煤液化

煤液化被用來從生產液體合成燃料甲烷,和石油化工產品。

1979年美國德州的艾克森所屬液化煤工廠

方法

煤液化分為直接液化和間接液化兩種。直接液化意味著碳化氫化

直接液化

熱解和碳化過程

所謂熱解和碳化過程,就是將隔絕空氣加熱,生成焦碳煤氣煤焦油。將煤焦油脫後加,生成液體燃料。但是這種方法生成的液體燃料不經過深加工很難應用到內燃機上,所以實用性不大。

氫化過程

用氫化過程將煤液化是德國在20世紀20年代發明的,將煤粉和重油混合,在催化劑的作用下,在400 °C至5000 °C溫度和20到70兆帕的條件下反應:

n C + (n + 1) H2 → CnH2 n + 2

第二次世界大戰期間,德國由於缺乏燃油,廣泛應用這種方法生產燃油和潤滑油,直到20世紀80年代。[1]現代由於尋多種新型催化劑的應用,這種方法越來越成熟,被許多國家採納。

間接液化

間接液化是先把煤進行氣化,生成水煤氣,再合成乙烷乙醇等燃料,也可以進一步合成燃油。[2]合成催化劑主要由Co、Fe、Ni、Ru等周期表第VIII族金屬製成。

中東大油田的發現使1960年代起間接液化技術的開發和應用陷入低潮,南非因其推行的種族隔離政策而遭到各國的石油禁運,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間接液化法大型工業化,打破了石油禁運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,國家能源局主導國產化10萬噸級空分機專案,2017年獲得成功由瀋陽鼓風機集團成功國產化。[3]

排放二氧化碳

在煤的液化過程中,會排放部分二氧化碳,增加溫室氣體的量,但回收控制這部分二氧化碳,要比回收控制燃煤過程中產生的二氧化碳容易。多個煤液化工廠已經將回收過程加入到生產流程中。

外部連結

參考文獻

  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. [2017-09-05]. (原始內容存檔於2017-09-05). 

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