通过对煤加热、加压氢化直接获得液体产品的工艺被称为煤的直接液化。
所谓煤直接液化是将煤在高温高压下与氢反应,使其降解和加氢,从而使煤转化为液体油类(如汽油、柴油、航空燃料和化工原料等)的工艺,又称煤加氢液化。
由于煤的直接液化要经历加温热解和高压催化加氢2个过程,所以煤本身的各种性质对煤直接液化有各种影响。液化用煤一般应具备以下的条件:
(1)H/C原子比在0.7~0.8以上的煤种,如高挥发分烟煤和褐煤。挥发分高的煤的反应活性比挥发分低的煤的反应活性要高。
(2)对煤直接液化来说,活性组分(即镜质组和稳定组)容易液化,所以要求这2个组分越高越好。
适合直接液化的煤种为褐煤和年轻烟煤。
20世纪70年代末,根据中国国情,成立了专门从事煤直接液化技术研究的液化研究室,并开展国际合作,建立了具有国际先进水平的煤直接液化技术研究基地。煤炭科学研究总院与日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)合作,建立了一套0.1 t/d的煤直接液化连续试验装置,主要用于中国煤液化特性评价。与德国合作,建立了一套采用新IG工艺的0.12 t/d连续试验装置,用于煤直接液化工艺条件试验。利用美国Xytel公司的1.0 L/h的连续试验装置,进行煤液化油的提质加工研究。还有一批高压釜设备及与煤液化研究配套的分析仪器设备。20年来,承担并完成了国家委托的“六五”、“七五”攻关课题,国家计委的专项课题等,取得了一批成果。
通过对107种煤的高压釜试验和28种煤的连续试验选出了14种适合于直接液化的我国煤种。
对德国装置工艺作了改进,在改进工艺的基础上完成了4种煤(兖州、天祝、神木、先锋)的工艺条件最佳化研究,油收率达55%。在德国装置上进行了煤和石油渣油的煤油共炼探索性研究。
开发出立足于我国资源的直接液化催化剂。对煤液化油提质加工工艺研究,利用国产催化剂,获得了合格的汽油、柴油、航空煤油,确定了液化油加工工艺路线。
通过国际合作,对云南先锋煤、黑龙江依兰煤和神华上湾煤进行了建设液化厂可行性研究。
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