煤气化技术论文 煤气化技术应用分析

1、煤气化技术应用分析Coal gasification technology application is analyzed 摘要煤气化技术作为煤炭深度加工、转化的先导技术，是洁净煤技术的优先发展技术之一本文主要对代表性的煤气化技术(固定床(移动床)气化；流化床气化；气流床气化)进行了分析，并得出煤气化技术更适应现代煤化工的发展关键词煤气化；洁净煤技术；固定床(移动床)气化；流化床气化；气流床气化abstract coal gasification technology as the premise of coal deep processing and conversion technolog

2、y, is one of the priority to the development of technology of clean coal technology. This article mainly to the representative of the coal gasification technology (fixed bed, moving bed gasification, fluidized bed gasification; air flow bed gasification) are analyzed, and concluded that coal gasific

3、ation technology is more adapt to the development of modern coal chemical industry. key words coal gasification; Clean coal technology; Fixed bed, moving bed gasification; Fluidized bed gasification; Air flow bed gasification 【中图分类号TQ53 【文献标识码A 【文章编号1004-7077【2012)050105一O5我国以煤炭为主要能源，以前从煤炭中获取能量的方式主要

4、是燃烧，造成了资源大量浪费、环境污染严重因此大力发展洁净煤技术，高效清洁地利用我国煤炭资源，对于促进能源与环境协调发展，满足国民经济快速稳定发展的需要，具有极其重要的战略意义煤气化是洁净煤技术的龙头它是发展煤基化学品、煤基液体燃料、煤气化联合循环发电、多联产等过程工业的基础 ，是洁净煤技术领域的关键性技术，也被认为是最清 吉的煤转化利用方式1 煤气化的发展从煤气化技术的发展进程来看，早期的煤气化大都使用块煤和小粒煤为原料制合成气如各种常压移动床气化炉、鲁奇加压气化炉及流化床中的恩德炉气化、U gas气化和灰熔聚煤气化等气化方法，通称为第一代煤气化工艺进入20世纪80 年代后，煤气化技术取得了重

5、大成果并进行了商业化运行，其采用先进的气流床反应器，以干粉煤或水煤浆为原料，加压气化，如Texaco法、Shell法、GSP 粉煤气化技术和四喷嘴对置式水煤浆气化等，通称为第二代煤气化工艺 2 煤气化技术分析煤气化技术按气化炉内固体和气化剂的接触方式不同分为固定(移动)床气化、流化床气化、气流床气化、熔融床气化，目前已经工业化运行的只有前三种21 固定(移动)床气化工艺在气化过程中，块煤或碎煤由气化炉顶部加人，气化剂由底部入，煤料与气化剂逆流接触，逐渐完成煤炭由固态向气态的转化，煤料的下降速度相对于气体的上升速度而言很慢，未达到流化速度，故称为固定床(移动床)气化 J固定床气化的代表工艺有常压

6、固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术、常压固定层无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术、鲁奇加压气化技术等211 常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术以无烟煤或焦炭为原料，水蒸气为气化剂进行常压移动床气化该技术气化效率低，操作繁杂，单炉生产能力较差，环境污染严重，属于将逐步淘汰的工艺收稿日期20120619作者简介】李风刚(1973一)，男，山东成武人，枣庄学院化工与材料科学学院硕士，实验师，主要从事煤炭深加工及其设备开发方面的研究_212 鲁奇加压气化技术鲁奇加压气化技术与常压气化技术类似，只是在高于常压条件下气4t=，采用固态排渣，煤种适用性较广，其主要优点包括：加压气化可以使用劣质煤气化；

7、生产能力高；低氧耗，低温操作、碳效率高、气化效率高 但其只能以块煤为原料，不仅原料昂贵，气化强度低，而且气一固逆流换热，合成气复杂，并且甲烷体积含量大鲁奇加压气化技术在合成氨、甲醇、城市煤气和合成油中都有应用，山西天脊集团采用该气化技术生产合成氨，运行状况较好通过表21对以上气化炉进行比较表2一l 几种固定床(移动床)工艺比较22 流化床气化212艺流化床技术是以粒度为010mm 的小颗粒煤为气化原料，以空气、氧气或富氧和蒸汽为气化剂，气体从炉内气化板自上而下经过床层，通过控制气化剂的流速，使碎煤处于流化状态，在充分搅拌和返混的条件下，煤粉与气化剂充分接触，发生氧化和热传递过程，故被称为流化床

8、造气(又称沸腾床)流化床气化炉的代表有德国的恩德炉，美国的U Gas气化炉，国内主要有中科院山西煤炭化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化炉221 恩德炉气化恩德炉属于改进后的温克勒气化炉，气化技术的核心由三部分组成：一是沸腾床粉煤气化发生炉(以下称恩德炉)；二是沸腾床粉煤气化装置及使用该装置生产煤气的方法；三是废热锅炉系统该气化炉适用褐煤及长焰煤等，主要用于生产燃料气和合成氨原料气等操作可靠，运转率可达92 主要缺点是气化压力为常压，单炉气化能力相对比较低，有效气体含量较低且含氮高，产品气中CH 体积分数高达15 2O ，环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决222 U gas气1七U ga

9、s气化工艺由美国煤气工艺研究所(GTI)于20 世纪70年代开发，属于单段流化床粉煤气化工艺，采用灰团聚方式操作其特点是灰渣的形成和排渣方式是团聚排渣，与固态排渣相比，降低了灰渣中的碳损失；与液态排渣相比，减少了灰渣带走的热损失，从而提高r气化过程的碳利用率煤种适用性极广，主要定位于气化劣质煤，对高灰、高硫和高水分煤的气化有较大优势但依然存有不足排出的灰渣经灰冷器，然后经输灰系统送至灰仓，灰冷器的密封较难解决，运行中经常发生灰冷器堵塞等情况，影响气化炉的正常生产223 灰熔聚煤气化灰熔聚煤气化技术由中科院山西煤化所开发成功，属于流化床气化炉气化炉是一个单段流化床，可在流化床内一次实现煤的破碎、

10、脱挥发分、气化、灰团聚及分离、焦油及酚类的裂解该技术具有投资少，生产成本低，碳的利用率高等优点其缺点是有效气体成分较低、产品气中CH 体积分数较高；其次是气化压力低、单炉产气量小通过表22对以上流化床气化炉进行了相应比较_23 气流床气化技术气流床气化是将气化剂(氧气和水蒸气)夹带着煤粉或煤浆，通过特殊喷嘴送人气化炉内在高温辐射下，煤氧混合物瞬间着火、迅速燃烧，产生大量热量在炉内高温条件下，所有干馏产物均迅速分解，煤焦同时进行气化，生产以CO 和H：为主要成分的煤气和液态熔渣典型的气流床煤气化技术，国外有美国德士古(Texaco)公司(现属于GE 公司)水煤浆气化技术、荷兰壳牌(Shel1)粉

11、煤气化技术和德国未来能源公司的GSP粉煤气化技术，国内有四喷嘴对置-t：zk煤浆气化炉、四喷嘴干煤粉加压气化炉、二段干煤粉加压气化炉和HT L航天炉等231 德士古水煤浆气化技术德士古水煤浆气化技术由美国德土古公司在重油气化的基础上开发成功的煤气化技术，属于气流床湿法加料、液态排渣的加压气化技术德士古水煤浆气化技术是目前商业运行较好的煤气化技术该气化技术对煤种适应性广、合成气质量较好，产品气中(CO+H：)可达80 左右，甲烷含量低但其也包含一些不足之处，仅适宜于气化低灰分、低灰熔融性温度的煤；比氧耗和比煤耗较高；气化炉耐火砖使用寿命较短；气化炉烧嘴使用寿命较短，需停车进行检查、维修或更换喷嘴

12、头部 J对管道及设备的材料选择要求严格，一次性投资比较高232 壳牌(Shel1)粉煤气化技术Shell煤气化技术简称SCGP，是由荷兰Shell国际石油公司开发的一种加压气流床粉煤气化技术 Shell煤气化技术的优点较为突出：可气化烟煤、褐煤、石油焦等IN料，使煤炭得以充分利用其中的硫化物被还原成硫磺，可作为化工行业的rN料；灰分则被回收用来制造建筑材料；气化过程无废气排放，对环境几乎没有影响但其依然存在不足，如Shell煤气化的指标数据是在发电上得到的，并不完全适合于氢、氨、醇的生产；水冷壁管对水质及相关设备有较高要求；高压氮气结合超高压氮气的用量过大，部分抵消了其节能的优势在国内市场上，

13、壳牌煤气化技术主要用于生产合成氨、尿素、甲醇以及合成氢燃料等的IN料气在未来的发展道路上，随着化工企业多联产道路的发展，实现煤一化一电一热的联合，就要将壳牌等煤气化技术与分布式能源系统相结合233 GSP粉煤气化技术为了进一步开发褐煤及其它煤种的气化，原民主德国的黑水泵公司于1976年开发了GSP粉煤气化技术 JGSP气化技术气化原料来源广泛，气化效率和碳转化率高，产物完全无焦油，烧嘴使用寿命长，投资及运行成本较低，兼备Texaco和Shell气化炉的优点，自上而下的喷射和内水冷壁结构，六通道的烧嘴也比较合理，是一种有广阔发展前景的气化技术神华宁夏煤业集团在建的五座2000 mg： 气化能力的

14、气化炉和山西兰花煤化 】07 枣庄学院学报 2012年第5期T 有限责任公司两座同样的气化炉，都采用了西门子GSP气化技术，这是该技术在国内煤化工项目中首次应用234 四喷嘴对置式水煤浆气化华东理工pk：-、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心与充矿集团有限公司合作开发的四喷嘴对置式水煤浆气化技术打破了国外对我国大型煤气化技术的垄断该技术与德上古气化技术最大的不同是，它将德qz古单喷嘴改为对置式四喷嘴，从而强化了传质传热过程，气化效果较好 J采用直接换热式含渣水处理工艺；采用蒸汽进入热水室与循环灰水直接接触换热，蒸发热水塔实现热量的回收该气化炉最大优势之一是整个炉膛温度分布均匀，最高与最低温度差

15、一般为50150oC，最高温度也不超过1300(2不足之处是出现气化炉拱顶砖冲刷严重和拱顶超温问题，气化炉内向下的撞击流有可能直接冲向气化炉出口，形成“短路”现象，从而影响装置的运行稳定性和气化效率该技术到目前为止在国内已推广了30余家，共20多台气化炉如兖矿集团有限公司、山东华鲁恒升44：工股份有限公司均采用该技术通过表23对以上气流床技术技术进行了比较3 结论三种气化技术有各自的优缺点，要从煤种的适用性、技术的成熟性、工艺的先进性、投资大小以及环境负荷等方面综合考虑采用哪种气化技术合适Lurgi固定床气化技术，由于粗煤气中甲烷含量较高，适合,ql作城市煤气联产化工产品，以温克勒和灰熔聚技术

16、为代表的流化床技术则被广泛应用于中小型化512企业而Shell、GSP 等气流床气化技术作为现代煤气化的发展方向之一，可用于大规模生产装置中 煤气化是煤化工的核心技术，未来时期要加强我国自主创新的气化技术的开发、产业化推广和应用，鼓励和支持企业使用我国具有自主知识产权的煤气化技术参考文献1钱伯章煤炭气化的国内外技术进展述评J西部煤化工，2007，(2)：5172曹征彦中国洁净煤技术M北京：中国物质出版社，19983冯振堂，徐丽萍，王国祥固定床煤气发生炉制气技术进展J小氮肥设计技术，2006，27(2)：17194JCvan Dyk，MJKeyser，MCoertzenSyngas produc

17、tion from South African coal sources using SasolLurgi gasifiersJInternational Journal of Coal Geology，2006，65，65：2432535苏万银煤气化方法的比较及分析J煤化工，2010，(3)：10146谢书胜，邹佩良，史瑾燕德士古水煤浆气化、Shell气化和GSP气化工艺对比J，当代化工，2008，37(6)：6666687郭树才煤化工工艺学M北京：化学工业出版社，2006：1981998谭成敏，曹召军GSP粉煤气化技术引进方案的优化J煤化工，2008，(1)：919宋羽，蒋甲金多喷嘴对置式

18、水煤浆气化技术J山东化工，2011，1(40)：555610刘霞，田原宇，乔英云国内外气流床煤气化技术发展概述J化工进展，2010，(29)：12012411汪家铭Shell煤气化技术在我国的应用概况及前景展望J产业发展，2009，(3)：52591煤的液化技术11发展概况煤直接液化技术的研究始于20世纪初期，当时德国是世界上最早研发此项技术的国家。煤液化技术的迅速发展。是在20世纪70年代的石油危机之后。德国、美国、日本等发达国家相继开发的煤液化新工艺有几十种。其中有几种先进的技术完成了50td一收稿日期：20080521作者简介：郝学民(1973一)，男，2004年毕业于郑州大学，工程师，

19、现主要从事焦炉煤气净化工艺技术管理工作。600td(液化用煤)的大型中试，设计出日产5万桶液化油的工厂。比较著名的直接液化工艺有：溶剂精炼法(SRC一1，SRC一2)，供氢溶剂法(EDS)，氢煤法(HCoal)，前苏联可燃物研究所法(NTN)，德国液化新工艺，日澳褐煤液化，煤与渣油联合加工法，英国的溶剂萃取法和日本的溶剂分离法等，它们在工艺和技术上取得了不同程度的突破。煤炭间接液化技术主要有：南非Sas01公司的F-T合成技术荷兰Shell公司的SMDS技术，Mobil公司的MTG合成技术等。国外还有一些先进的合成技术。如丹麦Tops归公司的Tigas法和美国Mobil公司的STG法等。12反

20、应机理及工艺过程121直接液化机理煤加氢液化的机理是煤受热分解及产生的不稳定自由基碎片进行加氢裂解。使结构复杂的高分子煤转化成HC原子比较高的低分子液态产物和少量的气态烃。一般认为。煤的直接液化的反应历程以顺序反应链为主2】主要反应可用以下方程式表示：RCHjCH2一R一RCH2+RCH2RCH2+R 7CH2+2H一RCH3+RCH3122直接液化过程在隔绝空气的条件下把煤加热到400一450使其热解。在热解条件下，加氢气、加催化剂、加压至20MPa30肝a，生成各种液化油，其反应条件不同，就得到不同种类的油。123间接液化过程先将煤进行气化制成合成气(氢气和一氧化碳)，温度为270350；

21、然后在催化剂的作用下，加压合成汽油压力为25MPa一3O肝a。一般认为，煤的间接液化是通过下列步骤进行的，即：(1)煤的气化；(2)合成气的转变；(3)粗合成气的转变；(4)合成反应；(5)合成气的加工。13煤液化技术分类131直接液化技术分类煤的直接液化是在溶剂油存在的条件下。通过高压加氢使煤液化的方法根据溶剂油和催化剂的不同、热解方法和加氢方式的不同及工艺条件的不同可以分为以下几种工艺。1311溶解热解液化法利用重质溶剂对煤热解抽提可制得低灰分的提油物；利用轻质溶剂在超l临界条件下抽提，可得到重质油为主的油类。此法不用氢气，前一种工艺产率虽高，但产品仍为固体，后一种工艺抽提率不太高。131

22、2溶剂加氢抽提液化法如SRC和EDS等，使用H2，但压力不太高，溶剂油有明显的作用：及时分散催化剂和反应物、溶解H：等。1313高压催化加氢法如德国的新老液化工艺和美国的氢煤法等属于这一类。1314煤和渣油联合加工法以渣油为溶剂，与煤一起通过反应器，不用循环油。渣油同时发生加氢裂解，转化为轻质油。美国、加拿大、德国和前苏联等各有不同的工艺。1315干馏液化法煤先热解得到焦油然后对焦油进行加氢裂解和提质。1316地下液化法将溶剂注入地下煤层使煤解聚和溶解，加上流体的冲击力使煤崩散。未完全溶解的煤则悬浮于溶剂中。用泵将溶液抽出并分离加工。此法可以实现煤的就地液化，不必建井采煤，所以很实用，但还存在

23、许多技术和经济问题。132间接液化工艺分类由于煤间接液化最经典的费一托合成过程受SchulzF10ry分布的限制对于生成汽、柴油等液体燃料的选择性并不理想，为了提高汽、柴油等有用产品的选择性一些公司研究开发了多种改进型或全新型的间接液化技术。间接液化工艺中最经典的是费一托合成法，除此之外还有如下几种3】。1321 MTG合成技术对MTG过程Mobil公司开发了两种反应器系统，即绝热固定床反应器和流化床反应器。与固定床反应器相比流化床的优点是可以在高温下移出反应热，催化剂与反应物混合接触良好，催化剂由于进行连续再生维持高活性。以及可以利用反应热来蒸发甲醇原料等。1322 Mobil两段法在此工艺

24、中，第一段浆态床反应器使碱性铁催化剂悬浮于液体介质中(例如费一托合成的生成油)，然后将合成气以鼓泡形式通过浆态床反应器进行反应。生成费一托合成产物进入第二段ZSM一5分子筛固定床进行改质处理，以生成高品质的油类产品。1323 MFT两段法这一过程采用两个串联的固定床反应器。合成气经净化后。进入装有费一托合成催化剂的第一段反应器进行反应，所生成的C。一C柏宽馏分烃类、水、少量含氧化合物随即进入装有分子筛催化剂的第二段反应器，以进行烃类的催化改质反应如低级烯烃的聚合、环化、芳构化、高级烃类的加氢裂化以及含氧化合物的缩水等。这一改质过程可使产物馏分由原来的C一C帅缩J、到C1一C10。2煤液化典型工

25、艺过程21德国IGoR工艺20世纪70年代。德国鲁尔煤炭公司与VEBA石油公司和DMT矿冶及检测技术公司合作。开发出了比德国原工艺先进的新工艺，称为IGoR工艺。其主要特点是：反应条件苛刻(温度470，压力30肝a)；催化剂使用铝工业的废渣(赤泥)；液化反应和加氢精制在一个高压系统内进行可一次得到杂原子含量极低的液化精制油；循环溶剂是加氢油，供氢性能好，液化转化率高。工艺流程：煤与循环溶剂、催化剂、氢气依次进人煤浆预热器和煤浆反应器反应后的物料进入高温分流器由高温分流器下部减压阀排出的重质物料经减压闪蒸分出残渣和闪蒸油，闪蒸油又通过高压泵打入系统与高温分离器分出的气体及清油一起进入第一固定床反

26、应器在此进一步加氢后进入分离器，中温分离器分出的重质油作为循环溶剂气体和轻质油蒸气进入第二固定床反应器又一次加氢再通过低温分离器分离出提质后的轻质油品气体再经循环氢压机压缩后循环使用。为了使循环气体中的氢气浓度保持在所需的水平，要补充一定数量的新鲜氢气。液化油经两步催化加氢已完成提质加工过程。_油中的N和S含量降低到10数量级。此产品可直接蒸馏得到直馏汽油和柴油，汽油只要再经重整，就可获得高辛烷值产品。柴油只需加少量添加剂即可得到合格产品。与其他煤直接液化工艺相比，IGOR工艺具有最大的煤处理能力，IGOR工艺中的煤液化反应器空速为036tm3h050tm3h。在同样大小反应器的条件下IGOR

27、工艺的生产能力比其他煤液化工艺高50一100。由于煤液化粗油提质加工与煤的液化集为一体，德国IGOR煤液化工艺产出的煤液化油不仅收率高而且油品质量好。22南非S雏ol公司的煤间接液化南非Sasol公司SasolI厂、SasolII厂和Saso卜I厂的主要产品有汽油、柴油、蜡、乙烯、丙烯、聚合物、氨、醇、醛、酮等113种。年处理煤炭总量达4 590万t年总产量达760万t，其中油品占60左右。在技术方面南非Sas01公司经历了固定床技术原煤(1950年一1980年)、循环流化床(1970年一1990年)、固定流化床(1990年一)、浆态床(1993年一)4个阶段。目前3个Sas01厂采用的F-T

28、合成技术每年用25Mt煤，生产出约5Mt液体燃料。Sas01煤合成油技术经过40年的发展现已处于领先地位。221合成气生产根据资料介绍，Sasol公司用年轻的不黏结烟煤作为原料通过固态排渣。鲁奇气化炉得到合成气。Saso卜I厂原来的气化炉内径为36m每台设计生产粗煤气25 000mah。长期的运行实践证明：原料煤灰含量影响灰熔融性温度：气化炉燃烧层的最佳操作温度在灰结渣温度以下并且接近该数值。同时还发现：喷人气化炉的蒸汽温度较低时，有利于节省蒸汽和提高气化炉的产率。气化炉燃烧层的温度由喷人气化炉中的水蒸气量来调节。从气化炉出来的粗煤气经冷却后，分离出焦油、中油等。轻组分油通过加氢精制后，加入汽

29、油中使用。Saso卜I厂的重组分(杂酚油和沥青)直接销售。煤气水中的酚通过鲁奇溶剂脱酚装置逆流溶剂萃取回收。精制后销售。氨则从水中气提出来，转化成化肥，废水经生化处理后。和新鲜水混合重新使用。222合成气的液化预热的合成气经反应器底部进入通过气体分布器均匀地向上进入到液态蜡及催化剂颗粒组成的浆态相中。在催化剂的作用下发生反应，反应放出的热通过分布在反应器内部的底管，移出反应器。反应生成的轻组分从反应器顶部以气态形式离开反应器。Sas01公司生产液体燃料及化工产品最有前途的2种反应器为浆态床反应器和固定流化床反应器。浆态床反应器的主要优点是：结构简单，投资少，克服了反应尺寸、能力、压力等诸多方面

30、的局限。传热效果好，反应温度易控制，产品分布易控制，催化剂可以在线加入与排出，催化剂用量少。固定流化床反应器也称为改进的SYNTHOL反应器它与在Sas01公司应用的循环流化床反应器的最大不同在于：它不把催化剂输送到反应器的外面去。它的催化剂床层虽也因被合成气的气流携带而膨胀。但膨胀的催化剂床层限于反应器内。因而它具有节省投资和提高热效率等优点。23 日本NEDOL工艺日本于20世纪80年代初，专门成立了日本新能源产业技术综合开发机构(NEDOL)，负责“阳光计划”的实施。组织十几家大公司合作开发出了新的NEDOL烟煤液化法。该工艺的特点是：反应压力较低(17MPa19MPa)，反应温度为45

31、5465催化剂采用合成硫化铁或天然硫铁矿，固液分离采用减压蒸馏的方法；配煤浆用的循环溶剂单独加氢，可提高溶剂的供氢能力；液化油含有较多杂原子，还必须提质才能获得产品。24 美国HIT工艺该工艺是两段催化法采用近十年开发的悬浮床反应器和HIT拥有专利的铁基催化剂GELCATTM)。其主要反应特点是：反应条件比较温和(反应温度为440一450。反应压力为17MPa)；采用特殊的液体循环沸腾床反应器，达到全混反应模式；催化剂采用HIT专利技术制备的铁系胶状高活性催化剂，用量少：在高温分离器后面串联在线加氢固定床反应器，对液化油进行加氢精制；固液分离采用临界溶剂萃取的方法，从液化残渣中最大限度地回收重

32、质油，从而大大提高了液化油收率【6】。25 SheU公司技术Shell公司开发的中间馏分油(SS)工艺由合成石蜡烃(HPS)和石蜡烃的加氢裂解或加氢异构化(HPC)2个反应过程制取发动机燃料。合成过程使用的是固定床反应器。该技术已于1993年在马来西亚建成以天然气为原料、生产能力为50万ta的合成油工厂主要产品为柴油、煤油、石脑油和蜡。此外中国科7：院山西煤炭化学研究所于2002年6月建成投产了设计规模为年产千吨级合成油的煤炭间接液化中试厂。其合成技术主要特为：采用浆态床反应器，在线补加催化剂，反应器的负荷率弹性大反应条件控制和产品分布稳定；催化剂的制造成本比较低；系统的H2C0比的波动弹性大

33、，适应性强、操作灵活性大；甲烷化率低，系统反应效率高；合成油产品中约70以上为石蜡烃柴油十六烷值高达70。在国内外还有许多其他的工艺，且其在近几年内发展也非常快在世界各地有许多新的煤液化项目已经相继建立起来。但在我国发展比较缓慢，有许多项目只是与国外合作或是在拟建之中。3煤液化技术的发展趋势从目前中国已建、拟建的煤液化项目可以看出，我国采用的煤炭液化技术全部为中外合作研发或从国外引进主体设备全部进口，对煤炭液化技术尚处于引进消化吸收阶段。国内的煤炭液化技术尚未达到工业化规模，在煤炭液化核心技术方面无自主知识产权。且煤炭液化成本受煤炭价格、相关产品石油价格、水资源以及技术风险等因素影响较大。因此

34、，在充分吸收国外液化技术的基础上，研发先进的液化技术并使之工业化，将成为我国液化技术的发展趋势。31新型催化剂的开发使用催化剂的使用可以使反应速度加快液化过程时间缩短，降低液化成本。催化剂的性能主要取决于金属的种类和比表面积、载体等。一般认为Fe、Co、Ni、Ti、W等过渡金属对氢化反应具有催化性。这是由于催化剂通过对某种反应物的化学吸附形成化学吸附键，致使被吸附分子的电子或几何结构发生变化，从而提高化学反应活性。所以在煤液化过程中，由于催化剂的作用产生了活性氢原子，又通过溶剂为媒介实现了氢的间接转移，使液化反应顺利进行。另外与高分子合成技术相结合，采用低成本高活性供氢体或其他低成本还原剂如甲

35、醇等替代氢气，配合自由基湮灭剂、阻聚剂。是研发液化新技术的思路之一。总之目前世界上煤直接液化催化剂正向着高活性、高分散、低加入量与复合性的方向发展，根据美国碳氧化合物技术公司的报告，在30kgd的两段液化工艺实验中。加入高分散的胶体催化剂只含O10050的铁和0005O010的钼这比传统催化剂的常规加入量少得多引。32新型溶剂的开发使用在煤的液化过程中溶剂的使用具有重要的作用：可以及时分散催化剂和反应物防止热解产生的自由基聚合；可以溶解氢气从而促进煤的加氢；可使煤与催化剂及氢气更好地接触。国内外大量文献认为，煤液化经历了两个阶段：首先是煤的溶解阶段；第二是煤的溶解产物转化为产品油阶段。因此在催

36、化剂存在时，热溶解在第一阶段中占主导地位；在第二阶段催化剂促进了沥青烯等产物的加氢。因此结合煤液化的反应机理，开发对氢溶解度高的溶剂。对改进煤液化工艺有着重要的意义。33液化工艺、设备的革新反应器内设置外动力循环方式来实现液化反应器的返混转动模式，提高煤、催化剂、氢的混合程度，从而提高油收率：全馏分离线加氢，供氢溶剂配置煤浆，实现长期稳定运转。34配煤技术的发展研究和评价煤的液化特性。从我国丰富的煤炭资源中选择出适宜的煤种是一项重要的基础研究不仅关系到煤炭直接液化和间接液化的工艺指标和经济效益而且直接影响到工厂的生产年限和建设地点。根据煤质分析结果，将不同的煤种采用不同的配煤方式从而获得最大的

37、液化率和最小的生产成本。35 煤间接液化技术与煤化工技术的融合趋势由于煤间接液化技术的中间产品种类多部分中间产品生产化工产品较生产燃料更具比较优势，从而促进了煤间接液化技术与煤化工技术的融合趋势。4 结束语煤直接液化的操作条件苛刻，对煤种要求高。典型的直接液化工艺是在高温、高压条件下，选择较合适的煤种催化加氢液化，产出含芳烃高的油，精制得到所需的油类产品。煤的间接液化操作条件比较温和，对煤种要求不高，生产出的油类产品比较清洁。先进的煤液化工艺应是在低能耗和低污染的条件下生产出清洁、高能的液体燃料和化工产品。总之深人开展煤液化技术的基础研究工作，开发先进的煤液化工艺和技术，对解决能源短缺问题具有重要意义。参考文献：1祝魏玮。文永红石油峰值论下的中国能源未来N科学时报，2007一11052付贵祥，李新元开滦煤液化技术的研究与应用J水力采煤与管道运输，2000，(4)：36393相宏伟，唐宏青，李永旺煤化工工艺技术评价与展望煤间接液化技术J燃料化学学报，200l，29(4)：2892984李克健，史士进，李文博德国IGOR煤液化工艺及云南先锋