煤制油技术综述与分析

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1、煤制油技术综述与分析摘要：针对我国富煤少油的现象，本文提出发展煤制油技术是一种战略选择。主要介绍了国内外典型的煤制油工艺，包括德国IG和IGOR、美国EDS工艺、中国神华煤直接液化等工艺，并从多角度对煤制油的两条路线进行了简要分析。关键词：富煤少油；煤制油技术；工艺；分析石油作为现代工业的血液，关乎国家经济命脉。截止2009年底，全球剩余石油储量为1855亿吨，其中，我国已探明石油剩余可采量为27．9亿吨，按年产1．8—2亿吨速度计算，我国储油量在15年之后便要枯竭。然而，随着我国国民经济的快速

2、发展，石油消耗量逐年增加，供需缺口严重，对外依存度持续攀升。相反，我国煤炭资源储量相对丰富，可持续开采百年以上。针对我国这种富煤少油的现象，从长远来看，发展煤制油技术是一种战略选择。1煤制油技术煤制油是以煤为原料，通过化学加工生产油品和石油化工产品的一项技术。煤制油技术始于2O世纪初，作为煤直接液化的奠基人——柏吉乌斯，首先完成了煤在高温高压下加氢生产液体燃料的研究。之后，德国为了满足战争的需求，大力开展了由煤制液体燃料的研究和工业生产。20世纪70年代的两次石油危机，促使世界各国重新审视煤作为

3、一次能源的重要性，煤制油技术的研究开发重新得到重视，一些新工艺也被陆续开发出来。目前，煤制油技术分为煤直接液化和煤间接液化两条路线。煤直接液化是指将煤置于较高温度和压力下，使其与氢发生反应，达到降解和加氢，最终转化为液体燃料的过程；而煤间接液化的主要思路是先让煤气化生成合成气，再以合成气为原料通过费托反应转化为液体燃料。2国内外典型的煤制油工艺2．1德国IG和IGOR工艺IG工艺既是德国开发的世界上最早的煤直接液化工艺，也是最早投入商业生产的工艺，可分为煤浆液相加氢和中油气相加氢两段加氢过程。先

4、是在高压氢气下，煤加氢转化为液体油之后，以前段的加氢产物为原料，进行催化气相加氢制得成品油。鉴于IG工艺整个流程较为复杂，操作条件要求苛刻，尤其是操作压力较高，德国在此基础上研发出了被认为是世界上最先进的煤加氢液化和加氢精制一体化联合工艺，即IGOR工艺。其主要流程可分为煤浆制备、液化反应、两段催化剂加氢、液化产物分离和常减压蒸馏等五大部分。与IG工艺相比，IGOR工艺具有以下两大特点：一是由于使用加氢后的油作为循环溶剂，极大增了溶剂的供氢性能，使得煤在液化过程中的转化率和液化油产率得到了提高；

5、二是采用液化反应和液化油提质加工在同一高压系统内进行的方式，不仅简化了工艺流程，而且得到的燃料油品质更加优。2-2美国EDS工艺EDS工艺是美国Exxon石油公司开发的针对循环溶剂进行加氢的工艺，并于1979年在德州建成了250t／d的中试厂，累计运行了2．5年。循环溶剂在固定床加氢反应器加氢后，被送至煤浆混合器内与煤粉进行混合，再用泵输送至预热器中预热到425℃。预热后的煤浆与氢气混合，一起进入操作温度为427~470℃和反应压力10~14MPa的煤液化反应器内反应。液化产物依次通过高温分离器

6、和常压蒸馏塔处理，便得到石脑油产品。该工艺一大特点是由于采用了灵活焦化装置，从而可进一步对蒸馏塔底残渣中的含碳化合物进行回收，故提高了液化油的产率。2．3中国神华煤直接液化工艺神华煤直接液化工艺是神华集团在充分消化吸收国外现有的煤直接液化技术的基础上，借鉴各工艺的优点，并结合国内各研究机构多年的研究成果和开发经验，完全依靠自己的技术力量开发的具有自主知识产权的煤直接液化工艺。该工艺的创新特点有：(1)在煤浆制备过程中，由于全部使用已预加氢的供氢性循环溶剂，使得液化反应条件温和系统操作稳定性提高。

7、(2)循环溶剂和产品是在强制循环悬浮床加氢反应器内进行加氢，催化剂可以定期更换，且加氢后的循环溶剂供氢性能好，性质稳定。(3)对液化油和固体物的分离采用的是减压蒸馏方式，残渣中油含量少，产品产率提高。(4)使用两个强制循环悬浮床反应器，保证了反应器内温度分布均匀，产品性质稳定。(5)新型高效的煤液化催化剂，不仅加入量少，生产成本低，而且煤的液化转化率高。工艺流程为：将预处理的煤送至煤浆制备器内，制得的煤浆与催化剂混合后一同进人到煤液化反应器。经两级反应，煤被转化为轻质油品，通过分离器，最重组分即

8、残渣被分离出来，其余组分依次流经改质器、分馏塔后，得到石脑油、柴油等产物．2008年12月30日，神华煤直接化化百万吨级示范工程开始投煤试车。12月31日打通了煤直接液化装置流程，生产出合格的的石脑油和柴油等目标产品，这标志着我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。2．4山西煤化所煤液化工艺20世纪80年代，中科院山西煤化所在经过多年的努力研究，充分分析国外费托合成技术和MTG工艺的基础上，开发出了将传统的费托合成技术与沸石分子筛作用相结合的固定床两段法合成工艺(MFT)和浆态床