煤直接液化技术在中国的发展

中国自主建设的世界首座煤直接液化示范工程神华100万t/a煤直接液化装置于2008年底成功试运行。经过几年的优化和完善,2011—2013年,神华煤直接示范装置持续稳定运行、连续三年盈利。神华煤直接液化示范工程建设、装置稳定运行并取得较好经济效益的实践表明,中国在煤直接液化领域已居于世界领先地位。随着技术的不断进步,中国煤直接液化展现较好的发展前景,煤直接液化产业化在中国将获得稳步发展。神华集团多年煤直接液化技术开发、工程化建设与工业化运行的实践表明:未来煤直接液化技术应在工程高度集成、产品链延伸、残渣综合利用、环保技术的开发与应用,直接液化与间接液化技术的融合,直接液化基础研究等方面进行探索和实践。     

煤直接液化技术开发新进展

煤直接液化技术作为石油替代的重要途径之一,长期以来一直受到人们的关注。本文结合世界上第一套煤直接液化工业示范工程的实践,划分和描述了煤直接液化技术的不同发展历程和煤直接液化技术的进展,对煤液化最新技术的开发过程、技术特点、试验情况和关键技术研究等进行了阐述,并指出了煤直接液化技术将在煤液化特性、分级转化、反应器大型化、工艺优化、主副产品结构优化等方向作为未来的研究开发方向。     

提高煤直接液化催化剂活性的研究进展及展望

为制备高效的煤直接液化催化剂,综述了提高煤直接液化催化剂活性的方法,分析了各方法对煤直接液化催化剂性能影响的作用原理,指出了煤直接液化催化剂研究中各方法的关键点和难点,各方法之间并非相互孤立,应有机组合以提高催化剂的活性。针对目前煤直接液化催化剂存在的问题提出了发展展望。煤直接液化催化剂活性提升的方法主要有提高催化剂前驱体的分散度,提高活性相的抗聚结性能和利用多元金属/非金属的复合/协同效应,后续研究应加强煤中灰组成对催化剂性能的影响,深入研究非金属元素对催化剂加氢和抑焦性能的影响,探索多种协同复合的催化剂制备系统,针对特定煤种研制专用高效直接液化催化剂。     

煤直接液化催化剂研究进展

综述了煤直接液化中催化剂的研究,开发,催化机理等方面的进展,重点介绍了超微高分散性催化剂,微生物酶催化剂以及煤—废弃塑料共催化液化催化剂的研究进展情况,并指出了当前新型高效催化剂的开发动向。     

煤直接液化工业化示范装置操作预案的试验研究

为探索和积累神华处理能力为6000t／d的煤直接液化示范装置的操作经验,在6t／d的工艺开发装置（PDU）上分别进行了模拟催化剂、助催化荆硫供应减少或中断等异常情况下的操作预案研究。研究结果表明当催化剂供应量减少一半或助催化剂硫供应中断时,对煤直接液化操作的影响可以通过采取适当提高煤浆预热炉负荷的措施加以克服;尽管催化剂供应全部中断时可以维持装置操作,但对煤液化产品质量有较严重影响。     

煤炭液化技术

神华集团有限责任公司、煤炭科学研究总院、石油化工科学研究院合作，配合神华集团每年100万t产品示范工程进行煤直接液化关键技术的研究、开发，并于上海建成每天加工原料煤6t的“神华煤直接液化工艺”工艺开发装置，由中国科学院山西煤炭化学研究所开发的每年1000t产品间接液化中试装置于2004年进行了2次长周期稳定运转考核。     

神华煤直接液化技术研发进展

我国自主建设的世界首座煤直接液化示范工程神华100万t/a煤直接液化装置于2008年底成功试运行。经过几年的优化和完善,2011—2013年间,神华煤直接示范装置持续稳定运行、连续3a盈利。列举了神华煤直接液化示范装置运行和研发情况,介绍了煤直接液化基础理论研究,煤液化残渣溶剂萃取分离与应用研究。在煤液化沥青应用研究中,重点介绍了在针状焦、防水卷材、配煤捣固炼焦和COPNA树脂制备技术开发方面取得的的应用效果。神华煤直接液化示范工程建设、装置稳定运行并取得较好经济效益的实践表明,我国在煤直接液化领域已取得世界领先地位并日趋成熟。     

全球首套百万吨级煤直接液化示范项目圆满成功

全球首套百万吨级煤直接液化示范工程——神华煤直接液化装置已累计投煤运行超过5000小时，主要工艺参数基本达到了设计值，产品达到了设计要求，其工艺更是创造了3个“世界第一”。各项数据表明，该示范项目已取得圆满成功，并达到世界领先水平。     

煤直接液化残渣性能及应用研究进展

煤直接液化过程中经减压蒸馏产生了约30%左右的煤液化残渣,煤直接液化残渣主要由未分离的重油、未转化的煤、催化剂等有机质与无机质构成,开发煤直接液化残渣的高效清洁利用方式,有利于实现煤炭资源的合理化应用,有利于提高煤液化工艺的完整性、降低液化成本。论述了煤直接液化残渣的组成与结构,介绍了煤直接液化残渣中有机沥青烯、前沥青烯、有机大分子残渣、无机灰渣、催化剂的化学组成,通过不同的萃取方式,可以实现煤液化残渣的高效萃取及应用。系统介绍了煤直接液化残渣在气化制氢、气化制浆、共气化工艺及气体排放等方面研究,煤直接液化残渣的热解可以制备煤焦油,共热解方式改变了煤焦油的结构,提高了煤焦油的产率。煤直接液化残渣作为碳素制品可以为其提供碳源,同时煤直接液化残渣中的无机催化剂促进了新型炭材料的形成。煤直接液化残渣的结构与天然湖沥青结构相似,是潜在的沥青改性剂,利用族组成分析法评价了改性沥青的改性效果,其能够实现对石油沥青的改性;通过相容性评价,进一步优化了煤直接液化残渣的改性性能。对煤直接液化残渣的应用做了进一步展望,煤直接液化残渣在性质与应用方面的研究相当一部分还处于试验研究阶段,煤直接液化残渣的萃取与应用存在许多问题。     

煤液化技术进展及展望

简述了煤的液化技术发展概况、煤液化反应机理及工艺分类,介绍了国内外煤液化典型流程,如德国IGOR工艺、南非Sasol煤间接液化工艺、日本NEDOL工艺、美国HIT工艺等,分析了煤的直接液化技术和间接液化技术的优缺点,提出了煤液化技术的发展趋势:开发新型催化剂、开发新型溶剂、工艺和设备的改革、配煤技术的研究、煤间接液化技术与煤化工技术的融合等。     

我国煤直接液化技术的研究与开发

本文对我国煤直接液化技术的研究与开发状况进行了综述,包括煤种液化性能的评价、工艺条件的选择、催化剂的研究、液化油的提质等。对煤直接液化技术在我国的发展前景进行了预测。     

新闻荟萃

煤直接液化催化剂研究取得突破近日,由国家“863”计划支持、煤炭科学研究总院承担的“高分散铁系催化剂多煤种试验研究”和“煤直接液化高效催化剂氧化反应器工程化放大研究”课题取得新进展。     

神华集团100万t／a煤炭直接液化制油示范工程投产

中国神华集团煤炭直接液化示范工程于2008年12月30日正式投产,并在运行16h后产出合格的石脑油和柴油等油品和化工品,标志着神华煤直接液化示范工程取得了突破性进展．使我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。该项目位于内蒙古鄂尔多斯。     

神华集团100万t／a煤炭直接液化制油示范工程投产

中国神华集团煤炭直接液化示范工程于2008年12月30日正式投产,并在运行16h后产出合格的石脑油和柴油等油品和化工品，标志着神华煤直接液化示范工程取得了突破性进展．使我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。该项目位于内蒙古鄂尔多斯。     

神华集团100万吨／年煤炭直接液化制油示范工程投产

中国神华集团煤炭直接液化示范工程于2008年12月30日正式投产，并在运行16小时后产出合格的石脑油和柴油等油品和化工品，标志着神华煤直接液化示范工程取得了突破性进展，使我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。该项目位于内蒙古鄂尔多斯，是我国第一个采用煤炭直接液化制油技术的项目。在我国直接液化项目只有神华集团一家在进行，     

煤直接液化催化剂研究进展

我国煤炭储量丰富,煤液化制油技术是缓解我国一次能源结构中原油供应不足的措施。煤液化工艺的各种催化剂中,铁基催化剂以其高效、廉价及低污染而倍受青睐。非铁系催化剂有Sn和Zn水溶液、含碘的煤液化催化剂、碱金属氢氧化物或碳酸盐、Cr-Mo-Ⅷ族的加氢催化液化催化和硫转移剂等。概述了近年来煤液化技术在铁系催化剂研究、回收利用、制备工艺和预处理等方面的研究进展,综述了煤液化催化反应器研究状况。     

煤直接液化催化剂研究的新进展

催化剂在煤直接液化中发挥着重要的作用．论述了几年来煤直接液化中催化剂材料的选用、催化剂的制备与加入方法、催化机理等方面的发展,指出应该加强对催化剂的引入方式、铁基催化剂活性的提高以及催化剂等方面的研究,以推进煤直接液化的工业应用     

煤直接液化工艺发展

第一代煤直接液化技术在德国实现工业化,到第二代美国的氢一煤法(H-coal)工艺、溶剂精炼煤法(SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ)工艺、供氢溶剂法(EDS)工艺,再到德国的IGo R+工艺,历经数十年的发展,最终国家能源集团(原神华集团)结合国外先进工艺,研发了一套适合本国的煤直接液化工艺,该工艺是结合国内研究机构20多年的研究成果和国家“863”高效合成煤直接液化催化剂的成功开发经验、完全依靠自己的技术力量、具有自主知识产权的煤直接液化工艺。     

煤直接液化制油技术研究现状及展望

煤直接液化制油技术是促进煤炭清洁高效利用、缓解石油供需矛盾、保障我国能源安全的重要途径。为全面了解煤液化反应机理、动力学、催化剂及工艺的全过程,促进煤直接液化技术基础研究的快速进步和新工艺的开发,笔者综述了国内外在煤加氢液化反应机理、反应动力学、催化剂以及液化工艺方面取得的研究成果,重点介绍了德国IGOR、日本NEDOL和我国的神华煤液化工艺,分析了这些典型煤液化工艺的开发历程和特点;指明了煤直接液化制油技术发展趋势。煤的加氢液化反应是自由基反应机理,是一系列顺序反应和平行反应的综合结果,包含煤的热解、自由基加氢、脱杂原子和缩合反应等,总体上以顺序反应为主。借助同位素示踪、原位实时检测、等离子体技术以及微波快速加热技术等现代分析方法和试验手段,重点研究自由基的产生速率、活性氢产生速率及定量传递机理,有助于深入认识和精准阐明煤加氢液化反应机理。各国学者利用不同的研究方法,针对不同煤种、催化剂、工艺条件和供氢溶剂等,建立了各种各样的动力学模型。动力学模型从单组分到双组分和多组分,从连续反应、平行反应到复杂的网络反应,从最初的一步反应到后来较为合理的多段反应,模型越来越复杂,越来越接近工业应用。根据反应阶段不同进行分段处理的多组分"集总"反应动力学模型将是今后煤加氢液化反应动力学发展的主要方向。借助先进分析手段及科学的处理方法,建立真正揭示不同条件下煤液化动力学规律的通用型动力学模型是未来的发展趋势。借助纳米合成、等离子体等高新技术,调控组分配伍、降低催化剂粒径、优化制备方法是制备高活性催化剂的有效手段。强化系统合理配置和优化集成,重视煤的温和液化和分级转化,优化产品结构,发展直接液化-间接液化耦合技术是煤直接液化未来的发展趋势。     

神华集团1000kt／a煤炭直接液化制油示范工程投产

中国神华集团煤炭直接液化示范工程于2008年12月30日正式投产,并在运行16小时后产出合格的石脑油和柴油等油品和化工品,标志着神华煤直接液化示范工程取得了突破性进展,使我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。该项目位于内蒙古鄂尔多斯,是我国第一个采用煤炭直接液化制油技术的项目。在我国直接液化项目只有神华集团一家在进行,神华集团这套1000kt／a的项目,投资近100亿元,完全依靠自主研发,是我国实施能源替代战略的一项重要工程。