的影响，并与煤炭科学研究总院自主研发的“863”催化剂进行对比。
研究结果表明，随着复合催化剂粒径变小，煤液化的转化率和油产率增加，中间产物沥青烯和前沥青烯组分产率基本不变，气产率和氢耗率降低。
与"863”铁基催化剂相比，小于74 μm的复合催化剂的催化效果要优于后者。
该催化剂中含有一定的镍，镍的强加氢作用使得煤液化反应转化率增加，油产率增加。
2煤间接液化煤间接液化是指将煤炭转化为汽油、柴油、煤油、燃料油、液化石油气和其它化学品等液体产品的工艺过程，主要由三大部分组成，即煤制合成气(包括造气和净化)、合成气费托合成以及合成油品加工精制。
其中费托合成单元是其核心部分。
2.1煤间接液化技术的发展历程在20世纪20年代，德国就开始了煤间接液化技术的研究，并于1936年首先建成工业规模的合成油厂。
到1955年，世界上已有18个合成油工厂，总生产能力达到100万吨/年。
之后，由于石油工业的兴起和发展，致使大部分费托合成油装置关闭停运。
目前，国外典型的工业化煤间接液化技术有南非Sasol的费托合成技术、荷兰Shell公司的SMDS技术和Mobil公司的MTG合成技术等。
此外还有一些先进的合成技术，如丹麦Topse公司的TIGAS技术、美国Mobil公司的STG技术、Exxon 公司的AGC-21技术、Syntroleum公司的Syntroleum技术等，但均未商业化[10]。
我国在20世纪50~60年代初曾在锦州运行过规模为5万吨/年的煤间接液化工厂。
2008年山西潞安集团年产16万吨煤基合成油示范项目以中国科学院山西煤炭化学研究所自主研发的煤基液体燃料合成浆态床工业化技术为核心技术正式出油，标志着中国煤制油产业化试验取得了阶段性成果和重大突破。
2009 年，我国首套煤间接液化工业化示范装置在内蒙古伊泰集团正式投产。
据估计，到2020 年全国将形成煤间接液化装置5000 万吨/年的产能。
2.2煤间接液化技术的经济性与工业应用前景2.2.1煤间接液化技术的经济性影响煤间接液化技术经济性的主要因素有：①整个装置的投资规模和生产规模；②煤间接液化的技术选择；③间接液化使用的催化剂，一般不能再生，且价格贵，因此除设法减少损耗和延长寿命外，应在催化剂再生技术上争取突破；④采用先进固定流化床和浆态床工艺，可提高主产品的产率和选择性，增产高附加值化学品，给企业带来丰厚的收益；⑤建厂地理位置，项目的建设周期，原料煤的价格和品质，原油、成品油价格等；⑥整个煤液化工艺流程的集成优化程度等。
煤制油是一个具有规模经济性的大型综合性产业，要取得明显的经济效益，煤制油装置规模应在100万吨/年以上，装置规模越大，吨油投资越少，物料和能量利用率越高，其综合效益越好。
在技术选择方面，对煤间接液化制油项目的经济性有重要影响的是:煤制合成气技术、合成油技术和煤基油加工精制技术。
煤制合成气装置占总投资的65%左右，费托合成装置约占20%，油品精制装置占15%。
由此可见，煤制合成气装置是制约煤制油装置投资和回报期的主要因素。
国内采用Texaco和Lurgi气化炉的煤气化技术均有商业装置运行并已基本实现国产化。
费托合成油技术的选择也很重要，主要需比较国外引进技术与国内自主研发技术。
国外技术优点是成熟可靠，缺点是引进费用高，使项目的总体造价可能大幅度上升;相反，采用国内自主研发技术缺点是工程放大存在一定风险，放大倍数越大，风险就越大，优点是软件费用低，项目总体造价可以大幅降低。
原料和动力的消耗是构成煤间接液化制油项目中可变成本的主要组成部分，对项目的经济性有重要影响，煤耗相对水耗和电价的影响更大。