通過對煤加熱、加壓氫化直接獲得液體產品的工藝被稱為煤的直接液化。
所謂煤直接液化是將煤在高溫高壓下與氫反應,使其降解和加氫,從而使煤轉化為液體油類(如汽油、柴油、航空燃料和化工原料等)的工藝,又稱煤加氫液化。
由于煤的直接液化要經歷加溫熱解和高壓催化加氫2個過程,所以煤本身的各種性質對煤直接液化有各種影響。液化用煤一般應具備以下的條件:
。1)H/C原子比在0.7~0.8以上的煤種,如高揮發分煙煤和褐煤。揮發分高的煤的反應活性比揮發分低的煤的反應活性要高。
。2)對煤直接液化來說,活性組分(即鏡質組和穩定組)容易液化,所以要求這2個組分越高越好。
適合直接液化的煤種為褐煤和年輕煙煤。
20世紀70年代末,根據中國國情,成立了專門從事煤直接液化技術研究的液化研究室,并開展國際合作,建立了具有國際先進水平的煤直接液化技術研究基地。煤炭科學研究總院與日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)合作,建立了一套0.1 t/d的煤直接液化連續試驗裝置,主要用于中國煤液化特性評價。與德國合作,建立了一套采用新IG工藝的0.12 t/d連續試驗裝置,用于煤直接液化工藝條件試驗。利用美國Xytel公司的1.0 L/h的連續試驗裝置,進行煤液化油的提質加工研究。還有一批高壓釜設備及與煤液化研究配套的分析儀器設備。20年來,承擔并完成了國家委托的“六五”、“七五”攻關課題,國家計委的專項課題等,取得了一批成果。
通過對107種煤的高壓釜試驗和28種煤的連續試驗選出了14種適合于直接液化的我國煤種。
對德國裝置工藝作了改進,在改進工藝的基礎上完成了4種煤(兗州、天祝、神木、先鋒)的工藝條件最佳化研究,油收率達55%。在德國裝置上進行了煤和石油渣油的煤油共煉探索性研究。
開發出立足于我國資源的直接液化催化劑。對煤液化油提質加工工藝研究,利用國產催化劑,獲得了合格的汽油、柴油、航空煤油,確定了液化油加工工藝路線。
通過國際合作,對云南先鋒煤、黑龍江依蘭煤和神華上灣煤進行了建設液化廠可行性研究。
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