煤高温快速液化
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1 煤液化概述

能源在国家经济和社会发展中占有重要的地位,近年来,随着我国经济的持续高速发展,对能源和化工品的需求出现了较高的增长速度。众所周知,中国是一个富煤贫油的国家,随着石油资源短缺形势的加剧,煤炭直接液化被认为是解决石油短缺最可行的技术途径之一。

我国一次能源消费结构中煤炭约占65%,尽管近年来,煤炭所占比重有所下降,但是煤炭仍然是我国现在和未来能源的重要组成部分,以煤为主的能源格局在相当长的时间内难以改变。因此,发展煤炭液化等先进的煤洁净利用技术、充分利用我国丰富的煤炭资源、提高煤炭资源的利用效率、控制环境的污染,对于调整我国能源结构、缓解石油进口压力、降低石油风险都有十分重要的意义。

煤液化是指煤通过一系列化学加工,转化为液体燃料及其他化学品的过程,俗称煤制油。液体燃料主要是指汽油、柴油、液化石油气、重质渣油等液态烃类燃料,即通常是由天然原油加工而获得的石油产品,有时也把甲醇、乙醇等醇类燃料包括在煤液化的产品范围之内。中国有着丰富的煤炭资源,发展煤液化技术生产石油替代产品,是解决中国石油短缺,调整我国煤多油少能源格局的重要途径之一。同时,煤炭液化过程可将难处理的固体燃料转变为便于运输、储存、清洁的液体燃料,使煤炭中潜在的化学品得到合理利用,并且在反应过程中可以脱除煤中硫、氮等杂原子及灰分等,因此,煤炭液化技术是一种高效清洁煤转化技术,它扩大了煤的综合利用范围,是以煤代油战略重要、有效和可行的途径之一。

目前根据化学加工过程的不同路线,煤炭液化可分为间接液化和直接液化两大类。间接液化是先将煤气化成合成气,然后再在催化剂的作用下进行费托合成制取液体燃料和化学品。间接液化技术在南非Sasol已实现了大型工业化生产。另外还有合成气最终制取燃料油的两种间接液化技术:一是美国Mobil公司开发成功用甲醇生产汽油的MTG工艺;二是Shell公司开发的SMDS技术,用合成气制取发动机燃料油。我国也拥有完全自主知识产权的煤间接液化技术。20世纪80年代,我国开发了固定床两段法合成MFT工艺和浆态床-固定床两段合成SMFT工艺,以“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术”为核心技术的潞安集团的1.6×105t/a煤基合成油示范项目也已成功出油。

煤的直接液化是指在一定温度、压力和催化剂下,以一定的溶剂作为供氢溶剂将煤加氢直接转化为液体燃料和化工原料的加工过程。煤直接液化具有工艺路线短、热效率高、液体产品收率高等优点,但同时也存在操作条件较苛刻等问题。神华集团煤直接液化示范项目成功运行,为中国煤直接液化产业化发展和技术进步奠定了坚实的基础。

在煤炭液化的加工过程中,煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质均可脱除,硫还可以硫黄的形态得到回收,而液体产品是比一般石油产品更优质洁净的燃料。