煤制油(Coal-to-liquids, CTL)是以煤炭為原料,通過化學加工過程生產油品和石油化工產品的一項技術,煤制油技術包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術路線。
1.煤炭直接液化技術
煤在高壓和一定溫度下直接與氫氣反應生成液體燃料油的工藝技術稱為直接液化。煤炭直接液化主要產品為汽油、柴油、航空煤油、石腦油、LPG(液化石油氣),另外還可以提取BTX(苯、甲苯、二甲苯),副產品有硫磺、氨或尿素等。直接液化工藝的產品中,柴油的比例在60~70%,汽油和LPG占40~30%左右。
直接液化的工藝主要有Exxon供氫溶劑法(EDS)、氫-煤法等。EDS法是煤漿在循環的供氫溶劑中與氫混合,溶劑首先通過催化器,拾取氫原子,然后通過液化反應器,釋放出氫原子,使煤分解。氫-煤法是采用沸騰床反應器,直接加氫將煤轉化成液體燃料。
2.煤炭間接液化技術
間接液化是把煤炭先氣化再合成,煤在高溫下與氧氣和水蒸氣反應,生成合成反應氣(CO+H2),合成反應氣再經F-T合成催化反應,合成液體燃料及其化學品。煤炭間接液化主要產品為汽油、柴油、航空煤油、石腦油、LPG、以及乙烯、丙稀等重要化工原料,副產品有α烯烴、硬蠟、氨、醇、酮、焦油、硫磺、煤氣等。
間接液化的產品品種是可以變通的,即可以生產油品,又可以根據市場需要加以調節,生產高附加值、價格高、市場緊缺的化工產品。對中國的石油產品市場而言,以優質石腦油和高質量柴油、烯烴、LPG和石蠟等產品為好。另外烯烴的價值較高,LPG也是市場緊俏物資。此外我國石蠟生產和銷售市場上,高熔點微晶蠟缺口較大,高品位潤滑油也是國內比較緊缺的。因此,汽油、柴油與高附加值的潤滑油、微晶蠟等市場緊缺的產品并舉,可以作為合成油產品的主攻方向。間接液化在可控制的條件下進行合成,獲得的柴油的十六烷值達70,且低硫、無芳烴,既可直接供給環保要求高的地區使用,也可作為優質油與其它油品調配。
煤間接液化的核心技術,是將煤氣化后的合成反應氣合成油品和化工原料的F-T合成技術。F-T合成的典型工藝流程:煤經氣化爐(Lurgi爐、Texaco、Shell爐等)氣化后轉化為粗合成氣,合成氣經脫硫、脫二氧化碳等凈化后,依據采用的F-T合成反應器,經水煤氣變換反應調整為高H2/CO摩爾比的合成氣(0.5-1.0)進入漿態床反應合成器,不同鏈長的烴經改質后即可得到汽油、柴油、煤油等。
(來源:《煤化工信息港》 2012年10月27日)