煤的直接液化综述.docx

1文献综述
引言
煤炭液化作为洁净煤技术重要组成部分正在我国实现产业化。综述介绍了我国能源的供需形势和今后的发展的趋势，阐明了煤炭液化的战略意义；从煤炭的化学结构以及与石油结构的区别出发，论述直接加氢液化的基本原理、化学反应、催化剂、工艺过程、产物的结构表征和重点的工程问题。因煤炭的直接液化需要氢气，也介绍了合成氢气的技术。

1．1我国的能源结构及煤液化的必要性

1．1．1我国的石化能源结构
1）煤炭资源
我国的能源就目前来说主要是依靠石化能源，其中以煤炭、石油、天然气为主。根据资料[1]对有关储量/资源数据的归类统计结果表明：全国垂深2000m以浅的煤炭资源的总量为55697.49亿t；垂深1000-2000m预测资源为27080.56亿，t占48%；全国已经发现的垂深1000m以浅的煤炭资源为28167亿t；其中可开采为7300多亿吨[2]。而且中国的煤炭资源丰富，分布较广，资源潜力大；煤种齐全，特别是低变质、中变质的煤占有较大的比例，这对煤炭的液化、特别是直接液化是非常重要的资源保障[3]。
2）石油资源[1]
根据全国第二次油气资源评价对我国150多个盆地或地区的油气资源评价结果，1994年公布的石油总量为940亿吨。其中陆地资源量694亿吨，占总资源的73.8%；海域资源246亿吨。陆地资源主要分布在东部和西部，分别占陆上资源的53.0%和37.3%；海域资源主要在南海和东海，分别占海域资源的26.2%和54.6%。由上可知我国的石油资源相对的短缺，已成为近年来石油产量徘徊不上的主要原因，因此以煤或其它资源代替石油是立足国内资源、解决石油供需矛盾的重要途径。
3）天然气
根据“八五”期间开展的全国第二次油气资源评价提供的数据，天然气资源的总量为38000亿立方米，其中陆地资源占78.4%，主要分布在中部和西部[4]。而且我国的天然气资源探明和开发比较低，天然气在能源提供中还有一定的潜力，天然气在未来改变一次能源结构、实现能源多元化供应方面具有发展前景。
综上所述，煤炭资源的潜力很大，天然气在未来也有相当的潜力，石油资源虽然也有一定的潜力，但是未来产量的增加空间很小，因此解决石油短缺是未来解决能源问题的重点。
1.1.2我国石化能源的消费情况
据统计我国2005年一次能源的消耗量为22.3亿吨标煤，其中优质的石油和天然气分别占21.0%和2.9%左右，水电占、核能占7.2%，而煤炭占68.9%[5]。到2050年预计为40亿吨标煤。石油占4.28%，天然气占5.33%左右，水电占7.75%，新能源占2.5%，核能占12.5%，煤炭所占的比例最大，为67.65%[6]，这就说明一次能源以煤为格局的情况在未来相当长的时间内是不会改变的。
.1.3能源的挑战及液化的意义
众所周知，任何一个国家，为了发展经济和国防安全，必须要有充足的能源作为保障。然而我国的石油能源匮乏，但对石油的依赖在近年来却是在不断的加强。我国已成为石油进口大国。根据预测:2020年,我国对进口石油的依赖度将达50%,2030年将达到74%[7]。
由于石油是重要的战略资源，一些发达国家对中东石油特别的关注，为了争夺石油甚至不惜动用武力。由于供需之间经常发生这样或那样的矛盾，使得石油的国际价格波动十分的频繁，近年来石油的涨幅很大，而且在长时间内居高不下，这给我国的石油进口带来了巨大的国际竞争压力。所以,需要寻找一种可以代替石油的资源来解决这一矛盾,煤成为第一选择。因此,立足于我国相对丰富的煤炭资源,大力发展煤炭液化技术并尽快使之产业化将是解决我国石油资源短缺、平衡能源结构、保障能源安全及国民经济持续稳定发展的重要战略举措。
与此同时，我国的环境污染特别是大气污染与能源的开发利用和消费有密切的关系。2000年，全国生活二氧化硫的排放量为382.6万吨，工业二氧化硫的排放量为1612.5万吨,合计1955.1万吨；生活和工业烟尘的排放量为1165.4万吨。而二氧化硫排放的80%，烟尘排放的70%以上被认为与煤的燃烧有关[3]。
为了解决这些问题，在未来相当长的时间内我们还得主要从煤的加工技术入手，而煤的液化可以得到馏分油，经过加工就可以得到汽油、煤油和柴油等油类，可以说它是解决我国石油供需矛盾和安全的一个重要的途径。而且煤的液化是一种洁净煤技术，在液化过程中得到的产物中含硫量大大的降低，几乎不含有粉尘，极大减少了二氧化硫和粉尘的排放，对环境的保护起到了重要的作用。
而且煤炭的液化可以获得许多的化工燃料，有些化学物质的产量比炼焦多得多。萘的产量增加5-8倍，苯酚增加60-80倍，氮萘增加300-500倍，已经分离出来的产物达150多种。[6]
由于煤液化的种种好处，我们更加应该加大对煤液化技术及其产物性质、结构等方面的研究。从而使得液化技术的不断改进，产物得