我国煤制油技术的现状和发展

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1、我国煤制油技术的现状和发展唐宏青发表于“化学工程”2010年第10期摘要：澄清替代燃料的概念，简述我国为什么要搞煤制柴油，详细说明煤制油发展历史，特别说明中国科学院在山西、内蒙两省区和伊泰潞安集团的支持下，经过几代科学家的艰苦努力取得的煤基间接合成油技术成果推向产业化，为国家能源安全做出重大贡献。叙述间接液化的技术关键和发展趋向，目前，国内的技术已经成熟，可以自行建设成套大型化的煤制柴油装置 关键词：煤制油，现实，发展 1 澄清替代燃料的概念　近年来，有关替代燃料的各种说法在媒体上频频出现，例如“煤制油”、“煤代油”、“合成

2、油”、“煤制柴油”、“直接液化”、“间接液化”、“甲醇汽油”、“甲醇制汽油MTG”、“乙醇汽油”、“生物柴油”等。这些名称对于专业人员来说，可以分清其中的区别，知道它们的共同点和区别，但是对于非专业人士的媒体，往往将它们搞混在一起，于是赞成这个不赞成那个，容易在无形中给大家造成误解。因此区别这些概念，澄清它们的要点，从而可以让大家了解应该发展什么，不宜发展什么，使煤化工在一个健康的道路上，取得实质性的进步。见表1。首先找到它们的共同点，就是生产油品。区别在于有一部分的目标产品是柴油，而另一部分的目标产品是汽油，此外，还有的是

3、作为直接替代用品出现的。其次，就是同一种产品，其质量不同、成分不同，用途也随之而变。正是这些共同点和区别，可以将煤制油分为“煤制柴油”和“煤制汽油”两大类，各做各的，互不干扰。 表1　替代燃料的概念原料路线名称工艺产品煤制合成气煤制油费托合成高16烷值柴油，石脑油、液化气原煤加氢低16烷值柴油，石脑油、液化气煤代油费托合成高16烷值柴油，石脑油、液化气原煤加氢低16烷值柴油，石脑油、液化气合成油费托合成高16烷值柴油，石脑油、液化气煤制柴油费托合成高16烷值柴油，石脑油、液化气间接液化费托合成高16烷值柴油，石脑油、液化气直

4、接液化原煤加氢低16烷值柴油，石脑油、液化气煤制甲醇甲醇汽油掺混Ｍ**含醇燃料汽油甲醇制汽油MTG接近93号汽油甲醇柴油掺混正在试验中，修改发动机二甲醚掺混正在试验中，修改发动机生物乙醇乙醇汽油掺混Ｅ90含醇燃料汽油油料植物,水生植物油酯，动物油酯和废餐饮油生物柴油酯交换工艺甲酯或乙酯燃料柴油 实际上，由于催化剂(钴系、铁系)的不同和反应温度(高温、低温)的不同，费托合成的产品可以是以柴油为主，也可以是为汽油为主。但是在目前的国内，费托合成制汽油是不被推荐的，原因是国内柴油是不够的，汽油是过剩的。没有必要让费托合成去生产汽油

5、，使过剩的产品更加过剩。汽油的替代办法已经很多(乙醇汽油、甲醇汽油、MTG、天然气、LPG)，特别是近期中国财政部宣布，”自2010年1月114日起对任何浓度的改性乙醇进口关税由30%下调为5%，此举有利于国内燃料乙醇的进口和推广”[1]。因此，费托合成不从事合成汽油。 2 为什么要搞煤制柴油　从我国的石油资源、消费量、战略需要等方面着手，我国应该适度发展煤制柴油。这个问题在各类文献中已经说得很明白，不在这里重复。但是我们在这里要补充的是，煤制柴油是补充而不是替代，不要把事情走到了一个极端，在全国搞上亿吨的煤制柴油是不合适的

6、。   总所周知，中国是一个贫油的国家，自己的原油不够，外购原油有困难，西方国家在设法阻止我国买油。因此，我国需要煤制柴油技术作为一种补充。但同时中国应该与世界同步，使用油气资源丰富国家的石油和天然气。尽管进口石油和天然气的困难很大，但是我们应该做出不懈的努力，力争多进口一些石油和天然气资源，现阶段不应该盲目地大量开采煤资源。   用合成油工业适当地补充石油缺口，利用我国煤资源比石油资源丰富的客观条件，适当地以煤来替代石油是合理的。可以将煤制油定位在以国内合成油技术建设的少数几个煤制柴油工厂，这符合国家目前的能源战略。 3 

7、合成油发展历史3.1基本原理 费托合成Fischer-TropschSynthesis(FTS)是将含炭原料(如煤,天然气,生物质等)气化为合成气，然后通过催化剂转化为柴油,石脑油和其他烃类产品的聚合过程。费托合成反应式为：CO+2.15H2＝HCS+H2O         　          钴催化剂CO+(1.5-1.7)H2＝HCS+H2O                 铁催化剂同时发生水煤气反应:CO+H2O　＝　CO2+H2费托合成反应产物是多组分烃类的混合物，产品分布见图１。14 图１　费托合成部分产品的分布

8、图 3.2　国外发展历史1923年德国Fischer和Tropsch发现在加碱铁屑上合成气(CO+H2)可制取液态烃燃料，反应条件为10~13.3Mpa,447~567℃,后被称为F-T合成法。  1925年Fischer-Tropsch室温下合成烃类并申请专利。1934年德国鲁尔化学公司