浅谈煤制油化工工艺管理

卢军(中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司 内蒙古 017209)

煤制油是一种石油替代的技术，依据我国多煤、少油的实际情况，煤制油技术的应用可以促进能源的可持续发展，进而促进我国经济的健康发展。 随着石油供应需求的不断增加，石油供应紧张的情况成为急需解决的问题。为了确保满足人们正常生活的能源需求，推进社会经济更好地快速发展，可靠的能源保障成为我国社会经济良好发展的基础之一。我国虽然是一个能源大国，但是对于国际原油市场的供应依赖度在持续不断地提高。由此可见我国在能源的有效利用上还存在一些亟待解决的问题，为了满足能源供应的稳定性和可靠性，新型的替代能源加工工艺的技术逐步登上历史的舞台，并逐渐扮演着日益重要的角色。如何依据现有的工艺技术，研究出新的适用于能源应用的技术成为全社会普遍关注的问题。在应用该技术的时候，我们也要细心研究其存在的问题及不足之处，通过不断的改进和完善，确保煤制油工艺技术在能源发展上发挥最大的功效，为我国能源的发展贡献一份力，进而为社会经济的持续健康发展增砖添瓦。

一、煤制油工艺的发展史

煤制油是一种多元化的能源技术，其经过反复的研究，其应用的可靠和良好，已经得到越来越多的广泛应用。德国在二次世界大战的时候，由于资源紧缺，石油能源严重不足的背景下，德国首先进行煤制油技术的研究工作。德国在能源的应用和供应方面非常有自己独特的主见。在十九世纪的时候，就出现了较为严重的能源供不应求的问题，德国率先分析和研制以煤制油的工艺和技术。二战结束之后，欧洲的很多国家都效仿德国的制作工艺，走上了研究煤炭直接液化的技术中去，煤直接液化技术在这个时期成为炙手可热的工艺。在1950年的时候，中东地区探测到规模较大的石油油田，因为石油的开采不仅成本不高，而且所得到的都是成品油，全球有极大部分地区开始投入到到石油采油的大浪潮中，对煤直接液化技术的探索陷入停顿的阶段，并且在长久的时间内没有得到相应的重视，出现一种发展滞留不前的局面，直至后来全世界爆发空前的石油危机，曾经遭到搁置的煤制油液化技术又重新登上历史的舞台。具有高超先进技术的德国、美国及日本，随着不断的改进研究和技术创新，在运用原有的煤制油液化技术为基础之上，以减轻高额生产成本作为最终的奋斗目标，研究探索出全新的煤直接液化技术。研究出新型的煤制油的液化工艺原有的苛刻操作条件得以减低，在很大程度上节省成本，并提高了工作效率。虽然如此，但其所需的成本还是比石油的开采要高很多。

二、煤炭液化的工业原理

煤炭液化的工艺非常的复杂繁琐，该工艺在加工的时候对周围的条件有着严格的要求，并且不是所有的煤炭都可以用作液化工艺，只有某些优质的原煤才可以达到液化工艺的要求。在我国运用最广的就是煤制油直接液化的工艺。

1.对煤进行直接液化的过程

通常情况下，可以把煤制油的工艺划分为直接液化和间接液化两种形式。煤炭是较为主要的固体燃料，因为煤炭的成因繁多复杂，它的构成也及其的复杂。煤炭通过有机物的燃烧而得到能量，该有机物主要由碳、氧、氢和其它少量的硫、磷等元素构成。如果煤的分子结构很复杂，那么其煤化的程度也是最深层次的。煤的分子结构以芳核为主，必须在高压高温的环境中，把煤炭从原有的固体形态加工至液体燃料，运用加氢液化完成整套的工序。该工序划分为三个环节，这三个环节具有不可逆性。

(1)煤炭受热进而分解

把煤炭的温度加到300度，这个时候的煤由于遭受严重的热度，它内部的分子结构中相对较弱的桥键出现断裂的情况，这是煤的分子结构已经被打碎，会出现数量很多的自由基，这部分自由基的相对分子质量比较大。

(2)加氢液化。由于煤炭遭受巨大的热量得到自由基分子的时候，可以在高压的环境中加入适量的氢气及氢溶剂，原来的固态煤经过转化得到液化油分子和沥青烯。

(3)经过液化的油分子和沥青烯由于不停的加氢作用，不断裂化，进而得到更小的分子。

2.煤直接液化的工艺流程

(1)备煤

直接液化对于煤炭的质量具有较高的要求，因此选择合适的煤源变得尤为重要，直接液化所用的优质煤只有少量的褐煤及长焰煤可以投入使用。之后对煤炭进行干燥和破碎的处理。

(2)配置煤浆

煤直接液化的工艺是指先把煤炭磨碎，再把其与液化重油相互配合成煤浆。由于煤炭的加热，在高温高压的环境中固态的煤因为遭受巨大的热量进而分解其原有的自由基状态。

(3)加氢液化及固体分离

在对煤制油工艺进行加氢液化这一步骤时，在高温高压的环境中为煤浆加入氢气或氢溶液让其进行反应，进而煤得到转化成不同的石油产品。通常情况下煤制油直接液化的收油率在70%左右，剩余的物质为残渣，这就是直接液化工艺中固态分离。

(4)净化气体

通过反应的液态煤中含有数量较多的气体、固体和液体，这里气体的主要成分是氢气，固体就是经过直接液化工艺得到的残渣，液体为煤制油，在这个时候对气体进行净化，从而获取氢气。

(5)液体的分馏及精制

刚经过液化工艺得到的是粗油，其中含有大量的芳烃及石脑油馏，在这是可以在加入氢气进行分馏工艺，会获得大量的芳烃原料及汽油。把煤制油工艺液化的重油及中油混合在一起加入氢气可以得到汽油，可以在进行加氢液化之前做深度加氢的环节，可以去除调当中的金属盐及其他物质。

(6)煤直接液化的好处

运用煤直接液化的办法，可以在很大程度上提升原煤的生产率。在对煤进行直接液化的时候，通常情况下一吨的优质煤可以生产出0.5—0.6吨油。由此得出，煤直接液化的方式生产率较高，是煤制油的主要办法。

三、煤制油工艺的发展方向

能源问题是国民经济中最为主要的问题，如果能源的问题得不到解决，那么一个国家的GDP值也不会有多大的进展，进而影响到国民经济的可持续发展，接下来的后果可想而知。 由于煤直接液化技术的不断改革，煤油共炼工艺走入研究的领域中，煤油共炼工艺和直接液化的形式大体相同，先把混合渣油和煤生存油煤浆，随后把其冶炼成液体燃料，不使用循环油的环节。煤油共炼技术可以提升收油率，也放开了对煤质的要求，在很大程度上提升了氢的利用率，生产成本得到很大的降低，该工艺具有较高的实用性和可行性，在对没进行间接液化的时候，浆态床催化剂及等温的反应器是主要的技术。在中国未来的煤制油化工工艺发展与改革中，煤油共炼技术将得到越来越多的关注与认可，可以探寻具有很大表面积和孔径、合适酸碱性等特点的载体开发催化剂，也可以对贵金属、稀有金属等助剂做深层次的研究。确保间接液化工艺朝着操作稳定、简便、降低能耗等反面发展。

结束语

随着石油供应能源的日益紧张，新型的煤制油工艺成为解决能源供应局面的重要方法。从分析煤制油工艺结果得出，煤直接液化的工艺产出率高，整体投入中，其在煤化工生产中得到广泛的应用。因为煤间接液化工艺产出率比较低、能源消耗多，在煤化工生产中应用不多。为了进一步提升煤制油技术的质量，必须认真研究现有的工艺流程，寻找更好的方法，确保煤制油的整体产量稳步上升。

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