煤液化

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煤液化被用来从生产液体合成燃料甲烷,和石油化工产品。

1979年美國德州的艾克森所屬液化煤工廠

方法[编辑]

煤液化分为直接液化和间接液化两种。直接液化意味着碳化氢化

直接液化[编辑]

热解和碳化过程

所谓热解和碳化过程,就是将隔绝空气加热,生成焦碳煤气煤焦油。将煤焦油脱后加,生成液体燃料。但是这种方法生成的液体燃料不经过深加工很难应用到内燃机上,所以实用性不大。

氢化过程

用氢化过程将煤液化是德国在20世纪20年代发明的,将煤粉和重油混合,在催化剂的作用下,在400 °C至5000 °C温度和20到70兆帕的条件下反应:

n C + (n + 1) H2 → CnH2 n + 2

第二次世界大战期间,德国由于缺乏燃油,广泛应用这种方法生产燃油和润滑油,直到20世纪80年代。[1]现代由于寻多种新型催化剂的应用,这种方法越来越成熟,被许多国家采纳。

间接液化[编辑]

间接液化是先把煤进行氣化,生成水煤氣,再合成乙烷乙醇等燃料,也可以进一步合成燃油。[2]合成催化剂主要由Co、Fe、Ni、Ru等周期表第VIII族金属制成。

中东大油田的发现使1960年代起间接液化技术的开发和应用陷入低潮,南非因其推行的种族隔离政策而遭到各国的石油禁运,所以自力更生,由於其煤炭質量較差無法直接液化,所以發展間接方法,經過30多年組合各國技術才成功第一次將间接液化法大型工業化,打破了石油禁运並剛好因為不依賴石油而渡過石油危機。目前此套技術被多數國際能源公司採用,但本工藝需要的10萬噸級空氣分離壓縮機的製造技術掌握在2家德國公司手上。

此技術最大優勢在於不一定需要優質煤也能進行,在多煤但少其他能源的中國被廣泛採用,為了擺脫長期高價從德國進口機組的開銷,国家能源局主導國產化10萬噸級空分機專案,2017年獲得成功由沈阳鼓风机集团成功國產化。[3]

排放二氧化碳[编辑]

在煤的液化过程中,会排放部分二氧化碳,增加温室气体的量,但回收控制这部分二氧化碳,要比回收控制燃煤过程中产生的二氧化碳容易。多个煤液化工厂已经将回收过程加入到生产流程中。

外部链接[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ National Energy Technology Laboratory. Retrieved 24 June 2014.
  2. ^ Lowe, Phillip A.; Schroeder, Wilburn C.; Liccardi, Anthony L. (1976). "Technical Economies, Synfuels and Coal Energy Symposium, Solid-Phase Catalytic Coal Liquefaction Process".
  3. ^ 10萬噸級空分機國產化成功