煤直接液化技术现状与发展趋势解读
煤直接液化技术现状与发展趋势讲解
2、对自由基“碎片”的供氢
煤热解产生的自由基碎片是不稳定的，它只有与氢结 合后才能变得稳定，成为分子量比原料煤要低得多的 初级加氢产物，其反应为： ∑R·＋H ∑RH
供给自由基的氢源主要来自以下几个方面： （1）溶解于溶剂油中的氢在催化剂的作用下变为活
性氢； （2）溶剂油可供给的或传递的氢； （3）煤本身可供应的氢； （4）化学反应生成的氢
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直接液化
1979年～1996年： 国家支持下，进行了50多种中国煤种评价，筛选了十 几种适宜直接液化的矿点。掌握了中国煤炭应用于直 接液化的基本特性和规律。也有进一步扩展的潜力。
要将煤转化为液体产物，首先要将煤的大分子裂解为较小 的分子，而要提高H/C原子比，降低O/C比，就必须增加 H原子或减少C原子。
煤液化的实质就是在适当温度、氢压、溶剂和催化剂条件 下，比提高H/C ，使固体煤转化为液体的油。
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直接液化
制氢
煤制备 油煤浆 制备
催化剂
加氢液化
450OC，20MPa
循环溶剂
分离 单元
加氢 精制
油品 化工品
残渣
CO2 、CO
热解
加氢
7
四、煤加氢液化过程中的化学反应
1、煤的热解 煤在隔绝空气的条件下加热到一定温度，煤的化学结构
中键能最弱的ห้องสมุดไป่ตู้位开始断裂，呈自由基碎片：
煤 热裂解 自由基碎片∑R·
随温度升高，煤中一些键能较弱和较高的部位也相 继断裂，呈自由基碎片。
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国内外煤直接液化技术简介
开发国 德国 德国 英国 美国 德国 美国 日本 前苏 中国
工艺名称 Betgirs法
IG I.C.I C.C.C IGOR H-Coal NEDOL ST-S NEDOL
2024年煤炭液化市场前景分析
2024年煤炭液化市场前景分析1. 引言煤炭是世界上最主要的能源资源之一，然而，其大量燃烧会导致环境污染和温室气体排放增加的问题。
为了解决煤炭利用中的环境问题，煤炭液化技术应运而生。
本文将对煤炭液化市场的前景进行分析。
2. 煤炭液化市场概述煤炭液化是通过将煤炭转化为液体燃料的过程，液化后的煤炭可以广泛应用于交通运输、化工、发电等领域。
近年来，全球煤炭液化市场持续增长，特别是在亚洲和中东地区。
中国是世界上最大的煤炭液化市场，其经济快速发展和能源需求旺盛推动了煤炭液化市场的增长。
3. 煤炭液化市场驱动因素3.1 可再生能源需求增加随着全球对可再生能源的需求不断增加，煤炭液化作为一种可以转化为可再生燃料的技术，具有巨大的市场潜力。
煤炭液化可以将煤炭转化为液体燃料，如液化天然气（LNG），其在替代传统石油燃料方面具有明显优势。
3.2 环保压力增大煤炭液化技术可以显著减少煤炭燃烧产生的环境污染物排放，如二氧化硫和氮氧化物。
随着环境保护压力的增大，各国政府鼓励煤炭液化的发展，并出台相应的政策支持。
3.3 能源安全需求增加对于减少对进口石油的依赖和提高能源安全性，煤炭液化可以提供一个可替代的能源选择。
许多国家将煤炭液化作为能源战略的重要组成部分，以保障国家能源供应的稳定性。
4. 煤炭液化市场挑战4.1 技术成本高煤炭液化技术相对传统的煤炭燃烧技术成本较高，包括设备投资、能源消耗和碳捕集等方面。
这使得一些国家在采用煤炭液化技术时面临着经济上的困难。
4.2 竞争对手崛起随着可再生能源技术的快速发展，以及天然气等其他替代能源的竞争增加，煤炭液化市场面临来自其他能源形式的竞争，特别是液化天然气。
5. 煤炭液化市场发展趋势5.1 产业链成熟化煤炭液化市场的发展将推动液化煤油等液体燃料的生产和供应链的成熟化。
随着技术和设备的进步，煤炭液化的生产成本将逐渐降低，从而使该市场更具吸引力。
5.2 国际合作与政策支持随着国际间在可再生能源领域的合作日益加强，煤炭液化市场也将受益于全球范围内的合作机会。
世界煤炭液化技术进展与我国对策
世界煤炭液化技术进展与我国对策1 煤炭液化的概念煤炭液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。
根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。
煤的直接液化技术是指在高温高压条件下，通过加氢使煤中复杂的有机化学结构直接转化成为液体燃料的技术，又称加氢液化。
其典型的工艺过程主要包括煤的破碎与干燥、煤浆制备、加氢液化、固液分离、气体净化、液体产品分馏和精制，以及液化残渣气化制取氢气等部分，特点是对煤种要求较为严格，但热效率高，液体产品收率高。
一般情况下，1t无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油，加上制氢用煤约3~4t原料产1t成品油，液化油在进行提质加工后可生产洁净优质的汽油、柴油和航空燃料等。
煤的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以煤基合成气（一氧化碳和氢气）为原料，在一定温度和压力下，将其催化合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺，包括煤炭气化制取合成气、气体净化与交换、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。
一般情况下，约5~7t原煤产1t成品油，其特点是适用煤种广、总效率较低、投资大。
2 中国发展煤炭液化的必要性1）在可预见的将来，中国以煤为主的能源结构不会改变与世界大多数国家相比，中国能源资源特点是煤炭资源丰富，而石油、天然气相对贫乏。
最新资料表明，中国煤炭探明储量为1145亿t，储采比为93，按同等发热量计算，相当于目前已探明石油和天然气储量总和的17倍。
石油探明储量为38亿t，占我国化石能源探明储量的5.6%，储采比为24。
天然气探明可采储量为1.37万亿m3，占化石能源探明储量的2%，储采比为56。
由此可见，煤炭是中国未来的主要可依赖能源。
此外，从经济上看，煤炭也是最廉价的能源。
我国是发展中国家，又是能源消费大国，经济实力和能源供应都要求我国的能源消费必须立足于国内的能源供应，这就决定我国的能源结构必须是以煤为主体。
煤直接液化技术现状与发展趋势
醚键和杂
（2）脱硫反应 煤有机结构中的硫以硫醚、硫醇和噻吩等形式存在，脱硫反应 与上述脱氧反应相似。由于硫的负电性弱，所以脱硫反应更容易进行。 （3）脱氮反应 煤中的氮大多存在于杂环中，少数为氨基，与脱硫和脱氧相比，脱 氮要困难得多。一般脱氮需要激烈的反应条件和有催化剂存在时才能 进行，而且是先被氢化后再进行脱氮，耗氢量很大。
（4）降低循环油中沥青烯含量 （5）缩短反应时间
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五、煤加氢液化催化剂种类
（1）金属氧化物催化剂 对煤加氢液化催化活性大小顺序： SnO2、ZnO2、GeO2、MoO3、PbO、 Fe2O3、TiO2、 Bi2O3、V2O5. （2）铁系催化剂 主要为三氯化铁、硫酸亚铁、或者加入无水氧化铁，有的加硫 或者不加硫。 （3）卤化物催化剂 使用卤化物催化剂有两种方式： 一种是使用少量催化剂；另一种是使用大量催化剂，熔融金属 卤化物，催化剂与煤的质量比可高达1。
要将煤转化为液体产物，首先要将煤的大分子裂解为较小 的分子，而要提高H/C原子比，降低O/C比，就必须增加H 原子或减少C原子。 煤液化的实质就是在适当温度、氢压、溶剂和催化剂条件 下，比提高H/C ，使固体煤转化为液体的油。
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直接液化
制 氢 煤制备 油煤浆 制 备 加氢液化
450OC，20MPa
煤 浆 预 热 器 煤浆
2014-4-3
第 一 反 应 器
第 二 反 应 器
高 温 分 离 器
中 温 分 离 器
低 温 分 离 器
常 减 压 蒸 馏
加 氢 反 应 装 置
常 压 蒸 馏
煤直接液化
残渣
循环溶 剂去制 15 15 煤浆
工艺特点：
①采用两段反应，反应温度455℃、压力１9Ｍ Ｐａ，提高了煤浆空速； ②采用人工合成超细铁基催化剂 ③固液分离采用成熟的减压蒸馏； ④循环溶剂全部加氢，提高溶剂的供氢能力； ⑤液化粗油精制采用离线加氢方案。
2023年煤液化行业市场调研报告
2023年煤液化行业市场调研报告煤液化是一种将固体煤转化为液体燃料的技术。
本文旨在对煤液化行业进行市场调研，并对其发展前景做出分析。
一、煤液化的概述煤液化是一种将固体煤转化为液体燃料（如燃料油、柴油、汽油等）的技术。
其过程是在高温、高压、催化剂的作用下，将煤中的有机分子分解、重组，最终得到液体燃料。
与传统的炼油方式相比，煤液化具有对资源的利用率高、生产过程中二氧化碳排放低、原料来源广泛等优点。
二、煤液化行业的市场现状目前，煤液化行业在全球范围内仍处于发展初期。
目前该行业主要由中国、南非和俄罗斯等少数国家掌握。
其中，中国是全球最大的煤液化生产国，拥有的煤液化工厂数量和生产能力均居世界领先位置。
此外，美国、印度、澳大利亚等国也在逐渐开发煤液化技术，希望通过该技术解决能源问题。
在中国，煤液化行业依赖的是大型煤矿资源，主要生产企业包括山西焦煤、中煤能源、鄂尔多斯等。
目前，中国的煤液化产业链较为完整，涉及到从煤矿到煤炭清洁利用的整个过程。
而随着环保和能源结构调整的要求越来越高，煤液化技术也将迎来更广阔的发展空间。
三、煤液化行业的市场前景分析1. 国家政策支持中国政府一直以来都十分重视煤液化产业的发展。
近年来，环保和能源结构调整的要求越来越高，煤液化的生产技术也随之得到了更多关注和政策支持。
在“十三五”规划中，煤液化技术被确定为国家重点发展的议题。
2. 潜在增长空间煤液化技术满足了对液化燃料的需求，尤其是在国内汽车行业，其市场潜在增长空间非常巨大。
随着国内部分城市的汽车使用禁限令逐步出台，私家车销量将逐渐下降，因此对于液化石油气及液化天然气需求将会相应增加。
因此，煤液化行业有望获得更广阔的发展空间。
3. 全球能源需求增长全球主要经济体的工业化程度越来越高，能源需求也随之增长。
而煤炭作为化石能源中最重要的一种，其供应量已经逐渐趋于枯竭，煤液化技术正好弥补了这一短板，为全球能源市场提供了更多的选择。
四、总结煤液化技术具有很高的能源利用价值，已成为国家能源和环保政策的支柱力量。
我国煤液化发展的趋势
我国煤液化发展的趋势
我国煤液化发展的趋势主要有以下几个方面：
1. 技术升级和创新：随着科技的进步，煤液化技术也在不断改进和创新。
新的技术可以提高煤转化率，降低能耗和废气排放。
例如，通过应用先进的氢气化技术和催化剂，可以改善煤液化的效果和质量。
2. 资源逐步转向优质煤：由于优质煤的含碳量高，转化效率也相对较高，因此我国煤液化的发展趋势是逐步向优质煤转变。
同时，通过深度加工技术，可以提取出更多的高附加值产品，增加经济效益。
3. 环保和节能要求的提高：煤液化是一个高能耗的过程，同时也产生大量的废气和废水。
为了满足环保和节能的要求，煤液化技术需要不断优化，减少能耗和废物排放。
4. 多元化产品的生产：除了传统的燃料油和石化产品，煤液化还可以生产大量的化工原料和清洁能源。
未来，随着对低碳环保能源的需求增加，煤液化可以生产更多的天然气和液化石油气等清洁能源产品。
5. 国际合作与技术交流：我国煤液化技术发展需要与国际接轨，借鉴发展先进国家的经验，并与其开展合作。
通过国际技术交流，可以引进先进的煤液化技术
和设备，提升我国的煤液化水平。
煤液化技术研究现状及其发展趋势
煤液化技术研究现状及其发展趋势下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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现代化煤直接液化技术进展
现代化煤直接液化技术进展近年来，随着能源需求的不断增长和环保意识的提高，煤直接液化技术受到了越来越多的关注和重视。
煤直接液化是一种将煤直接转化为液体燃料的技术，可以有效地利用煤资源，减少对传统石油资源的依赖，并且减少大气污染物的排放。
本文将对现代化煤直接液化技术的进展进行详细介绍。
目前，现代化煤直接液化技术的发展主要集中在以下几个方面：1. 煤直接液化工艺的改进煤直接液化工艺是将固体煤转化为液体燃料的关键步骤，因此其工艺的改进对于提高煤直接液化技术的效率和经济性至关重要。
目前，主流的煤直接液化工艺主要有传统的H-Coal工艺和现代化的ECL工艺。
传统的H-Coal工艺主要采用煤浆作为原料，通过高温高压的反应条件将煤转化为液体燃料，但存在能耗高、产品质量低等问题。
而现代化的ECL工艺采用液态化学品作为催化剂，能够更高效地转化煤为液体燃料。
此外，还有一些新的工艺正在研发和应用中，如超高效液化工艺、接触氢化工艺等，这些工艺在提高煤直接液化效率和产品质量方面具有巨大潜力。
2. 催化剂的研究和应用催化剂在煤直接液化过程中起到了至关重要的作用，能够加快煤的转化速度、提高产品品质和选择性，减少副产物的生成。
目前，常用的煤直接液化催化剂主要有铁、钴、镍等金属催化剂和固体酸催化剂。
金属催化剂主要用于气相反应，固体酸催化剂主要用于液相反应。
近年来，针对煤直接液化过程中产生的硫、氮等污染物，研发了一系列新型催化剂，如硫化钴催化剂、硫酸锆催化剂等，能够高效地去除硫、氮等污染物，提高产品的质量和环境友好性。
3. 煤直接液化衍生产品的开发和利用除了液体燃料，煤直接液化还可以产生一系列其他有价值的产品，如液化石油气、煤化工原料、轻油等。
这些产品在国内外市场上具有广阔的前景和巨大的价值。
近年来，一些国内外企业和研究机构开始关注煤直接液化衍生产品的开发和利用，通过优化煤直接液化工艺和改进催化剂，提高衍生产品的质量和产量，为能源转型和煤炭资源的有效利用做出了积极贡献。
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国内外煤直接液化技术简介
开发国 工艺名称 开发时间 形成规模 技术特点
德国
德国 英国 美国 德国 美国 日本 前苏 中国
Betgirs法
IG I.C.I C.C.C IGOR H-Coal NEDOL ST-S NEDOL
1921
1935~39 1929 1952 1981-87 1979-82 1996 1986~90 1982
要将煤转化为液体产物，首先要将煤的大分子裂解为较小 的分子，而要提高H/C原子比，降低O/C比，就必须增加H 原子或减少C原子。 煤液化的实质就是在适当温度、氢压、溶剂和催化剂条件 下，比提高H/C ，使固体煤转化为液体的油。
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直接液化
制 氢 煤制备 油煤浆 制 备 加氢液化
450OC，20MPa
醚键和杂
（2）脱硫反应 煤有机结构中的硫以硫醚、硫醇和噻吩等形式存在，脱硫反应 与上述脱氧反应相似。由于硫的负电性弱，所以脱硫反应更容易进行。 （3）脱氮反应 煤中的氮大多存在于杂环中，少数为氨基，与脱硫和脱氧相比，脱 氮要困难得多。一般脱氮需要激烈的反应条件和有催化剂存在时才能 进行，而且是先被氢化后再进行脱氮，耗氢量很大。
优点: 热效率较高，液体产品收率高；
缺点:煤浆加氢工艺过程的总体操作条件相对氢、氧为主的元素组成的天然有机矿 物燃料，但它们在外观和化学组成上都有明显差别。 煤与石油、汽油在化学组成上最明显的差别就是煤中氢含 量低、氧含量高、H/C原子比低、O/C原子比高。
•煤炭通过液化将其中的硫等有害元素以及矿物质脱除,产品为洁净燃料 。
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一、煤制油技术分类
直接液化 间接液化
煤
燃料、化工品 燃料、化工品 汽 油
液体燃料
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MTG
干 馏
二、煤直接液化基本原理
煤炭的直接液化是指通过加氢使煤中复杂的有机高 分子结构直接转化为较低分子的液体燃料，转化过程 是在含煤粉、溶剂和催化剂的浆液系统中进行加氢、 解聚，需要较高的压力和温度。
煤 浆 预 热 器 煤浆
2018/9/24
第 一 反 应 器
第 二 反 应 器
高 温 分 离 器
中 温 分 离 器
低 温 分 离 器
常 减 压 蒸 馏
加 氢 反 应 装 置
常 压 蒸 馏
煤直接液化
残渣
循环溶 剂去制 15 15 煤浆
工艺特点：
①采用两段反应，反应温度455℃、压力１9Ｍ Ｐａ，提高了煤浆空速； ②采用人工合成超细铁基催化剂 ③固液分离采用成熟的减压蒸馏； ④循环溶剂全部加氢，提高溶剂的供氢能力； ⑤液化粗油精制采用离线加氢方案。
5t/d
12套，42.3Mt/a 100t/d 300t煤/d 200t煤/d 600t煤/d 150t煤/d 7t煤/d 0.1t煤/d
试验装置
70MPa 烟煤，70MMP 30-40Mpa 470°、30Mpa 工业试验厂 17~20Mpa 低压法 小型连续试验装置
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中国神华煤直接液化工艺
新氢 高压蒸汽 液化油
分离 单元
加氢 精制
油 品 化工品
催化剂
循环溶剂 残 渣
CO2 、CO 热解
加氢
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四、煤加氢液化过程中的化学反应
1、煤的热解
煤在隔绝空气的条件下加热到一定温度，煤的化学结构 中键能最弱的部位开始断裂，呈自由基碎片： 煤 自由基碎片∑R·
热裂解
随温度升高，煤中一些键能较弱和较高的部位也 相继断裂，呈自由基碎片。
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3、脱氧、硫、氮杂原子反应
加氢液化过程中，煤结构中的一些氧、硫、氮也产生断裂，分别生成H2O (或CO2、CO）、H2和NH3气体而被脱除。
（1）脱氧反应 煤有机结构中的氧存在形式主要有： 含氧官能团，如－COOH、－OH、－CO和醌基等 环 上述基团在加热条件下可生成H2O、CO2或CO
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直接液化
1979年～1996年：
国家支持下，进行了50多种中国煤种评价，筛选了十
（4）降低循环油中沥青烯含量 （5）缩短反应时间
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五、煤加氢液化催化剂种类
（1）金属氧化物催化剂 对煤加氢液化催化活性大小顺序： SnO2、ZnO2、GeO2、MoO3、PbO、 Fe2O3、TiO2、 Bi2O3、V2O5. （2）铁系催化剂 主要为三氯化铁、硫酸亚铁、或者加入无水氧化铁，有的加硫 或者不加硫。 （3）卤化物催化剂 使用卤化物催化剂有两种方式： 一种是使用少量催化剂；另一种是使用大量催化剂，熔融金属 卤化物，催化剂与煤的质量比可高达1。
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六、煤炭直接液化的工艺
煤炭直接液化的工艺过程主要包括 ：煤的破碎与干燥、 煤浆制备、加氢液化、固液分离、气体净化、液体产品分 馏和精制，以及煤气化制取氢气等部分。 目前，煤炭直接液化工艺已经发展到第三代，典型的工艺 有：德国IGOR公司和美国碳氢化合物研究（HTI）公司的 两段催化液化工艺和日本的NEDOL工艺等。我国从八十年 代初开始开展煤炭直接液化技术研究，目前具有自主知识 产权的神华煤直接液化工艺及成套技术已在神华鄂尔多斯 百万吨直接液化项目上成功应用。
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4、缩合反应
在加氢液化过程中，由于温度过高或供氢不足，煤热解 的自由基“碎片”彼此会发生缩合反应，生成半焦和焦炭。 缩合反应将使液化产率降低，它是煤加氢液化中不希望发 生的反应。
为提高煤液化过程的液化效率，可采取以下措施防止结焦：
（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
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2、对自由基“碎片”的供氢
煤热解产生的自由基碎片是不稳定的，它只有与氢 结合后才能变得稳定，成为分子量比原料煤要低得多 的初级加氢产物，其反应为： ∑R· ＋H ∑RH 供给自由基的氢源主要来自以下几个方面： （1）溶解于溶剂油中的氢在催化剂的作用下变为活 性氢； （2）溶剂油可供给的或传递的氢； （3）煤本身可供应的氢； （4）化学反应生成的氢
煤直接液化技术现状与发展 趋势
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目 录
1、背景 2、煤直接液化 3、发展
2
研究背景
中国是一个富 煤贫油少气的 国家，而煤炭 液化技术也将 成为新型煤化 工产业的重要 方向之一
在应对当今石油 供需矛盾和贯彻 节能减排政策中， 煤炭液化不仅具 有重大的环保意 义，而且具有保 障能源安全的战 略意义。