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煤间接液化

煤液化方法之一。系以煤为原料,先气化制成合成气,然后通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。(见彩图)

煤间接液化合成液体燃料工厂鸟瞰

1923年,德国开发成功费托合成技术将一氧化碳、氢合成烃类燃料。第二次世界大战期间有大型费托合成油工厂的建立。战后,由于大量廉价石油和天然气的开采,世界范围内除南非外,由煤制取液体燃料的生产基本中断,费托合成技术的研究工作主要限于催化剂的改进。南非由于其政治及地理因素,50年代以后,先后建立了大型以煤为原料的SASOL-Ⅰ、SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ费托合成油工厂。1973年第一次石油大幅度涨价以后,在寻找替代能源的过程中,甲醇及低碳醇的优异的抗爆性能,以及低碳醇对汽油混合燃料的助溶性能,使醇类燃料的应用前景引人注目。同时,美国莫比尔公司开发的将甲醇直接转化为高辛烷值汽油的技术在新西兰建厂,促进了煤间接液化技术的研究与开发工作的进展。

煤间接液化工艺流程主要包括煤气化、气体净化、合成及产品分离与改质等部分(见图)。

图

其中煤气化部分投资占总投资的70%~80%。同时,高选择性合成催化剂及与其相匹配的反应器的应用,对提高过程热效率、增加目的产品收率,改善经济效益起重要作用。煤间接液化技术具有下述特点:

(1)使用一氧化碳和氢,故可以利用任何廉价的碳资源(如高硫、高灰劣质煤,也可利用钢铁厂中转炉、电炉的放空气体),如南非SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ工厂所用煤中灰分含量高达27%~31%;

(2)可根据油品市场的需要调整产品结构,生产灵活性较强;

(3)可以独立解决某一特定地区(无石油炼厂地区)各种油品(轻质燃料油、润滑油等)的要求,如费托合成油工厂;

(4)工艺过程中的各单元与石油炼制工业相似,有丰富的操作运行经验可借鉴。