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第 #" 卷 第 $ 期 #%%! 年 $ 月

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产 液 体 燃 料 和 化 工 原 料 的 煤 化

工技术的简称。通常有两种技术

路线：直接液化和间接液化。煤

炭和石油都是碳氢化合物，典型

烟煤的氢碳比为 %) .，汽油、柴油
的氢碳比为 #（摩尔比），因此，
无论采用何种技术路线，煤制油

的关键都是增加氢碳比。

$) /

直接液化

直 接 液 化 是 在 粉 煤 浆 中 加

入气态氢，通过催化剂作用，提

高 氢 碳 比 ， 生 产 液 体 燃 料 和 化

工 原 料 。 加 氢 的 作 用 一 是 合 成

液 化 粗 油 （ 可 简 单 表 示 为

01

/) "

）， 二 是 减 少 原 料 煤 中 的

氧、硫和氮，把它们变成 1

#

2、

1

#

3 和 *1

$

的 形 式 除 去 。 除 去

氧 可 以 生 成 烃 油 ， 去 除 氮 和 硫

化 物 以 免 下 游 精 炼 用 的 裂 化 催

化剂中毒。

对于神华煤，大致可以表示

为 01

%) ./

2

%) /

3

%) %/

*

%) %#

，其直接液

化的反应式为：

401

%) ./

5 %) $6741

#

’401

/) "

8 /, 9

42

#

5 #41

#

’#41

#

2

8 /: 9

43 5 41

#

’41

#

3

8 /; 9

4*

#

5 $41

#

’#4*1

$

8 /< 9

氢 可 以 用 天 然 气 重 整 或 煤

气化制得。因为中国的天然气比

较匮乏，价格较高，因此煤制氢

更加经济。

/6/$ 年 ， 德 国 =->?<->;@

A?-B>CD 发 明 了 煤 炭 直 接 液 化 技
术 ， 并 因 此 获 得 了 诺 贝 尔 化 学

奖。/6#E 年，德国

FG 公司开始建设
世 界 上 第 一 座 商

业 化 的 煤 炭 直 接

液 化 工 厂 ， 并 于

/6$/ 年 投 入 运
转。二战期间，德

国 共 拥 有 /# 座

煤炭直接液化工厂。/67% 年，中
东发现开采成本低廉、储量丰富

的石油，因此，煤炭直接液化工

厂因经济原因停产。/6E$ 年，石
油 危 机 爆 发 ， 阿 拉 伯 世 界 对 美

国、德国和日本实行石油禁运，

于是，美国、德国和日本恢复对

煤炭直接液化的研发。/6.% 年，
国际油价暴跌，煤炭直接液化的

研发工作再次降温。目前，典型

的 煤 炭 直 接 液 化 技 术 有 ：美 国

1HF 工艺、德国 FG2I 工艺、日本

*JK2L 工艺和中国神华工艺。

$) #

间接液化

间 接 液 化 是 将 煤 炭 部 分 氧

化成主要 由 02 和 1

#

组成的合

成气，然后进行催化反应，合成

汽 油 与 柴 油 等 烃 类 燃 料 或 氧 化

燃料。氢碳比的增加是通过水煤

气 变 换 反 应 （02 5 1

#

2 ’ 1

#

5

02

#

），并脱除反应过程中产生的

02

#

实现的。

当前，煤炭间接液化最重要

的 $ 个产品是：烃类燃料、甲醇

8 01

$

21 9 和二甲醚（01

$

201

$

）。

$) #) /

烃类燃料

通过费 M 托合成工艺，把气

化 产 生 的 小 分 子 聚 集 成 大 的 碳

氢化合物分子，从而生成烃类燃

料。简单的描述如下：

402 5 #41

#

’

41

#

2 5 0

4

1

# 4

8 烯烃 9 8 #, 9

402 5 8 #4 5 / 9 1

#

’41

#

2

5 0

4

1

# 4 5 #

8 烷烃 9

8 #: 9

费 M 托 合 成 工 艺 已 经 被 南

非 3N32L 公司商业化。

$) #) #

甲醇

制 造 甲 醇 在 商 业 上 已 经 是

很成熟的技术，在中国有广泛应

用。主要反应包括：

02 5 1

#

2’02

#

5 1

#

（ 水 煤 气 变

换）

8 $, 9

02 5 #1

#

’01

$

21

（甲醇合成）

8 $: 9

甲 醇 通 过 +2AFL 工 艺 ，可

以进一步加工成汽油，这也是一

项成熟的技术，或可以直接用作

燃料。

$) #) $

二甲醚

二 甲 醚 是 无 毒 、 无 致 癌 作

用、环保的气体喷雾剂。制造方

法是甲醇脱水：

#01

$

21’01

$

201

$

5 1

#

2

$) $

直接液化和间接液化

比较

直接液化和间接液化比较，

形象地说，就好比苹果与橘子的

比较，仁者见仁，智者见智。大多

数 文 献 都 从 能 源 转 化 效 率 或 者

油品收率的角度，对直接液化和

间接液化进行比较。但是，与石

油和天然气相比，由于煤炭是一

种低成本、大储量的化石能源，

因此，比较直接液化和间接液化

的 能 源 转 化 效 率 或 者 油 品 收 率

容易产生误导。

直 接 液 化 的 合 成 燃 料 转 化

效率较高，间接液化的产品使用

效率较高；间接液化产品比直接

液化产品的环保性能更好；间接

液化比直接液化的副产品多；直

接 液 化 和 间 接 液 化 彼 此 间 没 有

排他性，其产品具有很强的互补

性。

!

神华煤直接液化项目先

洁 净 煤 技 术

洁 净 煤 技 术

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万方数据