煤液化技术发展过程对比分析

电力18讯：    1 煤基间接液化
        煤基间接液化是将煤气化制得合成气（CO+H2）以后，再在催化剂作用下合成油品和化学品的工艺过程。早在上世纪20年代德国就开始了煤的间接液化技术研究，并于1936首先建成工业规模的合成油厂。到1955年，世界上已有18个合成油工厂，总生产能力达到100万吨油／年。目前，国外商业化的煤间接液化典型技术是南非SASOL公司的F-T合成技术。SASOL-I厂始建于1955年。七十年代石油危机后，于1980年和1982年又相继建成了SASOL -II厂和SASOL III厂。目前，三个厂年处理煤炭总计达4590万吨。主要产品为汽油、柴油、蜡、燃气、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮等113种，总产量达760万吨，其中油品占60%左右,保证了全南非28％的汽油、柴油供给量[1]。SAS固定流化床反应器是迄今为止最大的F-T合成反应器，直径10.7m，高28m，单台生产能力达到2500吨／天。
         除南非SASOL公司的F-T合成技术外，荷兰Shell公司的SMDS技术（在马来西亚建厂）、Mobil公司的MTG合成技术（在新西兰建厂）等都是已商业化的间接液化技术，但均以天然气为原料。国外一些先进的但未商业化的合成技术还包括丹麦Topsoe公司的Tigas技术和美国Mobil公司的STG技术等。我国自上世纪80年代初恢复煤基间接液化技术的研究，山西煤化所已开发出固定床两段法合成(简称MFT)工艺和浆态床―固定床两段合成(简称SMFT)工艺，先后完成了MFT工艺的小试、模试、中间试验、工业性试验及SMFT工艺的模试，另外也进行了两类合成催化剂的长周期运行试验。上述研究均取得了较为满意的结果。目前，国内技术存在的主要问题是如何快速形成自己的知识产权，并将合成装置放大，以适应产业化的步伐。
        2  直接液化
        煤直接液化是煤在适当的温度和压力条件下，直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程，煤直接液化也称加氢液化。煤直接液化技术研究也始于上世纪初的德国，1927年在Leuna建成世界上第一个10万吨／年直接液化厂。1936～1943年间，德国先后建成11套直接液化装置，1944年总生产能力达到400万吨／年，为德国在第二次世界大战中提供了近三分之二的航空燃料和50％的汽车及装甲车用油[2]。第二次世界大战结束，美国、日本、法国、意大利及前苏联等国相继开展了煤直接液化技术研究。50年代后期，由于中东地区廉价石油的大量开发，使煤直接液化技术的发展由此处于停滞状态。1973年，爆发石油危机，煤炭液化技术重新活跃起来。德国、美国及日本在原有技术基础上开发出一些煤直接液化新工艺，其中研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低液化油生产成本的目的。目前不少国家已经完成了中间放大试验，为建立商业化示范厂奠定了基础。典型的煤直接液化工艺主要包括德国IGOR工艺（装置规模200吨／天）、美国HTI工艺（装置规模600吨／天）及日本NEDOL工艺（装置规模150吨／天）。
        我国从上世纪70年代末开始煤直接液化技术的开发。20多年来，北京煤化学研究所对我国上百个煤种进行了直接液化试验研究，并开发出高活性煤直接液化催化剂，同时也进行了煤液化油品的提质加工研究。1997～2000年，北京煤化学研究所分别同德国、日本及美国有关部门及企业合作，完成了神华煤、云南先锋煤及黑龙江依兰煤在国外中试装置上的放大试验研究。目前，我国神华集团250万吨／年煤直接液化项目的一期工程已经全面启动。