畢節學院畢業論文（設計）開題報告題 目： 煤變石油的研究 姓 名： 學 號： 專業班級： 06級化學系本科班 指導教師：
一、選題依據（包括選擇課題的背景、選題研究的理論及實踐意義）前一段時間，煤變石油在國內被炒得沸沸揚揚，旋即歸于沉寂。沸沸揚揚反映了人們對其技術內涵并不很熟悉，沉寂則反映出人們對其價值的不了解，擔心水變油的誤導事件在神州大地重演。然而，這回可的的確確是真的，這不僅因為我國已掌握了世界最先進的煤炭液化技術，而且———煤變石油真的離我們并不遙遠�！ ∈褪且环N重要的戰略物質，有了它，船艦可以乘風破浪，汽車可以翻山越嶺，飛機可以穿云透霧……然而，近年來國際石油價格飛漲，供需差距越來越大。以我國為例，石油年消費量約為2.5億噸，生產能力僅約15億噸，預計XX年和XX年消費量將超過2.6億噸和3.1億噸，尤其若干年后石油開采枯竭的時候，這些動力和交通工具又該靠什么來運行呢？不必擔心，聰慧的科學家們早已為我們設計了一個煤變石油的方案�！ ≡S多勘探資料都表明，全世界煤的可開采資源是巨大的，其能量值相當于石油資源的10倍。煤和石油的形態、形成歷史、地質條件雖然不同，但是它們的化學組成卻大同小異。煤中約含碳80％~85％，含氫4％~5％，平均分子量在以上。石油含碳85％，含氫13％，平均分子量在600以內。從組成上看，它們的主要差異是含氫量和分子量的不同，因此，只要人為地改變壓力和溫度，設法使煤中的氫含量不斷提高，就可以使煤的結構發行變異，由大分子變成小分子。當其碳氫比降低到和石油相近時，則煤就可以液化成汽油、柴油、液化石油氣、噴氣燃料等石油產品了。同時還可以開發出附加值很高的上百種產品，如乙烯、丙烯、蠟、醇、酮、化肥等，綜合經濟效益十分可觀。 國際上經典的煤變石油工藝是把褐煤或年輕煙煤粉與過量的重油調成糊狀（稱為煤糊），加入一種能防止硫對催化劑中毒的特殊催化劑，在高壓釜里加壓到20266~70931千帕并加熱到380~500攝氏度的溫度，在隔絕空氣的條件下通入氫氣，使氫氣不斷進入煤大分子結構的內部，從而使煤的高聚合環狀結構逐步分解破壞，生成一系列芳香烴類的液體燃料和烷烴類的氣體燃料。一般約有60％的煤能轉化成液化燃料，30％轉化成為氣體燃料。具體來說，煤變石油的工藝可分為“直接液化”和“間接液化”兩種，從世界范圍來看，無論哪一類液化技術，都有成熟的范例。 “直接液化”是對煤進行高壓加氫直接轉化成液體產品。早在第二次世界大戰之前，納粹德國就注意到了煤和石油的相似性，從戰略需要出發，于1927年下令建立了世界上第一個煤炭直接液化廠，年產量達10萬噸，到1944年達到423萬噸，用來開動飛機和坦克。一些當時的生產技術，今天還在澳大利亞、德國、巴基斯坦和南非等地應用�！ 伴g接液化”是煤先氣化，生產原料氣，經凈化后再行改質反應，調整氫氣與一氧化碳的比例。此項技術主要源于南非，技術已非常成熟，煤變石油成本已低于國際油價，但技術一直嚴格保密。20世紀50年代，南非為了克服進口石油困難，成立了南非薩索爾公司，主要生產汽油、柴油、乙烯、醇等120多種產品，總產量達到700多萬噸。目前，這家公司的3個液化廠，年耗煤4590萬噸，年產合成油品1000萬噸。該公司累計投資70億美元，現在早已回收了全部設備投資。此外，俄羅斯、美國、日本等國也相繼陸續完成了日處理150~600噸煤的大型工業試驗，并進行了工業化生產的設計。 我國的煤炭科學總院對煤變石油的研究已進行了20多年，培養了一支專門從事直接液化技術研究的科研隊伍，建成了具有先進水平的加氫液化、油品加工和分析檢驗實驗室，對幾十種煤樣進行了試驗和評價，篩選了國內十幾種適宜液化的煤種，有良好的技術基礎。1997年，中國科學院山西煤炭化學研究所進行的煤基合成汽油年產噸的工業試驗獲得階段性成果，并通過了中科院的技術鑒定，為萬噸級的工業化生產奠定了基礎。其技術上也取得了突破：在催化劑的作用下，可用4~5噸煤，經過一系列工藝流程生產出1噸汽油或柴油�！ ∽�1997年至今，經過中德、中美、中日政府間的科技合作，進行了我國煤炭直接液化示范廠的可行性研究，結果表明，在陜西的神府煤田、內蒙古的東勝煤田、云南的先鋒煤田，由于煤炭價格低廉，設備大部分可以國產化，從而可使煤液化油成本大大降低，一桶柴油產品的成本只有15~17美元，遠低于歐佩克規定的每桶22~28美元的價格帶。另一方面，以我們已經掌握的催化劑技術，間接液化合成部分的成本可以降低為原來的六分之一。這就是說，在煤礦坑口建廠，不要中間環節，如果合成油規模達到百萬噸級，按目前市場價，噸油成本將控制在XX元左右，具有很強的市場競爭力。令人欣喜的是，國家發改委已批準在陜西神府煤田和云南先鋒煤田興建兩個煤液化項目，總投資約200億元，年產油200萬噸。國務院也已正式批準神華集團（位于神府煤田）關于煤炭液化的項目建議書，允許其轉入可行性研究階段，并將投資追加到250億元。神華集團也已與掌握煤炭液化關鍵技術的美國hti公司簽訂了技術轉讓意向性協議，已開始初步設計工作。該項目建成后，年產油250萬噸，每年可創稅收25億元，年實現利潤25億元，對降低石油危機風險有十分重大的意義。