煤加氢液化的影响因素：1、原料煤的性质.ppt
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第二章 煤气化原理 PPT
常用的气化剂有：空气、富氧空气、 氧和水蒸气。
煤气：固体燃料气化后得到的可燃 性气体。
进行气化反应的设备称煤气发生炉。
一、气化过程主要化学反应
煤炭气化过程的反应可分成两种类型。 1）非均相气体－固体反应，气相可以是最初的气化剂，
也可能是气化过程的产物，固相是指煤中的碳。虽然煤具 有很复杂的分子结构，和碳原子相连接着的还有氢、氧等 其它元素，但因为气化反应往往发生在煤裂解之后，故只 考虑煤中主要元素碳是合理的。 2)均相的气相反应，反应物可能是气化剂，也可能是反应 产物。
煤气化时发生的硫（S）和氮（N）的基本反应
元素反应 S： S+O2＝SO2 SO2+3H2＝ H2S+2H2O SO2+2CO＝S+2CO2 2H2S+SO2 ＝3S+2H2O C+2S＝CS2 CO+S＝COS
N： N2+3H2＝2NH3 N2+H2O+2CO＝2HCN+1.5O2 N2+xO2＝2NOx
煤 加热
+o2完全氧化 燃烧
密闭 干馏
+ H2O或H2 + 部分O2 气化
干燥过程也是煤炭脱水过程，它是一个物理过程，原料煤加入气
第二章 煤气化原理 化炉后，由于煤与热气流或炽热的半焦之间发生热交换，使煤中 的水分蒸发变成蒸汽进入气相。
干馏是脱除挥发分过程，当干燥煤的温度进一步提高，挥发物
煤气化主要包括从以煤中下逸四出个。脱过除程挥：发分一般也称作煤的热分解反应，它是所
二、地面气化技术的分类 在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部
加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言
煤气：固体燃料气化后得到的可燃 性气体。
进行气化反应的设备称煤气发生炉。
一、气化过程主要化学反应
煤炭气化过程的反应可分成两种类型。 1）非均相气体－固体反应，气相可以是最初的气化剂，
也可能是气化过程的产物，固相是指煤中的碳。虽然煤具 有很复杂的分子结构，和碳原子相连接着的还有氢、氧等 其它元素，但因为气化反应往往发生在煤裂解之后，故只 考虑煤中主要元素碳是合理的。 2)均相的气相反应，反应物可能是气化剂，也可能是反应 产物。
煤气化时发生的硫（S）和氮（N）的基本反应
元素反应 S： S+O2＝SO2 SO2+3H2＝ H2S+2H2O SO2+2CO＝S+2CO2 2H2S+SO2 ＝3S+2H2O C+2S＝CS2 CO+S＝COS
N： N2+3H2＝2NH3 N2+H2O+2CO＝2HCN+1.5O2 N2+xO2＝2NOx
煤 加热
+o2完全氧化 燃烧
密闭 干馏
+ H2O或H2 + 部分O2 气化
干燥过程也是煤炭脱水过程，它是一个物理过程，原料煤加入气
第二章 煤气化原理 化炉后，由于煤与热气流或炽热的半焦之间发生热交换，使煤中 的水分蒸发变成蒸汽进入气相。
干馏是脱除挥发分过程，当干燥煤的温度进一步提高，挥发物
煤气化主要包括从以煤中下逸四出个。脱过除程挥：发分一般也称作煤的热分解反应，它是所
二、地面气化技术的分类 在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部
加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言
煤直接液化基础PPT课件
使非供氢体加氢重新成为供氢体（氢气不直接与煤反应，而是通过 溶剂
将氢传递过去的反应）。 ➢在有催化剂或煤中矿物质的催化作用下，气态氢也可能直接与煤
分 子反应。如下表：
第32页/共37页
3.12 煤直接液化影响因素
原料煤
挥发分高 H/C高 矿物质 含氧官能团：酯类促进液化
促进煤熔胀软化，使其有机质断键
第15页/共37页 0.1t/d小型连续实验装置工艺过程
3.7 煤直接液化催化剂
煤直接液化催化剂种类
第16页/共37页
3.7 煤直接液化催化剂
煤直接液化催化剂种类 一、铁系催化剂
铁基催化剂的开发
铁基催化剂由于来源广泛，价格便宜，并可作为可弃性催化剂 德国Lenna煤液化厂 铁基催化剂 制铝厂的残留物（氧化铁和氧化铝，极少 量氧化钛） 印度中央燃料研究所 三氯化铁、硫酸亚铁、氧化铁、氢氧化铁浸渍在煤上 作催化剂，加入S催化活性高，与浸渍钼酸铵的催化效果相同。
先将部分氢化的芳环中的氢供出与自由基结合，然后在催化剂作 用下本身被气相氢加氢还原为氢化芳环，如此循环，维持和增加 供氢体活性
提高煤液化的选择性，抑制煤的脱氢和缩合反应
第26页/共37页
3.7 煤直接液化催化剂
催化剂 催化剂 液化反应 加入量 加入方式 溶剂
炭沉积
煤中 矿物质
第27页/共37页
3.8 煤直接液化过程中溶剂的作
供氢溶剂 促进氢转移：提供活性氢或传递活性氢
温度：最佳温度 420~450oC 工艺参数 压力：高压转化率和油收率提高，但能耗、
成本也提高 停留时间：增加停留时间，转化率提高， 沥青烯和油收率增加并出现最高点，气体
产率增加，氢耗量增加
催化剂
催化剂种类，催化剂加入量，加入方式， 第33页/共37页
将氢传递过去的反应）。 ➢在有催化剂或煤中矿物质的催化作用下，气态氢也可能直接与煤
分 子反应。如下表：
第32页/共37页
3.12 煤直接液化影响因素
原料煤
挥发分高 H/C高 矿物质 含氧官能团：酯类促进液化
促进煤熔胀软化，使其有机质断键
第15页/共37页 0.1t/d小型连续实验装置工艺过程
3.7 煤直接液化催化剂
煤直接液化催化剂种类
第16页/共37页
3.7 煤直接液化催化剂
煤直接液化催化剂种类 一、铁系催化剂
铁基催化剂的开发
铁基催化剂由于来源广泛，价格便宜，并可作为可弃性催化剂 德国Lenna煤液化厂 铁基催化剂 制铝厂的残留物（氧化铁和氧化铝，极少 量氧化钛） 印度中央燃料研究所 三氯化铁、硫酸亚铁、氧化铁、氢氧化铁浸渍在煤上 作催化剂，加入S催化活性高，与浸渍钼酸铵的催化效果相同。
先将部分氢化的芳环中的氢供出与自由基结合，然后在催化剂作 用下本身被气相氢加氢还原为氢化芳环，如此循环，维持和增加 供氢体活性
提高煤液化的选择性，抑制煤的脱氢和缩合反应
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3.7 煤直接液化催化剂
催化剂 催化剂 液化反应 加入量 加入方式 溶剂
炭沉积
煤中 矿物质
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3.8 煤直接液化过程中溶剂的作
供氢溶剂 促进氢转移：提供活性氢或传递活性氢
温度：最佳温度 420~450oC 工艺参数 压力：高压转化率和油收率提高，但能耗、
成本也提高 停留时间：增加停留时间，转化率提高， 沥青烯和油收率增加并出现最高点，气体
产率增加，氢耗量增加
催化剂
催化剂种类，催化剂加入量，加入方式， 第33页/共37页
煤加氢液化的影响因素：工艺参数.ppt
提高压力，还使液化过程有可能采用较高的反应温度。
氢压提高，对高压设备的投资、能耗和氢耗都要增加，成 本提高，选择合适的氢压。
2021/3/17
煤直接液化
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工单艺击此参处数编对辑母煤版加标氢题样液式化的影响
3.反应时间
在适合的反应温度和足够氢供应下进行煤加氢液化，随时 间的延长，液化率开始增加很快，以后逐渐减慢，而沥青 烯和油收率相应增加，并依次出现最高点；气体产率开始 很少，随反应时间的延长，后来增加很快，同时氢耗量也 随之增加。
从生产角度出发，一般要求反应时间越短越好，因为反应 时间短意味着高空速、高处理量。
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煤直接液化
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的液体层中的氢体浓度有关。 氢气压力提高，有利于氢气在催化剂表面吸附，有利于氢
向催化剂孔隙深处扩散，使催化剂活性表面得到充分利用。
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2.反应压力
压力提高，煤液化过程中的加氢速度就加快，阻止煤热解 生成的低分子组分裂解或综合成半焦的反应提高油收率；
1.反应温度
不到一定温度（如330℃）不会发生加氢转化反应，在超 过初始热解温度的一定温度范围内，煤转化率随温度上升 而上升，达到最高点后在较小的高温区间持平，然后由于 发生聚合、结焦，转化率下降。
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2.反应压力
采用高压的目的主要在于加快加氢反应速度。 煤在催化剂存在下的液相加氢速度与催化剂表面直接接触
工单艺击此参处数编对辑母煤版加标氢题样液式化的影响
影响煤液化的主要工艺参数：
煤加氢液化的影响因素：2、煤液化溶剂.
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溶剂的作用
溶剂的作用主要是热溶解煤、溶解氢气、供氢和传递氢作用、溶剂直
接与煤质反应等。
(a)热溶解煤 使用溶剂是为了让固体煤呈分子状态或自由基碎片分散于溶剂中，同
时将氢气溶解，以提高煤和固体催化剂、氢气的接触性能，加速加氢反
应和提高液化效率。 （b)溶解氢气
2018/9/20
煤直接液化
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(f) 其他作用
在液化过程中溶剂能使煤质受热均匀，防止局部过热，溶剂和煤 制成煤糊有利于泵的输送。
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气氛
(a)氢气在液化中的作用 高压氢气有利于煤的溶解和加氢液化转化率的提高。如用烷烃油 分别在N2和H2中将煤加热至400℃溶解2h，然后冷却，结果发现在H2中 煤粒已有很大变化， 在N2中煤粒基本没变化。 (b)CO＋H2O反应剂在液化中的作用 使用CO＋H2O很容易使褐煤液化。低煤化程度的煤与CO＋H2O的反应 要比与H2的反应更加容易， 随着煤化程度增加，CO＋H2O的优势减弱， 而高含氧量的煤和有机物质对CO＋H2O同样有较高的反应性。
单击此处编辑母版标题样式 煤液化溶剂对 煤加氢液化的影响 溶剂的分类
根据溶解效率和溶解温度可将溶剂分为5类： (a)非特效溶剂 在100℃温度下能溶解微量煤的溶剂。如乙醇、苯、乙醚、氯仿、甲 醇和丙酮等。 （b)特效溶剂 在200℃温度下能溶解20%～40%的煤。如吡啶、带有或不带有芳烃或 羟基取代基的低脂肪胺和其它杂环碱。 （c）降解溶剂 这类溶剂在400℃下能萃取煤高达90%以上。如菲、联苯等。 （d）反应性溶剂 在400 高温下溶解煤，是靠与煤质起化学反应，也称活性溶剂，如酚、 四氢喹啉等。 （e)气体溶剂 在超临界条件下，利用某些低沸点溶剂在超临界状态下萃取煤。
浅析煤直接液化加氢反应影响因素
浅析煤直接液化加氢反应影响因素内蒙古鄂尔多斯017209摘要：随着科学技术的发展，煤直接液化工艺技术也在不断的进步。
煤直接液化过程是十分复杂的化学反应，影响煤加氢液化的因素很多。
本文对影响液化反应的工艺条件包括煤浆浓度、循环供氢溶剂、温度、压力、停留时间、气液比、催化剂添加量等因素进行了分析，明晰了这些因素对于煤直接液化反应的正反两方面的影响，探索煤液化最佳工艺条件，提高煤直接液化项目经济性。
关键词：煤直接液化煤液化反应原理影响因素工艺条件前言：随着世界经济的发展，石油供需矛盾将会日益加剧，未来石油和天然气的最佳替代品还是煤炭，煤炭的清洁转化和高效利用，将是未来世界能源结构调整和保证经济高速发展对能源需求的必由之路。
煤炭的液化过程可以脱除煤中硫、氮等污染大气的元素及灰分，获得的液体产品是优质洁净的液体燃料和化学品，因此煤炭液化将是我国洁净煤技术和煤代油战略的重要、有效和可行的途径之一。
神华鄂尔多斯煤制油作为国内首套煤直接液化制油工业化项目，为了达到最佳效益运行，公司自开工以来，不断总结调整工艺参数等反应条件提高油收率，探索装置最佳运行工况条件。
煤直接液化工艺条件各因素对直接液化反应及液化装置的商业化运行经济性均有正反两方面的影响，必须通过大量试验和经济性的反复比较来确定合适的工艺条件，本文就工艺条件煤浆浓度、循环供氢溶剂、温度、压力、停留时间、气液比、催化剂添加量等因素进行分析。
一、煤直接液化反应的原理以及相应的工艺流程1、煤直接液化的反应机理将煤炭处于高温、高压以及氢气的环境下，通过催化剂的反应的催化作用，会发生煤炭和氢气之间的反应，然后对反应后的产品进行液化蒸馏将其分成轻重两个部分。
煤加氢液化过程中，氢不能直接与煤分子反应使煤裂解，而是煤分子本身受热分解生成不稳定的自由基裂解“碎片”。
此时，若有足够的氢，自由基就能得到饱和而稳定下来，若氢不够，则自由基之间相互结合转变为不溶性的焦。
所以，在煤的初级液化阶段，煤有机质热解和供氢是两个十分重要的反应。
煤的直接液化ppt课件
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液化残渣气化 制取氢气
原料煤的破碎 与干燥
煤浆制备
液体产物分 馏和精制
工艺流程
加氢液化
气体净化
固液分离
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要把固体煤转化为液体油，就必须采用高温 （400ºC~470ºC）或其它化学方法打碎煤的分子 结构，使大分子物质变成小分子物质，同时要从 外界供给足够量的H，以提高H/C比。
该工艺是把煤先磨成粉，再和自身产生的部分液 化油（循环溶剂）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。1 吨无水无灰煤可产500~600kg油，加上制氢用煤， 约3~4吨原料煤可产1吨成品油。其工艺过程如下 图所示。
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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 440~460ºC。当温度超过450ºC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。
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8
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。
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按煤直接液化所使用的催化剂的成本和使用 方法分为：廉价可弃型和高价可再生型两种。
廉价可弃型催化剂由于价格便宜，在直接液 化过程中与煤一起进入反应系统，并随反应 产物排出。这类催化剂包括：黄铁矿 （FeS2）、高炉飞灰（Fe2O3）等
第8章 直接液化影响因素
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
随着温度的提高 □有利的方面：反应速率增加（指数）；转化率、油产率增加； 沥青烯和前沥青烯产率下降。 □不利的方面：气体产率和氢耗量增加；容易发生结焦。
四氢化萘
9,10二氢菲
四氢喹啉
2.溶剂和氢气的影响
2.1 供氢溶剂的作用
□流动介质：配成煤浆便于输送和加压； □溶解原料：防止煤热解生成的自由基缩合成焦炭；(相似相溶) □溶解氢气：温度越高或压力越高，溶解氢气越多； □向自由基供氢：部分氢化的稠环芳烃具有供氢作用；
＋2H2
萘 供 4个 H
四氢萘
＋2H2
十氢萘
思考：循环溶剂为什么要预加氢?
2.溶剂和氢气的影响
2.1 供氢溶剂的作用
□流动介质：配成煤浆便于输送和加压； □溶解原料：防止煤热解生成的自由基缩合成焦炭；(相似相溶) □溶解氢气：温度越高或压力越高，溶解氢气越多； □向自由基供氢：部分氢化的稠环芳烃具有供氢作用； □与自由基结合：生成液化产物（主要是沥青烯）。
过 渡 金 属 催 化 剂
4.催化剂的影响
卤化物催化剂
卤化物催化剂最突出的特点是能有效地使沥青烯转化为油品 和各种馏分，并且汽油的产率较高。 各种金属卤化物的催化活性以ZnCl2, ZnBr2, ZnI2, SnCl2· 2H2O 最好。
4.催化剂的影响
卤化物催化剂
4.催化剂的影响
卤化物催化剂
2.1 供氢溶剂的作用
●供氢溶剂就是能给煤热解产生的自由基或自由基稳定产物提供 氢的溶剂。在实际运行中，供氢溶剂是循环使用的，又称为循环 溶剂。
煤加氢液化的影响因素：1、原料煤的性质.
单击此处编辑母版标题样式 原料煤的性质对 煤加氢液化的影响
煤加氢液化反应是十分复杂的化学反应，影响加氢液 化的因素很多，这里主要论述原料煤、溶剂、气氛与工艺 参数等因素。 选择加氢液化原料煤，主要考虑以下3个指标： 干燥无灰基原料煤的液体油收率高； 煤转化为低分子产物的速度,即转化的难易度；
氢耗量.
③氢含量越高，氧含量越低的煤，外供氢量越少，废水生成量 越少。 ④氮等杂原子含量要求低，以降低油品加工提质费用。 ⑤煤的岩相组成是一项重要指标，镜质组越高，煤液化性能越 好，一般镜质组达90%以上为好；丝质组含量高的煤，液化活 性差。 ⑥要求原料煤中灰<5%，一般原煤中灰难达此指标，这就要求 煤的洗选性能好，因为灰严重影响油的收率和系统的正常操作 。
90 91化率的关系
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单击此处编辑母版标题样式 原料煤的性质对 煤加氢液化的影响 直接液化对煤质的要求
①要将煤磨成200目左右细粉，并干燥到水分<2%。
②应选择易磨或中等难磨的煤作为原料，最好哈氏可磨性系数 大于50以上。
单击此处编辑母版标题样式 原料煤的性质对 煤加氢液化的影响
煤 种 中等挥发分烟 煤 高挥发分烟煤A 高挥发分烟煤B 高挥发分烟煤C 次 烟 煤B 次 烟 煤C 褐 煤 泥 炭
液体收率 /%
气体收率/%
总转化率/%
62 71.5 74 73 66.5 58 57 44
28 20 17 21.5 26 29 30 40
煤加氢液化的影响因素：3、液化催化剂.
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煤直接液化
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单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 2. 催化剂的性能要求和催化剂的组催化剂;载体 根据不同情况，载体在催化剂中可以起到以下几方面的作用：
增加有效表面和提供合适的孔结构。
提高催化剂的机械强度。 提高催化剂的热稳定性
（2）催化剂的加入方式 （3）炭沉积
（4）液化反应的溶剂
（5）煤中矿物质
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煤直接液化
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这里将催化剂在煤加氢液化中的作用归纳为3点： （1）活化反应物，加速加氢反应速率，提高煤液化的转化 率和油收率。 （2）促进溶剂的再加氢和氢源与煤之间的氢传递。 （3）选择性 。
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煤直接液化
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单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 5. 影响催化剂活性的因素
催化剂的活性主要取决于催化剂本身的化学性质和结 构，这些与催化剂的活性组分筛选和制备有关，但也与使 用条件关系密切。 （1）催化剂加入量
单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 1. 催化作用的基本特征
（1）催化剂只能加速在化学上可能进行的反应速度，而不 能加速在热力学上无法进行的反应。 （2）催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平 衡位置。 （3）催化剂只能改变化学反应速度，但它本身并不进入化 学反应的化学计量。
提供活性中心
和活性组分作用形成新化合物 节省活性组分用量，降低成本
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煤直接液化
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单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 3. 催化剂的作用
催化剂的活性主要取决于金属的种类、比表面积和载 体等。一般认为Fe、Ni、Co、Mo、Ti、和W等过度金属对 加氢反应具有活性。这是由于催化剂通过对某种反应物的 化学吸附形成化学吸附键，致使被吸附分子的电子或几何 结构发生变化从而提高了化学反应活性。
《煤化工工艺学》__煤的直接液化
将溶剂注入地下煤层，使煤解聚和溶解，加上流体的 冲击力使煤崩散，未完全溶解的煤则悬浮于溶剂中， 用泵将溶液抽出并分离加工。
虽可实现煤就地液化，不必建井采煤，但还存在许多 技术和经济问题，近期内不可能工业化 。
§7.2 煤加氢液化原理
一、煤和石油的比较
煤和石油同是可燃矿物；有机质都由碳．氢、氧、氮和硫元素构 成，但它们在结构、组成和性质上又有很大差别： 化学组成上，石油的H/C原子比高于煤，而煤中的氧含量显著高
就会彼此结合，这样就达不到降低分子量的目的。多环芳
烃在高温下有自发缩聚成焦的倾向。
在煤加氢液化中结焦反应是不希望发生的。一旦发生，
轻则使催化剂表面积炭，重则使反应器和管道结焦堵塞。
采取以下措施可防止结焦：
•
① 提高系统的氢分压；
•
② 提高供氢溶剂的浓度；
•
③ 反应温度不要太高；
•
④ 降低循环油中沥青烯含量，
（3）高压催化加氢法
如：德国的新老液化工艺和美国的氢煤法。
（4）煤和渣油联合加工法
以渣油为溶剂油与煤一起一次通过反应器，不用循环 油。渣油同时发生加氢裂解转化为轻质油。美国、加 拿大、德国和苏联等各有不同的工艺。
（5）干馏液化法
煤先热解得到焦油，然后对焦油进行加氢裂解和提质 。
（6）地下液化法
为保证催化剂维持一定的活性，在反应中连续抽出约2％的催 化剂进行再生。同时补充足够的新催化剂。
反应产物的分离和IG新工艺相近，即经过热分离器到闪蒸塔4 ，塔顶产物经常压蒸馏塔7分为轻油、中油和重油；塔底产物经旋 流器10，含固体少的淤浆返回系统制煤浆，而含固体多的淤浆经 液固分离器9再进入减压蒸馏塔8进行减压蒸馏。塔底残渣用于气 化和中油与氢气混合后，经热交换器和预 热器，进入3个串联的固定床催化加氢反应器、产物 通过热交换器后进一步冷却分离，分出气体和油， 前者基本作为循环气，后者经蒸馏得到汽油作为主 要产品，塔底残油返回作为加氢原料油。
虽可实现煤就地液化，不必建井采煤，但还存在许多 技术和经济问题，近期内不可能工业化 。
§7.2 煤加氢液化原理
一、煤和石油的比较
煤和石油同是可燃矿物；有机质都由碳．氢、氧、氮和硫元素构 成，但它们在结构、组成和性质上又有很大差别： 化学组成上，石油的H/C原子比高于煤，而煤中的氧含量显著高
就会彼此结合，这样就达不到降低分子量的目的。多环芳
烃在高温下有自发缩聚成焦的倾向。
在煤加氢液化中结焦反应是不希望发生的。一旦发生，
轻则使催化剂表面积炭，重则使反应器和管道结焦堵塞。
采取以下措施可防止结焦：
•
① 提高系统的氢分压；
•
② 提高供氢溶剂的浓度；
•
③ 反应温度不要太高；
•
④ 降低循环油中沥青烯含量，
（3）高压催化加氢法
如：德国的新老液化工艺和美国的氢煤法。
（4）煤和渣油联合加工法
以渣油为溶剂油与煤一起一次通过反应器，不用循环 油。渣油同时发生加氢裂解转化为轻质油。美国、加 拿大、德国和苏联等各有不同的工艺。
（5）干馏液化法
煤先热解得到焦油，然后对焦油进行加氢裂解和提质 。
（6）地下液化法
为保证催化剂维持一定的活性，在反应中连续抽出约2％的催 化剂进行再生。同时补充足够的新催化剂。
反应产物的分离和IG新工艺相近，即经过热分离器到闪蒸塔4 ，塔顶产物经常压蒸馏塔7分为轻油、中油和重油；塔底产物经旋 流器10，含固体少的淤浆返回系统制煤浆，而含固体多的淤浆经 液固分离器9再进入减压蒸馏塔8进行减压蒸馏。塔底残渣用于气 化和中油与氢气混合后，经热交换器和预 热器，进入3个串联的固定床催化加氢反应器、产物 通过热交换器后进一步冷却分离，分出气体和油， 前者基本作为循环气，后者经蒸馏得到汽油作为主 要产品，塔底残油返回作为加氢原料油。
煤的液化
பைடு நூலகம்
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6.1 煤直接液化 /6.1.1 煤加氢液化原理
（1）煤加氢液化中的反应
煤的加氢液化与热解关系：在煤开始热解温度以下，煤不发生明显加氢 液化反应；在煤的热解固化温度以上加氢时，结焦会大大加剧；煤的加氢液 化时，煤首先发生热解反应，生成的自由基“碎片”在氢存在的条件下与氢 结合而得以稳定，否则又会缩聚成高分子不溶物。对褐煤和烟煤讲，煤裂解 速率最快或胶质体生成量最大的温度范围约在400～450℃，这与煤加氢液化 的适宜温度区间基本一致，这也说明热解是煤加氢的前提。 R－CH2－CH2－R’→ RCH2〃＋R’CH2〃 RCH2〃＋ R’CH2〃＋2H → RCH3 ＋R’CH3
18
6.1 煤直接液化
/6.1.2 煤加氢液化工艺简介
（3）供氢溶剂法（Exxon Donor Solvent，EDS）
19
6.1 煤直接液化
/6.1.2 煤加氢液化工艺简介
（4）溶剂精炼煤法（SRC）
属加氢抽提液化工艺，不用催化剂。按加氢深度不同，它又分成SRC-I 和SRC-II。SRC-I以生产超低灰（灰分0.16％）低硫（硫0.76％）固体精炼煤 [发热量38.7 MJ／kg（煤）]为主，煤浆在反应器中的操作条件是：停留时间 40 min，出口温度450℃，压力10～13 MPa。 SRC-II以生产液体燃料为主，煤浆停留时间 1小时。和SRC-I相比，取消 了固液分离的过滤；煤浆在反应器中进行循环，有利于加氢和裂解；采用残 渣气化。
六. 煤的液化
煤直接液化 煤加氢液化原理 煤加氢液化工艺简介 煤加氢液化的影响因素 煤直接液化新技术的开发 煤间接液化 费托（F-T）合成 甲醇转化制汽油（MTG） 甲醇制烯烃（MTO）
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6.1 煤直接液化 /6.1.1 煤加氢液化原理
（1）煤加氢液化中的反应
煤的加氢液化与热解关系：在煤开始热解温度以下，煤不发生明显加氢 液化反应；在煤的热解固化温度以上加氢时，结焦会大大加剧；煤的加氢液 化时，煤首先发生热解反应，生成的自由基“碎片”在氢存在的条件下与氢 结合而得以稳定，否则又会缩聚成高分子不溶物。对褐煤和烟煤讲，煤裂解 速率最快或胶质体生成量最大的温度范围约在400～450℃，这与煤加氢液化 的适宜温度区间基本一致，这也说明热解是煤加氢的前提。 R－CH2－CH2－R’→ RCH2〃＋R’CH2〃 RCH2〃＋ R’CH2〃＋2H → RCH3 ＋R’CH3
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6.1 煤直接液化
/6.1.2 煤加氢液化工艺简介
（3）供氢溶剂法（Exxon Donor Solvent，EDS）
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6.1 煤直接液化
/6.1.2 煤加氢液化工艺简介
（4）溶剂精炼煤法（SRC）
属加氢抽提液化工艺，不用催化剂。按加氢深度不同，它又分成SRC-I 和SRC-II。SRC-I以生产超低灰（灰分0.16％）低硫（硫0.76％）固体精炼煤 [发热量38.7 MJ／kg（煤）]为主，煤浆在反应器中的操作条件是：停留时间 40 min，出口温度450℃，压力10～13 MPa。 SRC-II以生产液体燃料为主，煤浆停留时间 1小时。和SRC-I相比，取消 了固液分离的过滤；煤浆在反应器中进行循环，有利于加氢和裂解；采用残 渣气化。
六. 煤的液化
煤直接液化 煤加氢液化原理 煤加氢液化工艺简介 煤加氢液化的影响因素 煤直接液化新技术的开发 煤间接液化 费托（F-T）合成 甲醇转化制汽油（MTG） 甲醇制烯烃（MTO）
《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 。
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பைடு நூலகம்
煤种
中等挥发分烟 煤
高挥发分烟煤A 高挥发分烟煤B 高挥发分烟煤C
次 烟 煤B 次 烟 煤C 褐煤 泥炭
液体收率 /%
62 71.5 74 73 66.5 58 57 44
气体收率/%
28 20 17 21.5 26 29 30 40
总转化率/%
90 91.5 91 94.5 92.5 87 87 84
煤化程度与其加氢液化转化率的关系
Page 2
原料单击煤此的处性编辑质母对版煤标题加样氢式液化的影响
直接液化对煤质的要求
①要将煤磨成200目左右细粉，并干燥到水分<2%。 ②应选择易磨或中等难磨的煤作为原料，最好哈氏可磨性系数
大于50以上。 ③氢含量越高，氧含量越低的煤，外供氢量越少，废水生成量
越少。 ④氮等杂原子含量要求低，以降低油品加工提质费用。 ⑤煤的岩相组成是一项重要指标，镜质组越高，煤液化性能越
好，一般镜质组达90%以上为好；丝质组含量高的煤，液化活 性差。 ⑥要求原料煤中灰<5%，一般原煤中灰难达此指标，这就要求 煤的洗选性能好，因为灰严重影响油的收率和系统的正常操作 。
原料单击煤此的处性编辑质母对版煤标题加样氢式液化的影响
煤加氢液化反应是十分复杂的化学反应，影响加氢液化 的因素很多，这里主要论述原料煤、溶剂、气氛与工艺参 数等因素。
选择加氢液化原料煤，主要考虑以下3个指标： 干燥无灰基原料煤的液体油收率高； 煤转化为低分子产物的速度,即转化的难易度； 氢耗量.
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煤种
中等挥发分烟 煤
高挥发分烟煤A 高挥发分烟煤B 高挥发分烟煤C
次 烟 煤B 次 烟 煤C 褐煤 泥炭
液体收率 /%
62 71.5 74 73 66.5 58 57 44
气体收率/%
28 20 17 21.5 26 29 30 40
总转化率/%
90 91.5 91 94.5 92.5 87 87 84
煤化程度与其加氢液化转化率的关系
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直接液化对煤质的要求
①要将煤磨成200目左右细粉，并干燥到水分<2%。 ②应选择易磨或中等难磨的煤作为原料，最好哈氏可磨性系数
大于50以上。 ③氢含量越高，氧含量越低的煤，外供氢量越少，废水生成量
越少。 ④氮等杂原子含量要求低，以降低油品加工提质费用。 ⑤煤的岩相组成是一项重要指标，镜质组越高，煤液化性能越
好，一般镜质组达90%以上为好；丝质组含量高的煤，液化活 性差。 ⑥要求原料煤中灰<5%，一般原煤中灰难达此指标，这就要求 煤的洗选性能好，因为灰严重影响油的收率和系统的正常操作 。
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煤加氢液化反应是十分复杂的化学反应，影响加氢液化 的因素很多，这里主要论述原料煤、溶剂、气氛与工艺参 数等因素。
选择加氢液化原料煤，主要考虑以下3个指标： 干燥无灰基原料煤的液体油收率高； 煤转化为低分子产物的速度,即转化的难易度； 氢耗量.
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