德国是最早开发煤液化工艺的国家,经过不断改进,德国开发了IGOR工艺。日本近二十年在煤液化开发方面投入大量资金,在澳大利亚及日本的鹿岛分别建立了褐美液化示范装置和烟煤液化试验装置。美国在煤液化工艺的开发方面也做了大量工作。所开发的代表行工艺有溶剂精炼煤法,氢煤法,供氢溶剂法,两段催化液化法和煤油共炼法。
下面主要介绍煤油共炼法
烃研究公司(HRI)采用沸腾床技术的煤油共加工过程[7]。HRI公司煤油联合加工技术的流程为:部分干燥的煤和渣油在混合罐中混合配制成浆状物,浓度低于50%的煤与常压渣油经一次通过操作。来自常压塔底的循环物流混入较高浓度的煤或重质渣油中。煤渣油浆预热后,随同压力约16.3Mpa的高压氢一起进入沸腾床反应器,反应器中装有以粒状氧化铝为载体的Co/Mo或Ni/Mo催化剂,粒状催化剂通过内循环流态化。操作过程中的原料被加氢裂化为较轻的产品。原料中的碳和金属会使催化剂失活,逐日需要抽取部分待生催化剂并补充新鲜催化剂。高转化率模型是增加第二个沸腾床反应器与第一个串联。以俄亥俄煤和冷湖渣油为原料在小型试验室装置上进行试验,煤转化率可达95%以上,流出油收率近80%。
1997,美国HTI与中国煤炭研究院和SCCT达成协议,共同进行在中国建造煤直接液化装置的可行性研究[8]。由HTI提供技术,中国方面负责提供原料及其它辅助工作。HTI的煤直接液化工艺主要包括两个反混反应段和一个串联的固定床加氢处理器,反应条件为:压力17Mpa,反应温度为400~460℃,使用超细分散的铁催化剂,以神华煤为原料,在实验室连续装置上进行试验,在试验条件下,煤转化率高达91%,由神华煤生成的馏分产品为63~68w%。具体工艺过程为:研碎的煤与煤液化制得的循环重油混合形成浆液经泵送到预加热器,然后与氢气和催化剂一起进入第一反应器,从反应器出来的物流进入分离器,从分离器底部出来的浆状物进入较高温度的第二反应器,二反出来的物流进入热分离器,从两个分离器顶部出来的物流混合进入串联的固定床加氢处理器。二反出来的底部物流将分离及常压分离后,一部分循环使用,其余的进入减压塔,分离出固体物质。