第4章煤炭液化基础知识直接液化

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1、1第第4章章 煤炭液化基础知识煤炭液化基础知识 教师：刘春颖教师：刘春颖2导入：液体燃料能源中的重要地位导入：液体燃料能源中的重要地位不可再生能源不可再生能源: 化石能源化石能源(一次性能源一次性能源)： a. 煤炭煤炭 b.石油石油 c.天然气天然气 等等 核能核能(一次性能源一次性能源)：可再生能源：可再生能源： a.水力能水力能 b.太阳能太阳能 c.风能风能 d.地热能地热能 e.生物质能生物质能能源的形式（按自然形态划分）能源的形式（按自然形态划分）3液体燃料：液体燃料： 点燃式发动机燃料（汽油）；点燃式发动机燃料（汽油）； 柴油机燃料（柴油）柴油机燃料（柴油） 喷气发动机燃料（航空

2、煤油）；喷气发动机燃料（航空煤油）； 锅炉燃料（燃料油）四大类。锅炉燃料（燃料油）四大类。 各种汽车、船舶、飞机、机车、工程机械和各种汽车、船舶、飞机、机车、工程机械和坦克等运输工具都大量使用液体燃料，他们主要是坦克等运输工具都大量使用液体燃料，他们主要是汽油、柴油、喷气燃料等石油产品。汽油、柴油、喷气燃料等石油产品。4石油供需矛盾是中国最主要的能源安全问题石油供需矛盾是中国最主要的能源安全问题 中国石油资源相对短缺；中国石油资源相对短缺； 中国石油产量难以大幅度提高；中国石油产量难以大幅度提高； 中国石油需求量快速增长；中国石油需求量快速增长； 大量进口石油花费大量外汇，难以为继；大量进口石

3、油花费大量外汇，难以为继； 中国的能源安全主要是石油供需问题。中国的能源安全主要是石油供需问题。5 煤液化的目的之一是寻找石油的替代煤液化的目的之一是寻找石油的替代能源。能源。 煤炭资源煤炭资源10倍于石油，所以认为液化煤倍于石油，所以认为液化煤是石油最理想的替代能源。是石油最理想的替代能源。62.()1520%.d. aHF T2溶 解 、 萃 取煤 的 直 接 液 化 煤 的 热 解 ， 生 成 自 由 基三 个 过 程加 氢 反 应 ， 活 性 氢 与 自 由 基 反 应 行 为 是 共 存 的 。b.煤 的 间 接 液 化 ： 先 将 煤 气 化 成 CO和 的 合 成 气 ， 再 合

4、 成 为煤 液 化 液 体 产 物合 成 甲 醇， 进 一 步 合 成 为 汽 、 柴 油 类 。c.煤 的 干 馏 ： 焦 化 过 程 中 的 液 体 产 物 约 占 煤 重 的煤 的 抽 提 ：在 煤 热 分 解 温 度 之 下 的 过 程 ， 是 纯 物 理 溶 解 过 程 所 生 成 的 产 物 。7煤液化的定义煤液化的定义 煤炭液化是把固体煤炭固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。8 煤炭直接液化煤炭直接液化 煤炭间接液化：煤煤炭间接液化：煤 合成气合成气 油油提质加工提质加工加氢加氢煤煤液化油液化油成品油成品油精炼精炼气化气化煤煤合

5、成气合成气合成油合成油成品油成品油合成合成两种加工路线两种加工路线9一、煤直接液化一、煤直接液化 1.煤直接液化的定义：煤直接液化的定义： 基本公式：基本公式：煤煤+氢气氢气液体产物液体产物+气体产物气体产物+固体残渣固体残渣 将煤与某种将煤与某种溶剂溶剂充分混合后，通入充分混合后，通入氢气氢气，在，在一定一定温度和压力温度和压力下，经过复杂的物理、化学过程，下，经过复杂的物理、化学过程，使固体煤转化为液体产物的过程称为煤的直接液化。使固体煤转化为液体产物的过程称为煤的直接液化。又称加氢液化又称加氢液化102.煤的直接液化工艺流程简图煤的直接液化工艺流程简图催化剂催化剂煤浆制煤浆制备单元备单元

6、煤煤氢气氢气反应反应单元单元分离分离单元单元提质加提质加工单元工单元循环溶剂循环溶剂气体气体汽油汽油柴油柴油航空燃料航空燃料残渣残渣113.煤直接液化的工艺特点煤直接液化的工艺特点（1）液化油收率高油收率高； （2）煤消耗量小煤消耗量小，一般情况下，1吨无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油； （3）馏份油以汽、柴油汽、柴油为主，目标产品的选择性相对较高；（4）氢耗氢耗量大 ；（5）反应条件相对较苛刻条件相对较苛刻，如德国老工艺液化压力甚至高达70MPa 。124.4.煤直接液化基本原理煤直接液化基本原理煤炭与石油的性质比较煤炭与石油的性质比较13主要元素组成对比主要元素组成对比14煤煤 分分 子