国内外煤制油技术
煤制油技术综述与分析
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。
国内外煤制油技术
一、煤制油技术分类从下表1可见，煤与石油的成分特点：①煤的氢碳比约0.7，石油约1.5～1.7；②煤结构以缩合芳香烃为主，石油以脂肪烃为主；③煤中含较多杂原子，水分、矿物质较多；④煤是固体，石油是粘稠液体。
表1 煤与石油成分对比表煤制油技术分类如图1所示。
图1 煤制油技术分类图二、直接液化煤炭直接液化流程如图2所示。
始于上一世纪20年代，工业化于30～40年代。
1943年，德国总规模达到423万t/a，战后停止。
二战后新技术持续开发，70年代新工艺开发高潮，2000年前后停止。
图2 煤炭直接液化流程图国内从70年代末开始研究，国际合作-国内研发，催化剂开发，建成2套0.1t/d工艺研发装置，一套加氢装置。
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。
1996~2000年，完成中美、中德、中日合作3个百万吨级工厂预可行性研究；2000年后，神华示范工程工艺优化研究（863计划），高催化剂开发、应用（863计划），CDCL工艺开发基础研究（973基础研究）；特点：由跟踪研究和技术储备转入目标研究和技术发展研究；针对中国建设示范工程进行前期工作。
国家科技部“863”支持项目：神华煤直接液化新工艺采用6t/d工艺开发装置和高效催化剂。
神华1Mt/a示范工程：2002年8月批准可研；2004年8月25日开工仪式。
神华煤直接液化工艺：高效催化剂，神华神东矿区，一期工程1Mt/a×3。
相关技术优势：①已经有近80年研发历史，直接液化工艺技术是成熟的，具备大规模工程开发，工业示范运行，工程技术能力；②研制高压煤浆泵、减压阀等关键设备，工艺优化，适合中国煤特点；③国内外最具实力的研发队伍。
表2 煤炭直接液化转化效率三、间接液化煤炭间接液化流程示意如图3所示。
按技术条件划分为高温合成（350℃）和低温合成（250℃）；按合成反应器，划分为浆态床、固定流化床、循环流化床、固定床等；按原料，有天然气、煤等。
国内外煤制油技术
国内外煤制油技术煤制油概述煤制油是指利用煤作为原料，通过化学反应和物理转化，将煤中的碳、氢等元素转化为燃料油、化工原料等。
煤制油技术是一种能源转化技术，可以将煤等非石油资源转化为可替代石油的液体燃料，解决能源短缺和环保问题。
近年来，随着国内外能源环境愈加严峻，煤制油在解决能源问题、促进经济发展、保障国家安全等方面的作用被越来越多地认可和重视。
本文将介绍国内外的煤制油技术及其发展现状。
国内煤制油技术中国的煤制油技术历史悠久，早在1950年代就已经开展了相关工作。
经过多年的发展，目前中国已经基本掌握从煤制取燃料油、化工原料、减烟剂等的技术，并建立了煤制油行业的产业链。
煤间接液化技术煤间接液化技术是指通过先将煤转化为合成气，再通过催化剂的作用将气体进一步转化为燃料油、化工原料、蜡等。
这种技术适用于煤的深加工，可以有效地提高煤的综合利用率，但受制于多个因素，如催化剂、气体分离、反应条件等，技术难度较高。
目前，我国的煤间接液化技术主要由三个技术路线组成：•Lurgi-MtS技术：由德国Lurgi公司引入，是我国较早采用的间接液化技术之一。
该技术产油效率较高，适用于高灰分煤的利用，但已经不再新建。
•Mobil化工技术：由美国Mobil公司引入，是我国第一个在工业上成功应用的间接液化技术。
该技术具有反应器积碳少、催化剂寿命长等优点，但由于生产成本高，目前在中国并没有被广泛应用。
•Shell-GRI技术：由荷兰Shell公司和美国GRI公司联合开发的煤间接液化技术。
该技术以其高效、稳定的产油效果，成为我国煤制油行业的领先技术之一。
温州煤制油示范工程温州煤制油示范工程是中国规模最大、建设时间最快、装备最先进的煤制油生产基地之一，采用的是间接液化技术。
项目于2016年正式投产，总投资110亿元，年产能为60万吨煤制油产品和50万吨煤炭深加工产品。
该示范工程的建设标志着我国间接液化煤制油技术已进入新阶段，具有重要的示范意义和经济价值。
煤制油技术发展现状与前景
煤制油技术发展现状与前景摘要：随着国家经济长期中高速增长，中国石油需求迅速增长，对原油的对外依存度远远超过了国际公认的“总需求50%的警告线”，严重影响了中国的经济发展和国防建设的安全。
但中国原油产量已达到近几年保持在约1.9亿吨水平的极限，长期增长为零。
中国的能源设备“富煤少油少气”决定了中国能源消费结构长期以煤为主。
因此，大力促进煤炭至液体等煤炭能源的清洁高效利用，加快煤炭燃料在国家电力系统中的份额，将有助于充分发挥供电催化剂和压载石的作用，确保国家能源安全。
关键词：煤制油技术；发展现状；产业发展前景；引言众所周知，中国煤炭资源丰富，但油气资源相对稀缺。
中国煤炭储量约占世界煤炭资源总量的10%，超过50万平方公里。
石油被称为工业生产的血液。
能源、化工、新材料等领域与石油资源密切相关，因此成为各国竞争的战略资源。
中国的石油储量比较少，但也是一个很大的能源消费国。
石油资源的进口与每个石油出口国的国家政策、战争和运输路线密切相关。
一旦这些因素出错，中国的石油进口就会受到干扰。
因此，为了减少对进口石油的依赖，迫切需要开发替代石油资源的新能源。
研究表明，煤炭转化为石油的过程导致煤炭资源转化为石化资源，缓解了中国石油短缺的形势，满足了中国经济社会发展所需的石油资源。
一、煤制油工艺技术概述（一）煤直接液化制油工艺直接液化石油气技术在煤液化石油气技术中占主导地位。
当前，世界石油直接液化技术主要集中在德国和美国等发达国家，在美国和德国得到广泛应用。
煤直接液化技术是指在高温高压下催化加氢、通过化学反应直接液化成液体烃燃料的技术。
随后，这种液态烃燃料必须经历一系列化学过程，主要是脱硫、脱氮、脱氧等，最终转化为汽油、燃料油、芳烃及碳素化工原料等。
该技术的主要技术方法是:第一，通过物理轧制将煤转化为细粉；第二，加热并加压细煤粉，同时注入氢和催化剂使煤反应，使其可以转化为石油产品。
煤炭直接液化的技术要求相对较高，这不仅要求优质煤，而且要求在处理过程中严格控制反应条件和操作条件。
现代新型煤制油化工技术知识
煤制油煤化工知识现代新型煤制油化工技术是以煤炭为基本原料，经过气化、合成、液化、热解等煤炭利用的技术途径，生产洁净能源和大宗化工产品，如合成气、天然气、柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、聚乙烯、聚丙烯、甲醇、二甲醚等。
改变传统的煤炭燃烧、电石、炼焦等以高污染、低效率为特点的传统利用方式。
1、煤炭液化技术之——煤炭直接液化（煤加氢液化, Direct Coal Liquefaction）煤直接液化，将煤在氢气和催化剂作用下通过液化生成粗油，再经加氢精制转变为汽油、柴油等石油燃料制品的过程，因液化过程主要采用加氢手段，故又称煤加氢液化法。
煤直接液化典型的工艺过程主要包括煤的破碎与干燥、煤浆制备、催化剂制备、氢制取、加氢液化、固液分离、液体产品分馏和精制，液化大规模制备氢气通常采用煤气化或者天然气转化。
煤加氢液化的过程基本分为三大步骤。
（1）当温度升至300℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，产生大量以结构单元为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围；（2）在具有供氢能力的溶剂环境和较高氢气压力的条件下、自由基加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油分子。
能与自由基结合的氢并非是分子氢（H2），而应是氢自由基，即氢原子，或者是活化氢分子，氢原子或活化氢分子的来源有：①煤分子中碳氢键断裂产生的氢自由基；②供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基；③氢气中的氢分子被催化剂活化；④化学反应放出的氢。
当外界提供的活性氢不足时，自由基碎片可发生缩聚反应和高温下的脱氢反应，最后生成固体半焦或焦炭；（3）沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子。
一般来讲，煤炭直接液化的用煤要求如下：(1)煤中的灰分要低，一般小于5%，因此原煤要进行洗选,生产出精煤进行液化；(2)煤的可磨性要好；(3)煤中的氢含量越高越好，氧的含量越低越好；(4)煤中的硫分和氮等杂原子含量越低越好，以降低油品加工提质的费用；煤直接液化技术早在19世纪即已开始研究。
煤制油工艺
煤制油工艺煤制油也称煤液化，是以煤炭为原料生产液体燃料和化工原料的煤化工技术的简称。
一、煤炭液化的研究背景：⑴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；⑵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。
二、煤液化技术通常有两种技术路线，即直接液化和间接液化。
1、煤炭的直接液化技术：⑴反应机理：⑵煤质要求：①煤化程度：煤化程度越深，加氢液化越难；高等挥发烟煤（长焰煤、气煤）和年轻褐煤是最适宜的液化原料，中等变质程度以上的很难液化；②煤岩组成：镜质组和壳质组是活性组分，易加氢液化，而惰质组难液化或根本不能液化；③矿物质组成及含量：矿物质的含量越低越好，5%左右最好，最大不超过10%；⑶催化剂的选择：①钴(Co)、钼（Mo）、镍（Ni）：这类催化剂的催化活性较高。
但是这类金属催化剂的价格比较昂贵而且丢弃对污染比较严重，因此用后要回收；②金属卤化物：如ZnCl2、SnCl2等，属酸性催化剂，裂解能力强，但是对煤液化装置设备有较强的腐蚀作用；③铁系催化剂：包括含铁的天然矿石、含铁的工业残渣和各种纯态铁的化合物（如铁的氧化物、硫化物和氢氧化物）。
⑷供氢溶剂的作用：①提供和传递转移活性氢作用；②溶胀分散作用；③对煤粒热裂解生成的自由基起稳定保护作用；④溶解作用；⑤稀释液化产物作用。
⑸直接液化工艺：①德国IGOR工艺：该工艺以炼铝赤泥为催化剂，催化剂加入量为4％，不进行催化剂回收。
反应压力为30MPa，反应温度为465C。
现已完成0．2t／d和200t／d规模的试验研究。
采用减压蒸馏(即闪蒸)方法进行固一液分离，液化粗油不经降温而直接进行提质加工，将难以加氢的沥青质留在残渣中用作气化制氢的原料。
②日本NEDOL工艺：该工艺以黄铁矿为催化剂，催化剂加人量为4％，也不进行催化剂回收。
反应压力为19 MPa，反应温度为460℃。
国内外煤制油技术发展现状及趋势 PPT
1
1.1 世界能源结构与我国能源概况
能源是一个国家生产技术水平的重要标志，没有能源就没有工业。 因此，能源问题是世界各国，尤其是工业发达国家最先考虑发展的问题。 我国将能源，材料，信息和生物四个领域的科学与技术作为国家优先支 持与发展的方向。 1.1.1 能源的形式（按自然形态划分） 不可再生能源。 化石能源(一次性能源)： a. 煤炭 b.石油 c.天然气 d.油页岩（油砂）等 核能(一次性能源)： a.核裂变 b.核聚变
5. 煤炭再次作为主导能源的可能性：煤化工正悄然提高了身价，人们开 始重新认识其历史地位与作用。
6
最新能源构成信息
2006年中国化石能源资源基础储量构成：
煤96.7%；油1.6%；气1.7%。 2006年中国可再生资源量： 水力6.94亿kwh；风能10亿kwh ；太阳能10.9亿kwh ； 地热能33亿tce；生物质能5亿tce 。 2006年世界化石能源资源探明可采储量及构成： 煤炭57.2%；石油21.1%；天然气21.7%。 ——《中国统计年鉴2007》 2006年世界能源消费构成： 石油35.80%；煤炭28.40%；天然气23.70%； 水电6.30%；核能5.80% 。 ——《世界能源统计年评2007》 2006年中国能源消费构成： 石油18.3%；煤炭69.5%；天然气3.4%；水电、核电、风电8.8% 。 7 ——《2007年国民经济和社会发展统计公报》
（1）煤制油技术分类 （2）直接液化 （3）间接液化 （4）甲醇－MTG （5）煤基多联产及氢能
8
（1）煤制油技术分类
组成 性质 煤 石油 C H （% ） （% ） 60-75 3-4 O （% ） 3-15 0.5-1.6 N （% ） S 发热量 矿物 水分 （%） MJ/kg % % 20.9 41.8 8 13
我国煤制油技术发展现状与产业发展方向
我国煤制油技术发展现状与产业发展方向发布时间：2021-04-12T02:19:25.224Z 来源：《防护工程》2020年33期作者：魏育东[导读] 本文主要介绍了我国现阶段煤制油技术和煤制油发展现状和发展方向。
伊泰伊犁能源有限公司新疆伊犁 835000摘要：我国作为世界第二大能源消耗国，石油是我国当前的主要消耗能源，随着经济的发展对其的需求量也逐渐增加，石油紧缺就成为了我国经济发展必须要面对的问题。
并且面对此现象，我国已经通过了各种渠道来解决，其中煤制油就是很好的解决措施。
而且从我们自己的石油资源、消费量、战略需要上看，我国发展煤制油是必须的。
本文主要介绍了我国现阶段煤制油技术和煤制油发展现状和发展方向。
关键词：煤制油技术；发展现状；发展方向一．国内外煤制油发展现状我国的能源结构特点是富煤少油贫气，在化石能源总量中，煤炭占95% 左右的比例。
这样的资源禀赋决定了煤炭在我国一次能源消费中占据了重要地位。
但随着国家的经济发展，对石油资源的需求不断加大。
在这种情形下，实行石油替代是解决石油资源短缺的有效途径，为此发展煤制油化工产业，对缓解石油供需矛盾，实现煤炭清洁利用具有重要意义。
可发展煤制油化工产业需要巨大的投资，并关系到国家、行业或区域的经济利益，还可能对民生产生一定的影响。
所以，在开展煤制油化工基础设施建设的同时，加强对建设项目的投资控制，对建设资金的有效利用及项目整体效益的发挥有着重大的意义。
进入21世纪，全球对能源的依赖日趋加重，能源安全成为制约社会发展和进步的重要因素。
煤炭、石油、天然气等化石能源，现仍是我国工业发展的主要能源。
为有效利用和提高煤炭的附加值，煤炭的开发和利用成为我国和世界上工业化国家研究的重要课题，故以煤制油为代表的新技术应运而生。
目前来看，煤制油技术是将原煤转化成油的最佳手段，煤化工也成为了工业发展中的重要技术突破，近几年，由于燃料短缺和环境保护双重压力的影响，煤制油技术在我国的发展比较快，生产规模也在不断扩大，技术水平与质量也不断提高。