煤炭液化在中国的发展前景

王丽(鲁南煤化工研究院，山东 济宁 272000)

1 煤炭液化是煤炭转化的高新技术

煤炭化学液化化工是把作为固体的优质煤炭通过一种化学加工过程，使其成分转化而成为其他液体化工产品(例如液态油或烃类化学燃料，如液态汽油、柴油等化工产品或其他化工原料)的一种技术。根据不同的煤炭加工工艺路线，煤炭连续液化工艺可以细分为直接连续液化和间接连续液化两种三大类。直接气体液化主要是对各种煤层气进行高温高压煤气加热和氢直接液化得到各种液体化工产品的一种技术，间接气体液化主要是先把各种煤气化合物转化成煤为液体合成气(CO+H2),然后再在化学催化剂等的作用下直接合成各种液体燃料和其它液体化工产品的一种技术。煤炭燃料通过煤气液化将其中的氧和硫等有害金属元素以及其他矿物质充分脱除，产品为洁净的煤燃料。

煤炭产能液化工程技术主要涉及成品煤的分离气化、多相催化煤的加氢合成转化、产品煤的分离及再气化加工、原料煤的气化及选择多相催化加氢合成等以及煤层气化工、石油化工等多种单元生产技术，高温高压，易燃易爆，单元生产规模大、现代液化工程技术综合集成性强，可以直接得到洁净的煤炭液体燃料或其它液体化工产品，是实现煤炭产能转化的一种高新技术。

2 我国发展煤炭液化技术的重要意义

2.1 有利于提纯煤炭

传统煤炭使用燃烧方式下，煤炭点火燃烧加热后会直接释放大量的气体二氧化氮及微量二氧化硫等有害化学气体，造成严重的城市大气污染。煤炭能源液化处理技术主要是广泛指煤炭通过一系列自然物理化学反应对原始天然煤炭资源成分进行液化处理，得到相对清洁的新型石油天然能源的技术过程。这种现代煤炭燃前的氧化加工与热能转化处理技术，很好的有效去除利用掉了现有煤炭资源中所含有的氧化硫、氮及硫和氧等有害元素，是主要的现代煤炭洁净处理技术。液化后，煤炭的液化清洁利用程度更加接近其他石油资源甚至比其他石油资源更加洁净，煤炭中的液化清洁技术已经是目前减少工业大气污染，减少工业废弃物气体排放的重要技术手段。我国现有石油资源储量较少，但拥有煤炭资源石油储量相对我国较多，煤炭气和液化石油技术为发展提纯利用煤炭石油奠定了坚实基础，是当前我国促进能源工业可持续发展的一个重要途径。

2.2 有效减少我国石油清洁能源管理的有效途径

目前石油清洁能源主要用于分布在中东地区的一些发达国家，随着国际石油价格的不断大幅升高，石油的能源使用管理成本也不断大大增加。我国现有煤炭总能源储量相对丰富，煤炭资源液化石油技术在推进煤炭资源的清洁利用过程中已经发挥了一个巨大作用，是实现煤炭资源清洁代替其他石油资源，缓解目前我国现有石油工业短缺能源问题的重要技术手段，可有效大幅提高目前我国现有煤炭资源的清洁利用率。

2.3 实现我国煤炭资源可持续发展的重要手段之一

随着当前我国推动绿色能源发展、绿色清洁能源发展理念的不断提出，国家也在发展经济过程中越来越多地重视煤炭能源的清洁节约使用，煤炭能源液化加热技术在有效减少工业废气及其他有毒气体的大量排放，提升我国煤炭资源利用率，实现我国煤炭资源的清洁可持续发展等等方面已经发挥了重要引导作用。在发展提纯利用煤炭，实现节约煤炭资源的高能耗和低排放的过程中对它发挥了重要引导作用。

3 世界煤炭直接液化发展状况

煤炭直接液化的工业化始于二战时德国的军事工业。现代的直接液化技术致力于缓和操作条件、提高液化油产率。这种先进的煤液化技术在西方发达国家己完成实现商业化的所有技术过程。由于市场因素的制约，在发达国家建设煤液化制油的工厂，现无法与炼油工业竞争，这种由政府投资开发成功的技术被当作应付石油危机的技术储备。日本、美国和德国的煤液化工艺在技术上都是成熟的。三种不同的工艺具有其不同的特点：

3.1 日本NEDOL工艺

在温和的液化反应条件下可以得到较高的油收率;液化油中轻质油馏份多;由可靠性高的单元组成;能适用于宽范围的煤种。

3.2 美国HTI工艺

采用两个串联的重油沸腾床液化反应器，由于两个反应器底部各设有一个重油液化循环泵，延长了重质液化油和惰性煤的液化反应时间，液化油的转化率相对较高;同时采用活性较高的高密度分散液化铁和煤系气体催化剂，降低了铁系催化剂的物理用量，反应器的压力较低，仅为17MPa;固液萃取分离工艺采取临界溶剂萃取分离工艺，提高了部分液化油的回收率。

3.3 德国IGQR工艺

煤油液化循环反应和优质液化油以及精制油的加氢在同一种的高压分馏系统内，可一次分馏得到杂质和原子元素含量极低的优质液化油和精制油;液化循环利用溶剂反应采用供油加氧化氢型煤油，供油加氢循环性能好，煤油的液化反应转化率高。

4 我国的国情:“富煤少油”

最近几年以来我国的天然原油资源年产量一直保持徘徊在1.6 亿吨，资源利用品位不高。90 年代以来一直靠国外进口主要石油资源弥补国内主要石油资源产量的不足。1992 年9 月我国再次成为国际成品油净原料进口国，1993 年再次成为国际石油(包括原油和非成品油)净原料进口国，1996 年又一次成为国际原油净产品进口国。1999 年9 月我国天然原油的总产量为1.6 亿吨，而原油需求量则仅为2 亿吨，原油和天然成品油的净产和进口量己首次突破了4000 万吨，约等于占总原油消费量的20%。随中国我国经济的持续稳步发展，这种资源供需量小于需求的市场态势还将进一步深化发展，石油资源消费量还将继续猛增，预计2010 年以来我国消费石油的年均进口量将极有可能达到高达全国消费石油总量的40%,净石油进口量大约为1.2 亿吨。预计2015 年，我国国内石油资源需求量将为3.6亿吨，缺口量将达1.9 亿吨，石油资源自给率仅去年为47%。但由于我国仍然有丰富的大型煤矿产资源，我国仍然是目前世界最大的大型产业型煤出口国和煤炭消费国。到1999 年底，我国目前累计已经探明的各种煤炭总贮量大约为10018 亿吨，煤炭总贮量大约占己国已探明的各种再生能源(包括煤炭、石油、天然气及火力水电)总资源储量的90%。充分利用当前我国天然煤炭资源十分丰富的气候特点大力推广开发以天然煤层气代替石油的能源技术、多元化措施降低当前我国国内石油安全风险、及早深入考虑我国能源的结构多样化问题是大家的普遍认同共识。我国目前拥有丰富的大型煤炭资源，是目前世界上最大的大型煤炭工业生产和能源消费国。

5 我国煤炭直接液化的发展状况

我国从80 年代中期开始，在煤炭科学研究总院阶段开展了燃煤直接煤气液化机的研究研制工作，通过进行科技攻关和开展国际技术合作己2008 年建成0.02、0.1、0.12t/d 的新型煤炭直接利用液化燃料试验装置3 套，生产研制出了各种合格的汽、柴油和各种航空航天燃料液化产品，在煤炭催化剂原料筛选和设备研制上也已经取得了很大的技术进展。1996 年在国家计委和国家科委公司组织下，通过地方政府间技术合作，开始和美国、日本、德国公司进行技术合作，分别成功开展了国产神华焦煤(美国、日本)、黑龙江依兰煤(日本)、云南先锋煤(德国)的大型液化油气试验。煤炭油气液化炼油是以利用煤油替代气炼油的一个重要发展方面，我国的多个煤炭油气液化炼油项目已经被列入国家洁净煤技术九五计划和2010 年发展规划。

6 煤炭直接液化技术发展得到政府部门的重视

1996 年1 月10 日，中国代表国家科委主席江泽民同志视察煤炭科学研究总院北京煤化所煤直接燃煤液化油气试验装置并认真听取了情况汇报，指出我们要尽快将我国煤炭直接油气液化试验技术的创新发展从一个战略性的高度上抓起予以充分重视。

煤液化是洁净煤技术的重要组成部分，是中国社会、经济可持续发展的重要项目之一。发展煤液化技术得到中国国内一些地方政府管理部门的高度重视，目前有的机构参与组织该技术的发展研究。中国有许多煤炭生产企业关注煤直接液化技术的产业化发展，有的企业已开展了大量前期工作。对煤直接液化技术研究和产业化发展，中国政府和有关管理机构将继续给予支持和鼓励。

7 我国煤炭直接液化的发展前景

无论是从过去、现在、还是将来，煤炭在整个我国都已经是清洁能源的重要主角。煤炭煤油作为清洁能源在为推动国民经济发展作出重要社会贡献的资源同时，在其综合开发和利用的过程中也将会带来一系列新的环境污染问题，煤炭的液化燃料技术无疑是洁净燃料煤液化技术中最重要值得我们优先研究考虑的关键技术，其开发生产的煤气油品为洁净利用燃料，符合国家清洁利用燃料和环保法的要求，它对推进我国洁净燃料煤液化技术的加快发展和促进环境资源保护无疑可说具有很大的积极推动力和作用。预计在”十五”期间，将来会有1～2 个的燃煤直接利用液化气的商业化利用示范生产厂开工建立，为今后长期的产业发展打下基础。煤层气液化及其它相关产业配套技术的应用研究、开发也将因此得到进一步高度重视和大力发展。煤直接煤气液化油还可用于生产优质民用汽油、柴油和其他航空专用燃料，尤其燃煤是汽油航空专用燃料，要求大于单位汽油体积的煤气发热量高，即使也要求环烷烃煤气含量高，而采用煤直接液化油的物理特点主要是其中富含环烷烃，通过煤气加氢处理即可直接得到优质汽油航空专用燃料。

我国煤炭煤油液化设备技术逐渐发展趋于成熟，完善的焦炭煤制油液化装置，是未来我国企业继续大力发展利用煤炭煤油液化的重要技术基础支撑。就当前我国煤油资源配置分布不均状况而言，呈现出各地煤油资源分布不均的特殊现象，表现是因为很多发达省份各地缺油富油乏煤，为有效解决各地煤炭石油资源的严重缺乏，带动富油缺煤疏散地区实体经济的健康发展，应积极探索发展利用煤炭石油液化生产技术。与一些发达国家企业相比，我国实施煤炭油气液化千万人工程的费用比较低，因而在推进煤炭油气液化产业可持续发展建设过程中，比其他发达国家企业更具竞争优势。

8 结语

当前我国天然煤炭资源丰富，在当下我国石油资源相对严重匮乏的实际条件下，大力发展液化煤炭气和液化石油技术，是加快实现促进我国煤炭可持续发展，提高我国煤炭资源综合利用率的一种有效途径。为未来我国工业煤炭直接液化的研究发展应用提供了广阔的发展前景。