煤炭液化技术最新发展报告elih.docx

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1、煤炭液化化技术的的发展摘要 本本文分别别介绍了了煤炭直直接液化化和间接接液化技技术及其其发展历历程，展展望了煤煤炭液化化的发展展趋势和和应用前前景。煤煤炭液化化是一种种先进的的洁净煤煤技术，主主要生产产含硫量量含氮量量和烯烃烃极低的的马达燃燃料(汽汽油、优优质柴油油和航空空煤油)、液化化石油气气、烯烃烃和芳烃烃化学品品，是“煤代油油”的一条条重要途途径。关键词 煤炭直直接间接接液化一、前言言随着国民民经济的的高速发发展和人人民生活活水平的的不断提提高，我我国一次次能源中中石油供供需矛盾盾日益突突出，119955年我国国的原油油进出口口量基本本持平，轻轻油(轻轻油、柴柴油)净净进口量量10000

2、万吨吨，20000年年后我国国的石油油进口已已达70000万万taa，预计计20004年我我国石油油进口将将达到11亿t。石油是重重要的战战略物资资。石油油是能源源也是宝宝贵的化化工原料料。我国国已探明明的剩余余可采储储量只有有数十亿亿t，难难以满足足国民经经济高速速发展的的要求。我我国煤炭炭储量丰丰富，中中国煤炭炭探明可可采储量量为世界界总量的的116，仅仅次于美美国、俄俄罗斯，居居第三位位。我国有着着丰富的的煤炭资资源，全全国累计计探明煤煤炭保有有储量超超过1万万亿t，经经济开采采储量达达17000多亿亿t。全全国垂深深20000m以以浅的煤煤炭资源源总量为为超过55亿t。我我国煤炭炭资源

3、种种类齐全全，包括括从褐煤煤到无烟烟煤各个个煤种。在在已发现现资源中中，炼焦焦煤占227665，动动力煤约约占722544；动动力煤中中褐煤占占1775，低变变质烟煤煤占444633。煤炭是我我国的主主要能源源，近年年来在我我国一次次能源生生产和消消费总量量中均占占70以上。在在未来330-550年内内，我国国一次能能源生产产、消费费中煤炭炭所占的的比重有有可能仍仍将超过过50。实践证明明，煤炭炭在生产产、运输输和使用用过程中中通过采采用洁净净煤技术术完全可可以清洁洁利用。为为此需要要增加一一些必要要的设备备、设施施和操作作费用，但但可以得得到显著著的环境境效益和和社会效效益。总总之，在在相当

4、长长一段时时间内煤煤炭是我我国最可可靠的、可可依赖的的、廉价价的、可可以洁净净利用的的能源资资源。我国煤炭炭资源中中适合煤煤炭直接接液化的的褐煤、长长焰煤、不不粘煤、弱弱粘煤、气气煤等低低变质煤煤占已发发现资源源量的558113。其其中仅神神华集团团神东煤煤田的探探明储量量就高达达23000亿tt，如果果全部液液化，可可以生产产8000亿t10000亿tt人造石石油。可以气化化制合成成气的煤煤都是间间接液化化的原料料煤，几几乎所有有的煤炭炭资源都都可以用用于气化化。以富煤缺缺油的南南非为例例，在国国际石油油禁运期期间，南南非的石石油供给给主要靠靠煤的间间接液化化合成油油；在解解除石油油禁运以以

5、后，南南非的合合成油厂厂为了提提高经济济效益，增增加了化化学品的的生产比比重，但但现在其其生产的的汽油、柴柴油仍然然占南非非国内需需求的一一半左右右。在我国，神神华煤直直接液化化项目一一期设计计生产油油品2550万tta，二二期达到到5000万ta，远远期为115000万ta，神神华煤间间接液化化项目的的规模一一期生产产油品3300万万taa，二期期达到5500万万taa，远期期为15500万万taa，神华华煤直接接液化与与间接液液化示范范工程项项目建设设完成后后将形成成30000万tta的的油品生生产能力力。一旦旦神华一一期工程程建成投投产，将将有一批批煤炭直直接液化化厂在国国内兴起起。国内

6、内拟建煤煤液化厂厂的有陕陕西榆林林、山东东兖州、肥肥城、云云南先锋锋、内蒙蒙胜利、黑黑龙江依依兰、双双鸭山、河河南义马马、贵州州水城、宁宁夏宁东东等煤田田或地区区，可以以预计，未未来几十十年中国国煤炭液液化产业业发展将将大致分分布在以以神华集集团为核核心的西西北、华华北产业业区，以以云南、贵贵州为主主的西南南产业区区，以黑黑龙江省省为主的的东北产产业区，每每个产业业区可建建成若干干个相互互联系、又又独立运运行的液液化工厂厂，产量量均在每每年数百百万t或或数千万万t。我我国实现现煤液化化的产业业化必将将有助于于减轻我我国对石石油进口口的依赖赖。能源供应应是国民民经济持持续稳定定发展的的要素，是是

7、现代化化建设的的基础，煤煤炭液化化是先进进的洁净净煤技术术和煤转转化技术术之一，煤煤炭液化化技术是是我国一一项具有有战略意意义和现现实意义义的能源源技术。二、煤炭炭液化技技术简介介煤炭液化化是用煤煤为原料料以制取取液体烃烃类为主主要产品品的技术术。煤液液化分为为“煤的直直接液化化”和“煤的间间接液化化”两大类类。煤的直接接液化是是煤直接接催化加加氢转化化成液体体产物的的技术。煤的间接接液化是是以煤基基合成气气(COO+H22)为原原料，在在一定的的温度和和压力下下，定向向地催化化合成烃烃类燃料料油和化化工原料料的工艺艺，包括括煤气化化制取合合成气及及其净化化、变换换、催化化合成以以及产品品分离

8、和和改质加加工等过过程。煤炭液化化由于采采用的工工艺和催催化剂的的不同，可可以生产产汽油、柴柴油、LLPG(液化石石油气)、喷气气燃料，并并提取BBTX(苯、甲甲苯、二二甲苯)，也可可以生产产乙烯、丙丙烯、aa烯烃和和石蜡等等化工原原料和产产品。煤煤炭液化化可以加加工高硫硫煤，硫硫是煤直直接液化化的助催催化剂，煤煤中硫在在气化和和液化过过程中转转化成HH2S再再经分解解可以得得到元素素硫产品品1煤炭炭直接液液化工艺艺煤的直接接液化是是煤在适适当的温温度和压压力下，催催化加氢氢裂化生生成液体体烃类及及少量气气体烃，脱脱除煤中中氮、氧氧和硫等等杂原子子的转化化过程。煤炭直接接液化生生产过程程可分为

9、为4个主主要单元元(不包包括制氢氢部分)：煤浆制备备单元：将煤破破碎至088，挥发发分高、活活性组分分高、灰灰分低的的煤，都都具有良良好的液液化性能能。煤液液化可以以加工高高硫煤。（2）催催化剂的的筛选和和研究煤科总院院在直接接液化催催化剂的的筛选和和研究方方面的工工作分两两部分进进行。一一是天然然矿物催催化剂的的筛选和和微粉碎碎及其评评价，二二是高活活性催化化剂的研研制。煤煤科总院院对我国国的硫铁铁矿、钛钛铁矿、铝铝厂赤泥泥、钨矿矿渣、钼钼矿飞灰灰、高炉炉飞灰等等27种种天然矿矿物进行行了活性性筛选，从从中选出出了5种种活性较较高的催催化剂，达达到或超超过了合合成硫化化铁的催催化活性性指标。

10、国国家8663项目目研制成成功纳米米级铁系系催化剂剂，催化化活性达达到了世世界先进进水平。（3）煤煤液化油油提质加加工的研研究利用国产产催化剂剂，进行行了煤液液化油的的提质加加工研究究，经加加氢精制制、加氢氢裂化和和重整等等工艺的的组合，成成功地将将煤液化化油加工工成合格格的汽油油、柴油油和航空空煤油。（4）工工艺技术术研究煤科总院院对北宿宿、神木木、天祝祝、先锋锋等4种种煤样进进行了工工艺条件件试验。结结果表明明，采用用铁系催催化剂，一一段液化化工艺的的适宜条条件是：煤浆在在反应器器内停留留时间不不能小于于1h，氢氢浓度应应控制在在90左右，循循环氢流流量应控控制在QQ2mm3kkg煤，反反

11、应温度度取决于于原料性性质和反反应压力力，一般般在44404700范围内内。新开发的的“神华煤煤直接液液化工艺艺”在20004年年5月通通过了煤煤炭协会会和石油油化工协协会组织织的技术术鉴定，该该工艺采采用全部部供氢性性循环溶溶剂制备备煤浆、强强制循环环悬浮床床反应器器、减压压蒸馏分分离沥青青和固体体，强制制悬浮床床加氢反反应器等等成熟单单元组合合，采用用的催化化剂是国国家“8633”项目研研制成功功的催化化剂。“神华煤煤直接液液化工艺艺”可靠性性高，经经济性好好。3我国国煤炭间间接液化化技术研研究开发发我国500年代在在锦州石石油六厂厂建成22万ta的FF-T合合成油车车间，至至60年年代中

12、期期停产。与与此同时时，中国国科学院院大连化化物所对对F-TT合成技技术进行行了大量量研究工工作，于于19553年建建成处理理能力为为5000m3d合成成气的中中试装置置，进行行了15500hh的运转转，取得得了与南南非SAASOLL相近的的结果，之之后拟建建处理能能力为110万mm3dd合成气气的工艺艺试验车车间，后后因大庆庆油田的的开发而而终止。我国自八八十年代代初恢复复煤基合合成液体体燃料的的研究开开发以来来，中科科院山西西煤炭化化学研究究所率先先开始了了合成油油的研究究开发工工作，在在分析了了国外FF-T和和MTGG工艺的的经验基基础上，提提出了将将传统的的F-TT合成与与沸石分分子筛

13、特特殊形选选作用相相结合的的固定床床两段法法合成(简称MMFT)和浆态态床固定床床两段合合成(简简称SMMFT)工艺，先先后完成成了MFFT工艺艺的小试试、模试试和百tt级年年中试，取取得了油油收率较较高，油油品性能能较好的的结果，接接着进行行了20000tta的的工业性性试验和和SMFFT工艺艺的模试试，并对对自主开开发的两两类催化化剂分别别进行了了30000h的的长周期期运行，取取得了令令人满意意的结果果。“十五”期间，中中科院山山西煤炭炭化学研研究所和和兖矿集集团分别别进行110000taa和1000000taa的浆态态床合成成油试验验研究。同时，国国内其他他有关单单位也先先后开展展了F

14、-T合成成及改进进工艺的的研究与与开发。清清华大学学、北京京化工大大学着重重于实验验室的基基础研究究，中科科院大连连化物所所和南京京化工研研究院则则致力于于合成催催化剂的的开发与与工艺的的改进，都都取得了了可喜的的成果，但但均处于于小试和和模试阶阶段。四、煤炭炭直接液液化与间间接液化化的对比比1煤炭炭直接液液化与间间接液化化的技术术经济对对比20002年年8月114日，国国务院讨讨论并通通过了神神华煤直直接液化化项目的的可行性性研究报报告。220044年8月月，神华华煤直接接液化项项目正式式批准开开工。近近年来，河河南平煤煤集团、宁宁煤集团团、神华华集团和和兖矿集集团都在在进行煤煤炭间接接液化

15、项项目的前前期工作作，先后后完成了了预可行行性研究究。 表3神华华煤直接接液化和和间接液液化的技技术经济济对比 项目 神华煤直直接液化化 神华煤间间接液化化 工艺过程程 煤与溶剂剂混合直直接催化化加氢 煤先制成成煤气再再催化合合成 主要产品品 汽油、柴柴油、LLPG 石脑油、柴柴油、LLPG 油品规模模/万tt/a 250 250 吨油成本本/元/t 14000 16000 总投资/亿元人人民币 163 200 全投资内内部收益益率（所所得税前前）/% 12.556 10111 煤炭用量量/万/t/aa 603 12000 新鲜水用用量/tt/t油油 56 91222煤炭炭直接液液化与间间接液

16、化化的产业业化应协协调发展展两种煤液液化工艺艺的技术术和经济济分析表表明，直直接液化化和间接接液化之之间不但但不是相相互排斥斥，而且且还有互互补性。走走直接液液化和间间接液化化一体化化的道路路可能是是煤制油油产业化化发展的的最佳选选择。（1）直直接液化化和间接接液化一一体化使使煤制油油生产和和产品分分布更加加灵活。直直接液化化产品主主要是汽汽油、柴柴油和航航空煤油油等运输输燃料，同同时生产产LPGG和液氨氨、硫磺磺等，化化工产品品较少。间间接液化化无论是是高温法法还是低低温法都都会生产产出油品品和种类类繁多的的化工产产品。FF-T合合成的产产物中既既有气体体、液体体产物，又又有固体体产物，组组

17、成非常常复杂，除除少量易易溶于水水的低碳碳醇、酮酮外，主主要是含含有从低低分子(C1)气态至至高分子子(C550左右右)固体体蜡的烃烃类化合合物的混混合物，其其馏份组组成、族族组成和和性质因因催化剂剂和合成成工艺条条件的不不同而各各异。气气态烃可可以提取取人工合合成天然然气甲烷烷、乙烯烯、丙烯烯、丁烯烯和LPPG等产产品。液液体产物物可以提提取石脑脑油馏份份、煤油油馏份和和柴油馏馏份，重重质组分分可以得得到软蜡蜡。固体体产物可可以制造造高级硬硬蜡。FF-T高高温(33003500)合成成以生产产化学品品为主。以以南非SSASOOL-、厂采用用的固定定流化床床合成产产物为例例，C11C44占产品

18、品总量的的44左右，其其中烯烃烃占产品品总量的的26，可以以生产高高价值的的乙烯、丙丙烯，对对价值相相对较低低的丁烯烯可以与与乙烯按按适当比比例混合合经歧化化反应变变成丙烯烯。石脑脑油馏份份加氢饱饱和作乙乙烯原料料。柴油油馏份中中含有大大量烯烃烃，应提提取C110CC13a-烯烯烃作为为高级洗洗涤剂的的原料出出售，其其售价比比普通柴柴油高近近一倍。柴柴油馏份份中的CC14C188正构烷烷烃是作作高级脂脂肪醇的的原料，其其售价比比普通柴柴油高约约50。当生生产规模模较大时时，可以以从含氧氧混合物物中得到到高价值值的乙醇醇、正丙丙醇、异异丙醇、正正丁醇、甲甲乙酮、丙丙酮等。因因此，建建立一体体化生

19、产产厂采取取油化结结合的方方针可以以使生产产更加灵灵活，产产品结构构调整更更加方便便，有利利于煤制制油产业业的生存存和发展展。（2）直直接液化化和间接接液化产产品质量量有很强强的互补补性。直直接液化化可以生生产高标标号的汽汽油，但但柴油馏馏分因含含有大量量芳烃，十十六烷值值较低，很很难加工工成为优优质柴油油。直接接液化的的石脑油油馏分芳芳潜比较较高，用用作制乙乙烯的原原料也有有一定问问题。间间接液化化可以生生产十六六烷值高高达755的优质质柴油、适适合作乙乙烯原料料的石脑脑油等，但但却很难难生产合合格的汽汽油产品品。F-T低温温合成产产物中的的柴油馏馏份，既既可以直直接作为为优质柴柴油直接接用

20、于柴柴油发动动机，又又可以作作为调和和柴油使使用。FF-T高高温(33003500)合成成产物中中的柴油油馏份含含有较多多烯烃，经经加氢饱饱和亦得得到高十十六烷值值柴油。间间接液化化合成的的高十六六烷值柴柴油可以以和直接接液化低低十六烷烷值柴油油调成合合格柴油油。（3）直直接液化化和间接接液化的的原料具具有很强强的互补补性。煤煤直接液液化是通通过在高高压下加加氢实现现煤向油油的转化化，在需需要大量量氢气的的同时排排出含油油和沥青青质近550的的残渣。而而间接液液化首先先是将煤煤气化，生生产出合合成气然然后再进进行合成成。因此此可以将将直接液液化排出出的残渣渣送到间间接液化化供造气气用，同同时间

21、接接液化合合成富裕裕的氢气气可以供供直接液液化使用用。由此此可见，直直接液化化和间接接液化在在原料方方面也具具有很强强的互补补性。（4）直直接液化化和间接接液化在在抗风险险能力方方面具有有互补性性。众所所周知，直直接液化化投资较较低，内内部收益益率较高高，经济济风险较较小，但但到目前前还没有有工业化化生产装装置，工工程技术术上可能能存在一一定的风风险；而而间接液液化恰恰恰相反，具具有投资资较高，内内部收益益率较低低，经济济上会存存在一定定的风险险性，但但有工业业化生产产经验，工工程技术术上应不不存在大大的风险险。因此此，建立立一体化化煤液化化工厂可可以大幅幅度降低低综合风风险参考文文献：1吴吴春来煤炭间间接液化化技术及及其在中中国的产产业化前前景煤煤炭转化化。20003。VVo1226 NNo217-242韩韩建国神华煤煤炭北北京：中中国标准准出版社社，200033211-35583曹曹征彦中国洁洁净煤技技术北北京：中中国物资资出版社社，199984411-45504杨杨松君，陈陈怀珍动力煤煤利用技技术北北京：中中国标准准出版社社，199992877-32205舒舒歌平煤炭液液化技术术北京京：煤炭炭工业出出版社，2200331886-22586贺贺永德现代煤煤化工