煤间接液化技术及发展前景
世界范围内，能源主要由煤炭、石油、天然
气、核电、水电等构成，其中石油与煤炭占世界能源消耗的66%，勘探资料表明，按能量计算，全世界煤的可开采量相当于石油资源的10倍。我国石油、天然气资源较为贫乏，石油可开采储量只有38亿t ，可采年限仅为20年；天然气探明可采储量为13700亿m 3，还可开采37年；而煤炭的保有储量约10000亿t ，占世界储量的11.6%，而探明可开采储量为1145亿t ，按目前的生产和消费水平，可以开采使用100年以上[1]。
我国的煤炭生产和消费位居世界前列，煤炭在一次能源生产和消费中的比例占70%左右，预计在未来50年内，以煤为主的格局不会有根本的改变。在我国煤炭的利用主要是通过直接燃烧，平均热能利用率仅为30%左右，并且导致了
大气污染、
酸雨以及温室效应等，造成了严重的能源浪费和环境污染。把煤炭转化为高效、清洁
和使用方便的新型燃料势在必行。
通过脱碳和加氢，煤炭可以直接或间接化转化为液体燃料，其中一种方法是焦化或热解，另外一种方法是液化。煤炭液化是将煤经化学加工转化成洁净的便于运输和使用的液体燃料、化学品或化工原料的一种先进的洁净煤技术。煤炭液化方法包括直接液化、间接液化和共同液化。本
文就煤炭间接液化的方法和原理进行探讨，以达
到煤炭间接液化的最优化工艺。煤炭间接液化是先将煤气制成合成气（CO ＋H 2），在一定温度和压力下，定向地催化合成烃类燃料油和化工原料的工艺。
1中国煤炭液化技术发展概况
20世纪80年代初，中科院山西煤炭化学研究所开始了合成油的研究开发工作，在分析了国外F-T 合成和MTG 工艺的基础上，
提出了将传统的F-T 合成与沸石分子筛择形作用相结合的固定床两段法合成工艺（简称MFT ）和浆态床-固定床两段法合成工艺（SMFT ）[2]
，并先后完成
了MFT 工艺的小试、
模拟、中试，取得了油收率较高，油品性能较好的结果。20世纪90年代完成
了2000t/a 规模的煤基合成汽油中间实验和SMFT 工艺的模拟试验，并对自主开发的两类催化剂分别进行了3000h 的长周期运行，取得了
令人满意的结果。近年来，
该所针对新型浆态床合成反应器、共沉淀铁系催化剂制备等进行了放大开发试验，于2002年建成合成油品1000t/a 装置，其后进行了多次运行实验，取得了开发自主知识产权技术的阶段性成果。
内蒙古伊泰集团煤制油项目一期工程生产
煤间接液化技术及发展前景*
第38卷第1期2009年2月当代化工Contemporary Chemical Industry Vo1.38，
No.1February ，2009
*收稿日期：2009-01-16作者简介：王光彬（1964—），男，工程师，1989年毕业于河南大学石油化工专业，现从事炼油、化工工艺设计工作。
E-mail ：Wanggb@CPE_https://www.wendangku.net/doc/397034847.html, ，电话：0413-*******。
王光彬
摘要：分析了我国的能源结构，介绍了我国煤炭液化技术的发展概况和国外煤炭间接液化技
术的现状，展望了煤间接液化技术的发展前景，指出石油短缺是中国能源发展面临的重要问题，将发展煤液化技术和建设煤液化产业作为补充石油不足的重要途径之一。关
键
词：煤间接液化；技术；工业化
中图分类号：TQ 529.2
文献标识码：A
文章编号：1671-0460（2009）01-0069-03
（中国石油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司，辽宁抚顺113006）
规模为160kt/a，目前工程正中交，预计2009年初投产。该项目的核心技术已于2004年10月通过中国科学院的技术鉴定，2005年9月通过国家科技部“863”项目验收，具有完全自主知识产权。浆态床反应器、费-托合成催化剂、油品精制及系统集成全部由我国自主研制，目前已获得国家专利40余项，涵盖了煤间接液化的所有核心技术。2010年二期工程完成后生产规模为1.5 Mt/a。
山西潞安煤基合成油示范厂项目2006年2月22日在潞安集团循环经济园奠基。潞安煤基合成油示范厂是国家“863”高新技术项目和中国科学院知识创新工程重大项目的延续项目，是通过国家级项目招标确定的国内唯一的煤基合成油（间接液化）示范工厂。生产规模为160kt/a，主要产品为柴油、石脑油、LPG及少量混合醇燃料。该项目目前正在进行紧张的工程施工，预计2009年上半年建成投产。
据第五届中国国际煤炭大会透露，2008年我国煤制油的产能为14.32万t。到2020年中国煤制油产业将形成5000万t的产能规模，包括神华集团、神华宁煤集团、内蒙古伊泰集团、兖矿集团、山西潞安矿业集团等拟建和在建的7个项目。
2国外煤间接液化技术的现状
2.1南非SASOL的F-T合成技术
SASOL公司采用德国鲁奇加压气化技术，全公司有97台鲁奇气化炉，其设备利用率达94%。鲁奇气化炉采取固定床加压气化，使用5～75mm的块煤，操作压力为2.8～3.5MPa，利用水蒸气和氧气作为气化剂，所得粗煤气中含有CO2、NH3、H2S和焦油等杂质，必须将其除去。净化装置采用水洗脱除灰尘和焦油；采用低温甲醇洗脱除煤气中的H
2
S、CO2和烃类；采用SASOL 公司开发的Sulpholin硫化氢液相氧化法回收硫磺；采用鲁奇公司的Phenolsolvan技术净化污
水，最后得到的纯净的合成气（CO+H
2
）和工业副产品。
2.2荷兰Shell公司的SMDS合成技术
Shell公司的SMDS合成技术工艺原理是：首先，天然气在Shell气化炉中被部分氧化，生产合成气；然后，洁净的合成气进入固定床管束反应器中，在Shell公司开发的钴基催化剂作用下
发生反应（反应温度200～250℃、压力3.0～5.0 MPa），生产的产品几乎全部属于石蜡族；最后，重质石蜡在滴流床反应器中进行催化加氢、异构化和氢裂化，生产出以中质馏分为主的产品。SMDS工艺可通过改变加氢裂化的程度和循环量，对最终产品的构成比例进行调整；（1）柴油60%、煤油25%、石脑油15%；（2）煤油50%、柴油25%、石脑油25%。
1993年马来西亚应用SMDS技术建成500 kt/a合成油工厂，该厂以天然气为原料，生产柴油、煤油、石脑油和蜡，投产至今，反应器运行良好，经济效益显著。
2.3美国Mobil公司的MTG合成技术[3]
20世纪70年代初，Mobil公司成功地开发了甲醇转化为汽油的MTG工艺过程，其技术关键是将ZSM-5沸石分子筛用于甲醇转化汽油的工艺。由于沸石分子筛的择形作用与酸性，提高了产品以生成C
5
～C11汽油馏分为主的选择性，制得富含芳烃和侧链烷烃的高辛烷值发动机燃料。
Mobil公司的MTG合成汽油技术已在新西兰建成1座生产能力为570kt/a合成汽油的天然气基工厂，1985年投产，汽油的总产率达到90%，辛烷值为93.7，证实了该技术的成熟可靠，后来由于经济原因，该厂只生产甲醇。
2.4丹麦Topsφe公司的TIGAS合成技术[4]
丹麦Topsφe公司成功开发了TIGAS合成技术，即将合成气首先合成含氧化合物，再经汽油反应器生成汽油馏分。Topsφe公司开发的合成含氧化合物复合催化剂（变换反应和合成反应在同一反应器内进行），其最大优点在于既可利
用天然气基合成气（H
2
/CO=2），也可利用煤基合
成气（H
2
/CO=0.5～0.7），而且汽油收率、质量和MTG工艺相当，是目前经济性能较好的合成汽油新技术。目前TIGAS合成技术只完成了中试，尚未实现工业化生产。
2.5美国Mobil公司的STG两段法合成技术[3]
Mobil公司的STG两段法合成技术，其基本思路与前述的MTG相同，但主要区别在于STG
能处理H
2
/CO比较低的原料气，第一段产物主要是甲醇和水，STG与MTG第二段是完全相同的。STG第一段采用了浆态床反应器，具有转化
70当代化工第38卷第1期
Indirect Coal Liquefaction Technology and its Development Prospect
WANG Guang-bin
（China Petroleum Engineering Co.，LTDFushun Branch Company ，Liaoning Fushun 113006，China ）Abstract ：The indirect coal liquefaction technology both at home and abroad was introduced in this paper ．energy sources in our country were also analyzed ．The economic benefit ，social benefit and restriction conditions of devel-oping the indirect coal liquefaction technology were discussed and analyzed ．Key words ：Indirect Coal liquefaction ；Technology ；Industrialization
率高、收率高的优点，但也只完成了中试，尚未实
现工业化生产。两段法F-T 合成是将一段F-T 合成产物直接通入二段ZSM-5分子筛进行改质，最终生成汽油或柴油为主的馏分。
2.6美国Exxon 公司的AGC-21合成技术[3]美国Exxon 公司的AGC-21工艺由3步组
成：造气、
F-T 合成和石蜡加氢异构化。天然气、氧和水蒸汽通过部分氧化生成H 2/CO 比接近2︰1的合成气。然后在装有钴催化剂（载体为TiO 2）的新型浆态床反应器内进行F-T 反应，生成碳原子数很宽的以蜡为主的烃类产物。最后，将中间产品蜡经固定床加氢异构改质为液态烃产品。在浆态床反应器中，催化剂颗粒沉降到反应器底部会阻碍反应器的取热和反应物的接触。Exxon 公司采用添加一种与催化剂密度和直径相等的惰性固体材料的措施来对抗重力效应，从而既不会发生催化剂床层下沉，也不会发生催化
剂床层中催化剂夹带情况。
Exxon 公司的技术已完成中试，还未商业化，但其在日本的Kawasaki 炼厂正成功地操作着单套能力为29750m 3/d 的重油转化为清洁燃料的浆态床反应器，可为F-T 合成浆态床反应器商业化提供技术保障。2.7
美国Syntroleum 公司的合成技术[3]
美国Syntroleum 公司开发的GTL 工艺使用
含N 2稀释合成气为原料，采用流化床反应器及
钴基催化剂，合成气（反应温度190～232℃，
压力21.0～35.0MPa ）高空速一次通过，避免了N 2的聚集，减少了加氢裂解步骤。装置规模不大就可产生效益，目前已完成中试。最近Syntroleum 公司又开发了第二代钴催化剂和第二代F-T 合成即固定床卧式反应器，这种新型反应器操作和控制更加灵活，可以安装在平台、驳船或船舶上使用，以用于海上或陆上偏远地区小型气田的转化，其产物分布主要在C 5～C 20段。
3结束语
石油短缺是中国能源发展面临的重要问题，
将发展煤液化技术和建设煤液化产业作为补充石油不足的重要途径之一，应引起充分的重视和科学对待。目前，我国煤间接液化技术已经成熟，具有完全自主知识产权，且获得国家专利40余项，正在形成中国特色能源转化技术。
参考文献
[1]徐全军，何为军．世界煤炭液化技术发展进展与我国的对策[J]．煤炭经济研究，2002（4）：44-46．[2]马斌．浆态床F-T 合成的应用前景[J]．煤化工，1996（1）：14-22．[3]郭
鉴．国外煤气化及液化开发进展[J]．煤化工，1989（1）：31-35．
[4]
舒歌平．煤炭液化技术[M]．北京：煤炭工业出版社，2003：224-258．
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王光彬：煤间接液化技术及发展前景2009年2月