煤炭液化变油浅析

煤炭是一种碳含量高、但氢含量只有5%的固体。与液体燃料（从原油中提取的）相比，煤炭不便于处理和运输。 通过脱碳和加氢，煤炭可以直接或间接转化成适于运输的液体燃料，其中一种方法是焦化或热解，另外一种方法是液化。由于将煤炭转化成液体燃料的成本比提炼原油的成本高，但原煤本身的价格比较低廉，这是煤炭液化技术能够付诸实施的一个主要激励因素。 随着石油储量的逐渐减少，可以预见在未来的一定时期，将需要替代性液体燃料。由于全球的煤炭储量极其丰富，煤炭液化是其中之一。
 
       早在70年代初，由于国际油价暴涨，美国、英国和日本等国家就开始进行大量的煤炭液化技术研究和开发。从80年代开始，大部分煤炭液化项目被搁置起来，但南非例外。原因是南非没有石油和天然气资源，仅有丰富的煤炭资源，另外，到80年代中期为止，南非受到了30年的贸易禁运，这些因素促使南非大规模采用煤炭液化产品。

        目前，南非60%的运输燃料是由煤炭提供的。 许多不同的“直接”液化工艺已被开发出来，但就所进行的化学反应而言，它们密切相关。这些液化工艺的共同特征是，先将大量的煤粉放入溶剂中，在高温高压的条件下进行溶解，然后将溶解的煤炭在氢气和催化剂的作用下进行加氢过程。 直接液化是目前可采用的最有效的液化方法。在合适的条件下，液化油收率超过70%（干燥无矿物质煤）。如果允许热量损失和其它非煤能量输入的话，现代液化工艺总热效率（即转化成最终产品的输入原料的热值比例，%）一般为60～70%。 这些工艺一般发展到工艺开发单元（process development unit）或试验性阶段，并且主要的技术问题已得到解决。但是，目前没有示范厂或商业化厂建成运转。 

       煤炭“间接”液化的唯一正在运转工艺是南非的Sasol工艺，目前已经建成了三座生产厂。间接液化的唯一核心技术是合成反应段，因此最近的主要工作集中在开发先进的催化剂上，催化剂不限于某一具体工艺。 从1985年以后，由于石油的价格较低，人们对用于生产运输燃料的煤炭液化的兴趣下降。目前，只有日本还在积极进行大规模的煤炭液化工艺的研究，并且还有一座150t/d规模的装置正在运转。由于中国目前逐渐成为一个净石油进口国，而且潜在的产油区地理位置偏僻，因此中国有发展煤炭液化的强烈愿望。中国正在分别与美国、日本和德国合作进行煤炭液化的可行性研究。 煤炭液化的可行性主要决定于液化工艺的经济性。这需要大量的品位低、价格低的煤炭，且石油和天然气缺乏或成本较高。也就是说，未来石油价格的上涨将引起人们重新对煤炭液化技术的极大兴趣，并可能导致大规模的商业化煤炭液化生产。