? 20世纪50年代中东廉价石油的大量开发，使煤液化失去 竞争力。
? 1973年后，由于中东战争，石油价格暴涨，煤直接液化技 术的开发又开始活跃起来。德国、美国、日本、前苏联等 国的煤化学家相继开发了煤炭液化新工艺。
1.3 煤直接液化工艺开发过程
? 煤直接液化工艺的开发过程要经历一系列逐步放大的装置 的实验。根据工艺发明原理确定工艺路线后，要通过反复 的装置试验来验证工艺的可行性，以降低日后工业放大及 商业化的风险。
? 产品产率 在糊相加氢阶段，当氢耗量为 7％时，100t 高挥发分烟
煤（daf ）可得到13.8t 汽油、47.7t 中油和24.3t C1~C4 气 态烃产品。每生产1t 汽油和液化气需要煤3.6t，其中38％ 用于制氢、27％用于动力和约35％用于液化本身，故液化 效率约为44％。 ? 可见，德国煤直接加氢液化的老工艺能源转化效率低，再 加上反应条件苛刻，缺乏竞争性，人们纷纷寻求降低反应 压力和提高过程效率，最终降低液化过程成本的新工艺。
煤加氢直接液化工艺
姓名： **** 导师： **** 时间： 2013.12.28
主要 内容
煤加氢液化技术的开发过程 煤直接液化基本工艺流程 德国煤加氢液化老工艺 典型煤直接液化工艺 煤-油共处理
1、煤加氢液化技术的开发过程
1.1 煤加氢直接液化的定义
在较高温度（ >400℃）、高压（ >6MPa ）、氢 气（或CO+H 2、CO+H 2O）、催化剂和溶剂作用 下将煤进行解聚、裂解加氢，直接转化为液体油 的加工过程。
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2、煤直接液化基本工艺流程
?煤直接液化工艺流程简图
催化剂
氢气 氢循环
煤
煤浆制
备单元
反应 单元
分离 单元
循环溶剂
煤： <0.2mm 催化剂: Fe-S 系
420-470 oC 17-30 MPa
提质加 工单元
气体
汽油 柴油 航空燃料
残渣
380-390 oC 15-18 MPa
3、德国煤加氢液化老工艺
3.1 工艺流程
第一段液相加氢
30~70 MPa
470~480℃
第二段气相加氢
32MPa
360~450℃
3.2 工艺特点
? 温度和压力 德国煤直接加氢液化老工艺的煤糊加氢段的压力高达
30~70MPa ，因煤种和所用催化剂的不同而异，反应塔温 度470~480℃，煤糊预热器的出口温度比预定反应温度低 20~60℃；液化粗油的气相加氢段反应温度为 360~450℃， 催化加氢反应系统压力大约32MPa 。 ? 催化剂 煤糊加氢主要采用拜尔赤泥、硫化亚铁和硫化钠，后者的 作用是中和原料煤中的氯，以防止在加氢过程中生成氯化 氢引起设备腐蚀。
3.2 工艺特点
? 固液分离 该工艺的固液分离采用过滤分离，从热分离器底部流出
的淤浆在140~160℃温度下直接进入离心过滤机分离。对 1000kg 干燥无灰基烟煤而言，当液化转化率为 70％时，淤浆 总质量为1130kg ，固体残渣重340kg ；而液化转化率为 96％ 时，淤浆和固体残渣质量分别减少 270kg 和80kg 。
过滤分离得到的滤液，即重质油，含有较多的沥青烯和 2%~12% 的固体，作为煤浆加氢循环溶剂，其供氢能力较差 ，沥青烯积累会使煤浆黏度上升，这正是德国老工艺需要 70MPa 反应压力的主要原因之一；滤饼含固体38%~40% ， 为回收滤饼中的油，对滤饼进行干馏，可回收滤饼中约 30% 的油。
3.2 工艺特点
? 德国是世界上第一家拥有煤直接加氢液化工业化生产经验 的国家。其第一套生产装置由德国I.G.Farbenindustrie( 燃 料公司)在1927年建成，也被称为IG 工艺。德国煤加氢液 化老工艺是世界其他国家开发同类工艺的基础。
? 德国的IG 工艺可分为两段加氢过程，第一段加氢是在高 压氢气下，煤加氢生成液体油（中质油等），又称煤浆液 相加氢。第二段加氢是以第一段加氢的产物为原料，进行 催化气相加氢制得成品油，又称中油气相加氢，所以 IG 法也常称作两段加氢法。
? 日处理吨级煤炭的中试连续试验装置 日本称为：PSU (process support unit) 美国称为：PDU (process development unit) 目的：进一步验证BSU确立的工艺流程、考察放大效应。
为降低费用，PDU 运转过程发现问题可能要回到 BSU中进一 步研究解决。 ? 工艺开发的最后的一个步骤，是将BSU和PDU装置的各项
运转成果全部集中于一个大型的工业性试验装置，通常称 为PP 装置（Pilot Plant ）上。工业性试验装置的规模处理 煤约数百t/d 左右，工艺流程和操作条件已基本固定。
1.3 煤直接液化工艺开发过程
? 发达国家完成PP 装置验证的煤直接液化工艺及运行情况：
国家 美国 美国 美国 德国 日本 日本
1.2 国外煤加氢直接液化的发展背景
? 1913年，德国化学家诺贝尔奖获得者柏吉斯（Bergius ） 首先研究了煤的高压加氢，并获得了专利，从而为煤加氢 液化技术奠定了基础。
? 1927年在德国莱那（Leuna ）建立了世界第一个煤直接液 化工厂，第二次世界大战期间又建 11套煤直接液化装置， 到1944年，总生产能力达到4.23Mt/a ，为德国提供了发动 战争用油。
? 实验室规模试验装置 日本称为： BSU( bench scale unit) 美国称为： CFU (continuous flow unit) 目的：每天处理煤炭数千克至数百千克：验证工艺的可操
作性、确定产物产率构成和产物分析检验方法、提供动力学 数据和催化剂、煤种适应性等数据。
1.3 煤直接液化工艺开发过程
工艺 H-COAL SRC- Ⅱ
EDS IGOR NEDOL BCL
规模 /( t/d) 200~600
50 250 200 150 50
使用期
1980~1982 年 （3年）
1976~1981 年 （5年）
1980~1982 年 （2.5 年）
1981~1987 年 （6年）
1997~1998 年 （2年）
1987~1990 年 （4年）
连续进煤 (1321h)
208d (5000h)
80d (1920h)
73d (1760h)
累计进煤 —
油收率 /% 51
— 44
445d
(10692h)
45
917d 58
(22000h)
259d 58
(6200h)
417d
(10000h)