煤制油液化化工工藝探討

申世榮（陜西延長石油榆林煤化有限公司， 陜西 榆林 719000）

煤制油液化化工工藝探討

申世榮（陜西延長石油榆林煤化有限公司， 陜西 榆林 719000）

隨著我國社會經濟結構的不斷變化，改革開放工作的不斷深入，我國對于能源的需求量也在日益增大。目前，能源問題不僅在我國，在全世界范圍內都成為了最受人關注的問題。我國屬于世界能源消耗大國，能源儲量也位居世界前列，但我國對于能源的使用還存在著較多的問題。煤制油是一種全新的能源利用方式，其應用效果比較好，能夠給人類帶來更好的效益。本文通過對煤制油概念的簡述，分析煤制油液化化工工藝的具體步驟，并提出了部分改進方式，以期能為相關工作提供參考。

煤制油；化工工藝；技術

21世紀是人類科技發展速度最快的時間段，雖然現在僅是本世紀的開端，但各國科技所表現出的迅猛勢頭卻是以往所沒有的。而隨著人類科技的進步，全球各國對于能源的需求量也相對上升，我國已經是世界上的能耗大國，雖然我國的能源儲備量較多，但是其利用率較低，使得我國目前也處于能源緊缺狀態。其中尤以原油的需求量最大，同時對外進口的依賴性也較高，這就為我國自主原油采集和生產技術提出了全新的要求，因而研究可代替原油的新能源就成為了目前一個重要話題。

1 煤制油的概念和發展歷程

近年來隨著地質勘探技術的日益發達，我國的能源儲備情況的勘察力度也在逐漸加強，就目前而言，我國的能源儲備情況大致可以用一句話來概括，那便是“煤多、油少、天然氣夠用”。根據調查情況顯示，2003年我國煤炭儲量大概在1145億噸，并且以平均每年300億噸左右的勘探量在不斷增加，2013年新增煤炭儲量達到了512億噸左右。而石油儲量在2003年尾32億噸，每年僅以10億噸左右的數量增加，可見我國煤炭儲量和石油儲量之間的差距，因此利用煤炭作為原材料轉化成石油的技術就受到了我國研究者的熱捧。

煤制油技術就是以煤炭作為原材料，經過化工加工的手段，將其轉化為原油類產品的過程。在運用過程中一般分為兩大類技術，其中一種就是煤炭直接液化技術，另外一種是煤炭間接液化技術。其中煤炭的直接液化需要在高溫高壓的條件下才能夠實現，還需要通過添加催化劑脫離煤炭中所含的硫、氮以及氧等離子。因為我國的煤炭儲量較大，因此這種工藝也成為了我國目前比較受歡迎的一種能源轉化方式。

2 煤制油液化的化工工藝概述

隨著煤制油技術的不斷改革和完善，目前已經有了兩大類制備工藝，其主要包括直接液化和間接液化工藝。簡單來說，直接液化工藝就是采用物理和化學手段將煤炭直接轉化為液體形態；而間接液化工藝則是先采用物理手段將煤炭轉化為氣體，再通過化學方式通過催化劑將氣體轉化為液體，然后將兩種工藝所得到的液體經過化學反應后制成原油類產品。

(1)煤炭直接液化工藝 通常情況下，將煤炭直接液化工藝稱之為加氫液化工藝，這也就是對這項工藝的最關鍵步驟進行了解釋。其制備工藝步驟為：首先，將煤炭進行物理碾壓，將其碾壓成粉末狀；然后，通過物理加溫和加壓的方式粉末狀煤炭進行處理；第三步是加入氫氣和催化劑對其進行理化反應，這樣就能夠使煤炭轉化為液體的原油類產品。

當粉末狀煤炭被加熱超過300攝氏度時，其碳分子間的結構力就會減弱，碳分子間的化學鍵會出現斷裂的情況，這就使得煤炭結構的固態結構被破壞，產生了大量的自由基。而這些自由基與催化劑和氫原子進行反應，就會使得碳離子自由基轉化為原油類物質，例如原油分子、瀝青分子等。當繼續在反應中添加氫原子時，各原油類物質就會繼續分裂，進而將其中的硫、氧等雜志原子去除，從而得到高質量、低雜質含量的原油類產品。

當利用煤炭直接液化技術生產原油類產品時，其對于原材料——煤炭的質量要求較為嚴格，需要利用特殊種類的煤炭才能夠完成，一般情況下選用的是褐炭或長焰炭作為原材料，在加工前還需要對原材料進行干燥處理，以免水分過多影響加工時的化學反應。在對煤炭進行加溫的過程中要采取持續加熱的方法，這樣才能夠促進碳離子的穩定分裂，如果在加熱過程中中斷加熱則可能會導致碳離子之間重聚或發生其它變化。目前我國所采用的直接液化工藝能夠使原油類產品的產出量達到近70%，同時由于生產品的殘渣中仍有氫原子，因此還可以進行循環利用，將氫氣提純后二次應用于生產。

(2)煤炭間接液化工藝 煤炭間接液化工藝與直接液化工藝的區別就在于其轉化過程，間接液化工藝也是以煤炭作為原材料，但首先通過物理方式將其轉化為氣體，然后通過化學和物理方法將其轉化為液體。這種工藝技術首先是由南非地區的國家進行研究的，目前在我國也有著一定程度的應用。通過這種技巧進行生產，首先需要將煤炭轉化為一氧化碳，然后利用氫氣對其進行脫硫、脫氧等處理，最后通過催化劑和氫氣的作用轉化為液態煤炭，此過程也需要在高溫高壓環境下進行。

在采用煤炭間接液化技術時，其對于原料的要求較低，目前我國絕大部分煤炭種類均可以被進行利用。在氣化煤炭之后還需要進行氣體凈化處理，去除氣體中所含的灰塵雜質，以免造成反應過程中的其它化學反應。該技術與直接液化技術不同，其所需要的高溫環境為250攝氏度左右，氣壓達到15～40個大氣壓即可。

3 結語

原油的缺少使得我國經濟發展受限，因此必須要提高對于轉化原油類產品的技術，不斷完善煤制油的工藝，提升對于資源的有效利用率。

[1]楊仁俊.煤制油技術總數與分析[J].赤峰學院學報：自然科學版，2012（10）：54-56.

[2]王福生.我國煤制油產業的機遇與挑戰[J].價值工程，2011，30（10）：1-8.