煤的液化煤炭液化技术：化石能源的未来

1923年，德国的费希尔和托普兹发现了一种将煤转化为液体的技术。他们把一些基本的铁屑放在一个密闭的容器里，设定一定的温度和压力。然后，向容器中注入煤气，使得容器中的一氧化碳和氢气在充满废铁的密封环境中反应，产生碳氢化合物(含氧化合物如乙烷和乙醇的混合液体)。碳氢化合物由碳原子和氢原子组成，它们是所有液体燃料最基本的成分。这就是煤间接液化的起源。乙烯可以由石脑油生产，α-烯烃可以加工成高质量的发动机燃料，如汽油、柴油、航空空煤油。

但遗憾的是，由于德国煤多油少，煤液化的发现促成了当时纳粹德国的野心。二战结束后，德国科学家发现，德国人不仅掌握了完全依靠天然气为原料的间接煤液化工艺，还了解了更先进的煤直接液化技术，实现了工业化生产。据资料显示，到1944年，德国煤直接液化的产油能力已达423万吨/年。直接液化就是碳化和加氢。碳化其实就是干馏。煤焦油脱硫后，通过加氢加氢直接生成液体燃料，液体燃料进一步加工精制成汽油、柴油等燃料油。

与直接液化相比，间接液化必须以大规模煤气化为基础，设备体积庞大，投资和运行成本几乎是天文数字。不仅转化率低，而且原煤消耗巨大。一般情况下，5 ~ 7吨左右的原煤可以生产1吨的成品油，是直接液化的2倍。而且理论值高达56.25%的工艺废水直接导致工厂周边环境的快速恶化。这里需要注意的是，煤直接液化技术的发现年份是1913年，比间接液化早10年，发现者也是德国人。我们不会忘记德国人曾经给世界带来的巨大灾难，同时也不应该忘记他们在煤炭液化方面的伟大功绩。

中东大量廉价石油的开发标志着一个新时代的到来。20世纪50年代，由于生产条件恶劣，人们逐渐对煤液化失去了兴趣。大量资金被抽回，转投迅速崛起的石油行业。20世纪70年代初，在全球石油危机的帮助下，煤液化技术开始重新活跃起来。

德国、美国、日本等西方发达国家在原有基础上对煤炭直接液化技术进行了改革，先后开发了一批节约成本、简化工艺的新技术。在中国，神华宁美集团400万吨/年煤间接液化项目于2016年底投产，成为中国煤液化道路上的关键一步。虽然煤液化项目到现在还没有普及，但我们有理由相信，煤液化辉煌的日子已经不远了，人们不需要担心石油危机。