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第6章煤炭直接液化技术周安宁西安科技大学化学与化工学院
前言?发展煤直接液化技术是国家能源战略安全的需要。?石油化工的原料接续的重大需要；?化学工业可持续发展的重要途径。?煤炭制备液体燃料的主要技术工艺：p煤的热解（中低温干馏）p溶剂萃取：高温高压下，利用溶剂取代作用破坏煤分子氢键、范氏力，部分转化成液体；p直接液化p间接液化：煤气化→合成气→FT合成→液态燃料
6.1煤炭液化的定义与分类u直接液化是指煤在催化剂上于一定压力和温度条件下，发生加氢反应，将煤中有机大分子直接转化为低分子液体燃料及化学品的过程。u间接液化是首先将煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应转化成合成气，合成气在固体催化剂作用下再合成为液体燃料及化学品的过程（F－T合成）。
6.2直接液化技术发展历史德国：1913年F.Bergius发明了高温高压下煤直接加氢生产液体燃料的技术，1927年IG工艺运行12套装置，423万吨/年（硫化钨和硫化钼催化剂，液相和气相加氢）。英国：1935年建成产量达15万吨的煤直接加氢液化工厂日本:1937年在中国抚顺建厂1942年试生产,1943年停产1937在中国锦州建年产5万吨F-T合成装置1938-1942在日本国内4个间接液化厂运行26万吨/年法国:1937年建成一套3万吨/年煤间接液化装置并投入运行美国:完成了日处理上百吨大型工业试验
二战期间德国的煤直接液化厂投产日期所在地名原料反应压力（MPa）生产能力（万吨/年）193119361936193619371939193919401940194119421943Leuna褐煤和焦油褐煤和焦油褐煤和焦油烟煤203030307070305070703030652522281340285BohlenMagdebergScholvenWelheimGelsenbergZeitz沥青烟煤褐煤和焦油煤焦油LutzkendorfPolitz烟esselingBrux褐煤褐煤和焦油烟煤和焦油Blechhammer
?前苏联：1952-1960共有11套煤直接液化和焦油加氢液化装置，生产规模110万吨/年。?中国：1951年，锦州间接液化恢复运行，1967年因发现大庆油田停产，最高年产量曾达到47万吨/年。?南非：1955-1955年，Sasol公司年产量30万吨/年F-T合成，一期工程建成投产，在此基础上规模不断扩大。
主要工艺技术国装置名规模t/d试验时间别地点开发机构试验煤种SRCⅠ/Ⅱ501974-1981FortLewisGulfIllinois,WyomingSRC61974-1992WilsonEPRIville高硫烟煤Catalytic次烟煤Inc.美国EDS2501979-1983BaytonExxonIllinois,烟煤Wyoming次烟煤Texas褐煤H-COAL6001979-1982CatlettsHRIburgIllinois,Wyoming中国煤直接液化新工艺（CDCL工艺）
国别装置名规模试验时地点t/d间开发机构试验煤种德国IGOR2001981-Bottrop1987RAG鲁尔烟煤烟煤VEBAPYROSOL61977-Saar1988SAARCoal日本英国NEDOLBCL1501992-日本鹿岛NEDO烟煤1999502.551986-澳大利亚NEDO褐煤1990LSE1988-PointofBritish次烟煤褐煤1992AyrCoal前苏ST-51986-图拉市ИГИ联1990
6.3煤直接液化基本原理u根据煤炭与石油在化学组成及结构上的差异，要把固体的煤炭转化成流体的油，煤炭直接液化必须具备以下4大功能：l将煤炭的大分子结构分解成小分子；l提高煤炭的H/C比，以达到石油的H/C比水平；l脱除煤炭中氧、氮、硫等杂原子，使液化油的质量达到石油产品的标准。l脱除煤炭中无机矿物质。
煤中一些弱键（模型化合物）的键能数据键型模型化合物结构式键能/kJ.mol-1280羧基键羧基键羰基键醚键CHCH-COOH652(CH)CH-COOH248.5273.6238652CHCH-COCHCH652265CH-OCH365硫醚键甲基键亚甲基键氢碳键CHCH-SCH256.9282.8256.9315.165239-甲基蒽CHCCH-CHCH22659,10-二氢蒽
煤直接液化一般过程及主要化学反应(1)煤经热作用后，大分子结构间的共价镀首先发生热裂解并形成自由基“碎片”；(2)自由基“碎片”与催化剂所吸附的活性氢或供氢溶剂提供的氢原子相结合，进一步形成稳定的小分子液体或
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