煤炭转化为石油的过程主要有两种方法:直接液化和间接液化。
直接液化
定义:在高温高压和催化剂的作用下,对煤直接催化加氢裂化,使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程。
过程:将煤粉放入锅中,加热到300℃~500℃,然后向锅内吹入氢气,当氢气的压力增加到100个大气压时,产生浆状石油。这种方法也称为“加氢液化”。
间接液化
定义:先将煤气化,生产出原料气,经净化后再进行合成反应,生成油的过程。
过程:将煤进行气化产生合成气体(主要是一氧化碳和氢气),再进一步将合成气体液化成液体燃料或化工产品。这种方法包括“F·T法”,即一氧化碳和氢在催化剂的作用下制备碳氢化合物。
技术进展与应用
技术改进:
催化剂:新触媒的制法是首先用超声波将铁超微粒子分散在由16个碳原子组成的直链烷烃(十六烷烃)中,然后,将碱金属再作同样处理,使之成为悬浊液,把这些物质混合一起后,再用超声波作分散处理。在铁触媒中加人碱金属,可以增加它的活性。
反应条件:直接液化需要在高温高压下进行,而间接液化则通过煤气化产生合成气体,再在高温高压下进行合成反应。
应用情况:
南非:已经按照“F·T法”用煤生产出人造石油。
中国:神华集团和华能集团都在积极推进煤电一体化进程,以提高煤炭的利用效率和附加值。
经济与环保影响
经济效益:通过煤变油技术,可以生产出汽油、柴油、液化石油气等多种石油产品,综合经济效益显著。
环保影响:煤变油技术可以减少对石油资源的依赖,降低环境污染,是一种清洁、高效的能源利用方式。
结论
煤炭转化为石油的技术已经取得了显著进展,并在全球范围内得到应用。通过不断的技术改进和优化,煤变油技术有望在未来发挥更大的经济和社会效益。