一、煤制油技術(shù)分類
從下表1可見，煤與石油的成分特點：
①煤的氫碳比約0.7，石油約1.5～1.7；
②煤結(jié)構(gòu)以縮合芳香烴為主，石油以脂肪烴為主；
③煤中含較多雜原子，水分、礦物質(zhì)較多；
④煤是固體，石油是粘稠液體。
表1 煤與石油成分對比表
煤制油技術(shù)分類如圖1所示。
圖1 煤制油技術(shù)分類圖
二、直接液化
煤炭直接液化流程如圖2所示。始于上一世紀20年代，工業(yè)化于30～40年代。1943年，德國總規(guī)模達到423萬t/a，戰(zhàn)后停止。二戰(zhàn)后新技術(shù)持續(xù)開發(fā)，70年代新工藝開發(fā)高潮，2000年前后停止。
圖2 煤炭直接液化流程圖
國內(nèi)從70年代末開始研究，國際合作-國內(nèi)研發(fā)，催化劑開發(fā)，建成2套0.1t/d工藝研發(fā)裝置，一套加氫裝置。
1979年～1996年，國家支持下，進行了50多種中國煤種評價，篩選了十幾種適宜直接液化的礦點。掌握了中國煤炭應(yīng)用于直接液化的基本特性和規(guī)律。也有進一步擴展的潛力。
1996~2000年，完成中美、中德、中日合作3個百萬噸級工廠預(yù)可行性研究；2000年后，神華示范工程工藝優(yōu)化研究（863計劃），高催化劑開發(fā)、應(yīng)用（863計劃），CDCL工藝開發(fā)基礎(chǔ)研究（973基礎(chǔ)研究）；特點：由跟蹤研究和技術(shù)儲備轉(zhuǎn)入目標研究和技術(shù)發(fā)展研究；針對中國建設(shè)示范工程進行前期工作。
國家科技部“863”支持項目：神華煤直接液化新工藝采用6t/d工藝開發(fā)裝置和高效催化劑。
神華1Mt/a示范工程：2002年8月批準可研；2004年8月25日開工儀式。
神華煤直接液化工藝：高效催化劑，神華神東礦區(qū)，一期工程1Mt/a×3。
相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢：
①已經(jīng)有近80年研發(fā)歷史，直接液化工藝技術(shù)是成熟的，具備大規(guī)模工程開發(fā)，工業(yè)示范運行，工程技術(shù)能力；
②研制高壓煤漿泵、減壓閥等關(guān)鍵設(shè)備，工藝優(yōu)化，適合中國煤特點；
③國內(nèi)外最具實力的研發(fā)隊伍。
表2 煤炭直接液化轉(zhuǎn)化效率
三、間接液化
煤炭間接液化流程示意如圖3所示。
按技術(shù)條件劃分為高溫合成（350℃）和低溫合成（250℃）；按合成反應(yīng)器，劃分為漿態(tài)床、固定流化床、循環(huán)流化床、固定床等；按原料，有天然氣、煤等。
圖3 煤炭間接液化流程圖
南非沙索公司：20世紀50年代開始，70年代末擴大，形成世界最大的煤制油工廠，處理煤炭4590萬/a，油品產(chǎn)量760萬t/a，60％為發(fā)動機燃料，供應(yīng)南非國內(nèi)32％市場，化工品向90多個國家出口。三個工廠，96臺氣化爐。
山西煤化所低溫漿態(tài)床合成技術(shù)，鐵系催化劑，700t/a級試驗平臺，完成4000多小時考核運行，柴油餾分70％，十六烷值達到70。成立中科煤制油公司；3個十六萬噸示范工廠建設(shè)，神華、山西潞安、內(nèi)蒙伊泰。
兗礦集團：2003年－2004年建成5000噸/年低溫漿態(tài)床FT合成中試裝置與鐵系催化劑制備裝置，2004年11月26日完成4706小時連續(xù)平穩(wěn)考核運行，合成產(chǎn)品以柴油為主（70％以上，十六烷值70）；2005年1月29日通過鑒定，同年年底啟動百萬噸級工業(yè)化示范工程。
技術(shù)優(yōu)勢：
①國外有50多年的工業(yè)化歷史，國內(nèi)正在開發(fā)中；具備大規(guī)模工程開發(fā)，工業(yè)示范運行，工程技術(shù)能力。
②工藝優(yōu)化，適合中國市場需求。
③國內(nèi)外最具實力的研發(fā)隊伍。
表3 煤炭間接液化轉(zhuǎn)化效率
四、甲醇-MTG
圖4 煤炭制甲醇-MTG流程圖
美國Mobil的MTG合成技術(shù)，1986年在新西蘭建成57萬噸天然氣合成油工廠；山西晉城煤業(yè)集團10萬噸MTG工業(yè)示范；Luigi公司開發(fā)了新的甲醇轉(zhuǎn)化汽油工藝，采用一個MTG反應(yīng)器。
表4 甲醇-MTG生產(chǎn)效率
五、煤基多聯(lián)產(chǎn)及氫能
煤基多聯(lián)產(chǎn)及氫能生產(chǎn)流程如圖5所示。
圖5 煤基多聯(lián)產(chǎn)及氫能生產(chǎn)流程圖
美國Vision 21的虛擬能源工廠生產(chǎn)流程示意如圖6所示。
圖6 美國Vision 21的虛擬能源工廠生產(chǎn)流程示意圖
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