煤直接液化残渣利用的发展现状和趋势

赵龙涛1， 陈垒1*， 王方然2， 吕和坤1， 杨柳1， 张浩1

(1.河南工程学院 材料与化学工程学院 ， 河南 郑州450007 ； 2.新乡白鹭化纤集团有限公司 ， 河南 新乡453011)

摘要：煤直接液化是煤在高温、高压及催化加氢的条件下生产液体燃料的一种技术。然而煤直接液化过程中，同时产生20%~30%的液化残渣。如何合理地利用煤液化残渣将影响煤直接液化工艺整体的经济性。目前，煤直接液化残渣的利用方式有气化制氢、燃烧、低温焦化、萃取回收重质液化油、制备碳材料等，同时煤直接液化残渣也可用于道路沥青改性。

关键词：煤 ； 直接液化 ； 残渣 ； 气化制氢

煤直接液化是煤在高温、高压及催化加氢的条件下生产液体燃料的一种技术。然而煤直接液化过程同时产生20%~30%的液化残渣。这部分残渣主要由有机质和无机质两部分组成。其中有机质包含煤中未反应的有机质、重质液化油及反应生成的高聚富碳物质，无机质包括煤中的矿物质和残余的催化剂。如何合理地利用煤液化残渣将影响煤直接液化残渣过程整体的经济性。目前，煤直接液化残渣的利用方式有气化制氢、燃烧、低温焦化、萃取回收重质液化油、制备炭材料等，同时煤直接液化残渣也可用于道路石油沥青改性。

1煤直接液化技术的发展

煤直接液化过程是煤在高温、高压、催化剂存在的条件下，发生加氢热解生成液化油品，同时产生大量残渣等产物的过程[1]。整个过程可分为三个单元：煤浆制备单元、反应单元和分离单元[2]。

自从德国人Friedrich Bergius发明了煤直接液化以来，煤直接液化大致经历了几个发展阶段[3]。二战前后一些国家对液体运输燃料的需求迫切，迎来了煤直接液化的第一个快速发展时期。该时期，仅德国一年的最大产能就达到4.23万t。最初的煤直接液化的操作温度是470 ℃，压力为70 MPa。20世纪50年代，中东廉价石油的发现，世界上关于煤直接液化方面的研究基本上停止。20世纪70年代的石油危机，又使美国、德国、日本、英国和前苏联等国家投入到煤直接液化方面的研究中。此时期，煤直接液化技术取得了巨大的发展，出现了许多新工艺，压力从原来的70 MPa降到20 MPa，同时油产率也得到明显的提高[4]。

中国富煤缺油少气，随着经济的发展，对能源的需求比较迫切[5]，加之石油价格较高，从20世纪70年代末，中国开始了煤直接液化方面的研究[6]。80年代，煤炭科学研究总院基于IGOR 和NEDOL 工艺进行了0.1 t/d(煤)实验室规模的研究。从2000年起，中国的神华集团在煤炭科学研究总院的技术支持下，在0.1 t/d(煤)和6 t/d(煤)装置上，进行了新开发煤直接液化新工艺的测试研究。目前，神华集团正在建设二战后世界上最大规模的煤直接液化工厂。设计规模为年产油品5×106t。整个工程分二期建设，其中一期工程由三条生产线组成，每一条生产线年产油品1.08×106t。2008年底，第一条生产线已经完成，并完成投料试运行[7-8]。数据显示该项目在2011年上半年生产油品46.7万t，同年7月，神华集团承担的百万吨级煤直接液化关键技术及示范项目通过了专家鉴定，同时成功实施了国内首套煤化工全流程CCS(二氧化碳捕集和封存技术)示范工程[9]。该项目的成功实施，既实现了煤炭的清洁高效利用，又可在一定程度上替代石油来源的液体燃料。

我国煤炭资源丰富，探明可采储量为7 300多亿t，居世界之首[10]，我国以煤为主的能源结构在近几十年内应该不会改变[11]。近些年在内蒙古、新疆煤炭新增探明储量增加较多，单是内蒙古已探明煤炭资源储量就达到7 413.9亿t[12]。国家统计局的数据显示，2014年中国能源消费总量为42.6亿t标准煤，丰富的煤炭储量能在一定程度上缓解日益增长的能源需求[13]。

通过煤制油(包括煤直接液化和煤间接液化)，可减少我国对石油的依赖[14-15]。尽管煤直接液化技术面临着诸多挑战，但发展我国自主知识产权的煤直接液化技术生产低硫柴油、石脑油和液化汽油品，对于保证中国的能源安全具有重要的战略意义[16-17]。

煤直接液化的主要目的是将煤的大分子变成小分子生成油品，同时脱除油品中的N、S、O等杂原子[18]。煤直接液化反应的机理很复杂[19]，迄今为止还没有很清楚的认识。目前普遍认为煤直接液化的核心反应是煤主体结构断裂产生自由基碎片和自由基碎片加氢的过程[19]。煤直接液化的核心是如何实现自由基产生速率与加氢速率的匹配[20]。很显然，如果煤裂解的不够充分，产生的自由基碎片就较少，煤液化就不充分，煤的转化率就不高；如果提供的氢不足，自由基就会缩聚为更大的分子，甚至形成结构更加稳定的大分子，甚至生成在化学上比煤还稳定的固体焦[4]。因此，如何设计合理工艺实现自由基生成速率和加氢速率的匹配是今后的一大科学难题。

2煤直接液化残渣的组成、性质与结构

2.1煤直接液化残渣的组成

原煤中未反应的有机质、矿物质和加入煤浆的催化剂，一部分在反应中由自由基缩聚生成的比较稳定的大分子乃至固体焦，随上述物质一起排出装置的部分溶剂和部分煤的液化产物一起组成了煤直接液化残渣[21]。

一般将煤液化残渣通过溶剂逐级萃取分为正己烷可溶物(重油)、正己烷不溶甲苯可溶物(沥青烯)、甲苯不溶四氢呋喃可溶物(前沥青烯)和四氢呋喃不溶物四个组分。神华煤液化残渣中重油含量为34%~37%，沥青烯含量为17%~22%，前沥青烯和四氢呋喃不溶物含量为43%~46%；煤液化残渣中重油和沥青烯含量>50%，同时残渣的发热量很高，具有较高的利用价值。

2.2煤直接液化残渣的性质与结构

煤直接液化残渣的性质取决于所用煤种、液化工艺和固液分离的方法。由于减压蒸馏技术在石油工业上的应用比较成熟，所以很多煤直接液化工艺都采用减压蒸馏技术来进行分离。此外，为了使残渣能够顺利地流出装置，残渣排出时必须具有一定的流动性，一般都要求残渣的固含量≤50%，软化点≤180 ℃。

日本学者田中等[22]研究了来源于NEDOL工艺开发装置的残渣，分析表明，己烷可溶物还明显保留了原料煤的结构特性。神华煤液化残渣(来源于煤炭科学研究总院北京煤化工分院0.1 t/d煤直接液化连续实验装置)中的重油主要由带有烷基取代基的二、三环的芳香烃组成，此外还含有少量的氮原子和氧原子；而沥青烯的主要结构为带有烷基取代基的多环稠和芳烃，同时含有少量的氮原子、氧原子和极少量的硫原子[23-24]。

与原煤相比，神华煤液化残渣中大部分矿物质的形态和组成都发生了改变，其中催化剂中的含铁化合物变为Fe(1-x)S[25]。

3煤直接液化残渣的利用

3.1气化

残渣的气化大致可采取以下两种方案：①直接气化。可将残渣磨成粉后直接进料或配成水煤浆进料，也可将熔融态的残渣直接泵入气化床；②先焦化，后气化。将残渣先进行热裂解，得到一部分焦油，这部分油可作为循环溶剂，也可进行提质生产油品，剩余的固体残焦再去气化。

根据气化介质的不同，残渣既可以用于气化制氢，用可以用于生产燃料气。SCR(溶剂精炼煤)——Ⅱ液化工艺中残渣用于气化制氢，而在EDS工艺中，残渣先在流化焦化装置上进行焦化，产生的焦油用来气化制取燃料气。美国Texaco公司在20世纪80年代曾对H-coal中试装置产生的残渣进行过气化实验，采用了两种方式：①是将处于流动状态的残渣加压泵入气化炉；②是将残渣磨成粉后配成水煤浆，再泵入气化炉。试验证明，液化残渣有很高的气化反应性，在较低气化温度下，碳转化率可高达97%[2]。根据残渣的反应性和气化灰渣的流动特性，Texaco气化炉的气化温度为1 100~1 400 ℃，操作压力为3.6~4 MPa[2]。

目前，由于经济或其它方面的原因，其他国家陆续停止了煤直接液化项目，只有中国的神华集团正在积极推进世界规模最大的煤直接液化项目。因此现在主要是中国开展煤直接液化残渣气化方面的研究。崔洪[26]的研究表明，残渣中富集的Fe基催化剂对气化反应有一定的催化作用，认为残渣气化在技术上可行，而且残渣气化制氢是解决煤液化氢源和其利用问题的最佳途径。CO2气化反应中，煤直接液化残渣半焦的反应性大于煤半焦，这主要是因为残渣中含有的矿物质和残留的催化剂对气化反应有一定的促进作用[27]。近几年，华东理工大学开展了关于石油焦和煤直接液化残渣共气化的研究。在试验温度范围内(900~1 050 ℃)，煤直接液化残渣的加入可增大石油焦的气化反应速率，这主要是由于煤液化残渣中含有一定量的对气化有催化作用的碱土金属和煤液化过程中残留的催化剂；在反应动力学控制的条件下，随着残渣添加量的增加，残渣中对石油焦气化反应的促进作用越明显；同时发现尽管煤直接液化残渣焦的活性低于煤直接液化残渣，但前者(与煤直接液化残渣同等添加量)更能显著影响石油焦气化反应活性[28]。此外，还有人用萘磺酸盐甲醛缩合物(NNO)分散剂制备出一种新型的水煤浆气化原料——水渣浆，其中水渣浆浓度可高达71%，而且其稳定性和流动性都较好[29]。此外，浙江大学也有人从事水渣浆的制备研究工作。

煤直接液化残渣中含有一定量的重质油组分，重质油作为煤加氢的产物，既可作循环油使用又可进行提质生产燃料油。所以，“先焦化，后气化”的残渣气化方案比较合适。而残渣焦的气化反应性又好于煤焦的气化反应性，所以残渣焦有望替代煤，用于气化制氢或制备燃料气。基于我国煤直接液化装置产出残渣的性质，探索合适的规模气化工艺，可在一定程度上解决残渣的利用问题。

3.2热解

热解是残渣热加工转化利用的基础，通过研究残渣的热解行为，可获得从残渣中回收重质油的适宜温度，可为残渣热解过程的工业放大和对残渣燃烧、气化反应器的设计提供一定的参考。

神华煤直接液化残渣和胜利煤直接液化残渣(均来源于北京0.1 t/d煤直接液化装置)的固定床热解实验研究表明，热解温度在400~500 ℃下所得热解油的组成不尽相同，前者的热解油中主要是正己烷可溶物，而后者的热解油中还包含接近50%的沥青烯；同时得到了回收残渣中重质油的最佳热解温度：450~500 ℃。

煤直接液化残渣的热重分析表明，残渣的挥发分主要在500 ℃前逸出[7]，相同条件下残渣的失重率和最大失重速率大于原煤的失重率和最大失重速率，残渣的失重主要是由于残渣中的重质油、沥青烯和前沥青烯的分解和挥发造成的[30]。李建广等[31]研究了不同因素对煤直接液化残渣的快速热解半焦特性的影响，发现随终态温度的升高，得到的半焦气化反应性随之降低；随着反应停留时间的延长，得到的半焦量随之较少。王鹏等[32]模拟工业焦炉，采用无气氛操作，考察了温度(400~800 ℃)对热解产物产率和性质的影响，得出500 ℃时油产率最高，与微量实验得到的结果一致；刘文郁等[33]研究了煤直接液化残渣的热解动力学，利用分布活化能模型(DAEM)，得到一定转化率范围内神华煤直接液化残渣活化能E为60.1~280.4 kJ/mol。

3.3燃烧

煤直接液化残渣具有很高的热值，可用来做锅炉燃料或燃烧发电。

美国Exxon公司曾利用固体燃料评价装置考察过煤液化残渣的燃烧性能，研究表明，残渣有着很好的负荷调节性和火焰稳定性，碳燃尽率可高达90%[2]。浙江大学的学者利用热重分析仪，研究了煤直接液化残渣的燃烧特性，分析表明残渣的燃烧分两段进行：低温段主要是残渣中较轻组分的燃烧，燃烧集中；高温段主要是较重组分的燃烧，燃烧不够集中。煤液化残渣水渣浆的着火温度略低于煤液化残渣，水渣浆存在的水利于碳的完全燃烧和火焰的传热。煤液化残渣水煤浆燃烧时的硫析出量及析出速率均低于液化残渣燃烧时的析出量，添加6%电石渣配制而成的脱硫型水煤浆在1 100 ℃燃烧固硫率可达65%[34-35]。

神华的煤直接液化项目中，反应剩余的粉煤和部分油质组成的残渣送至自备电站作为燃料。残渣中含有一定量的重质油，这部分重质油是煤加氢液化的产物，将这部分重质油燃烧未免有些浪费。同时，残渣硫含量较高，会增加后续净化装置的负担，增加脱硫成本。

3.4炼焦

残渣的焦化是残渣气化第二种方案中的第一步，煤液化残渣通过焦化可得到部分油品和煤气。在EDS煤直接液化工艺中，采用Exxon的灵活焦化法，将减压蒸馏釜底残渣在流化焦化装置上进行焦化，以获得更多的液体产物，其焦化温度为485~650 ℃[2]。

我国煤直接液化残渣的黏结指数(GRI)多数都大于90，属于强黏结性的原料，有的黏结性甚至超过肥煤。单从黏结性上看有替代肥煤的可能性，而肥煤品种稀少，只占全国探明煤炭资源的5%。如残渣可部分替代肥煤，可大大减轻炼焦行业对我国肥煤需求的压力，同时又可实现残渣的有效利用。有学者以神华长焰煤(GRI=5)作为瘦化剂，将其与残渣进行掺混后考察混合样的黏结性，研究发现，当瘦化剂配入比例达40%时，混合样的黏结指数仍大于70，可满足入炉炼焦料的要求[34-35]。

煤科总院在自制的40 kg炼焦装置中，采用连续、热态处理工艺，进行了初步炼焦实验，所得焦炭在靠近模拟炉墙壁的部分比较坚硬，从炉壁到中心，焦炭结构逐渐松散，中心部分焦炭均为大气孔且易碎[36-37]。焦炭产率可达70%左右，尽管所得焦炭高灰高硫，但发热量均大于25.00 MJ/kg(低位干基热)，焦炉气中氢气的含量达75%左右，有利于将其作为煤直接液化过程的一部分氢源。

研究还发现，残渣结焦后期几乎不收缩，其结焦过程与煤炭炼焦过程中的收缩膨胀现象差异较大[38]。因此残渣结焦的原理及残渣焦用于炼焦煤的可行性仍需进一步研究。

3.5液化

煤直接液化残渣可通过加氢转化进行提质。残渣本身含有一定量的重质油，此外残渣中沥青烯(A)、前沥青烯(PA)和四氢呋喃不溶物(THFIS)均可通过加氢转化得到部分油品和气体，只不过转化的难易程度不同。A、PA和THFIS三者加氢生成油的难易程度依次增强。研究还发现，残渣各组分的加氢能力与其热分解能力密切相关。

钟金龙等[37-38]考察了加氢液化条件对残渣加氢转化特性的影响，研究发现，随着温度的升高和反应时间的延长，反应时间过长氢气消耗致使氢气量不足，使得缩聚反应占主导地位，产生大量的焦或半焦；王国龙等[39]通过试验得出了神华煤催化液化残渣和神华煤非催化液化残渣加氢转化的最佳温度为450 ℃，最佳反应时间分别为60 min和30 min。残渣加氢动力学的研究表明，四氢呋喃不溶有机质向沥青质转化的活化能为147.11 kJ/mol，沥青质向油气转化的活化能为34.81 kJ/mol[40]。

残渣中各组分加氢的难易程度各不相同，最合理的方式应是把易于加氢的组分先分离出来单独加氢，较难加氢的组分用来气化或用作其他用途。

3.6道路沥青改性剂

中科院山西煤化所是最早开展煤直接液化残渣用于道路沥青改性研究的单位。早期的研究表明煤直接液化残渣可用于道路沥青改性，改性沥青的相关指标均满足美国ASTM D5710-95标准40-55针入度级别和英国BSI BS-3690标准40-55针入度级别对优质道路沥青特立尼达湖沥青(TLA)改性沥青的指标要求[43-44]。但从实验结果看，在满足标准要求的前提下，残渣的用量明显少于TLA。其他学者相关的研究也得到了类似的结论。

有学者还对煤直接液化残渣改性沥青混合料进行研究，结果发现残渣可增强沥青的高温性能及抗剥落能力，仅使沥青的低温稳定性稍微变差。赵鹏等[45]将煤直接液化残渣、石油沥青、聚乙烯按照一定质量百分比进行充分混合，通过一定的工艺制备颗粒形态的抗车辙剂，该抗车辙剂可明显提高沥青路面的抗车辙性能。

3.7制备碳材料

煤液化残渣经溶剂萃取得到煤液化沥青，该沥青在温度410~440 ℃，碳化时间为6~8 h可得到广流域线型的中间相沥青[46]，其芳碳率可达91%，是一种新型的制备针状焦等碳素制品的原料。大连理工大学以煤直接液化残渣为原料，成功制备出两种新型炭材料，一种是高比表面活性炭，另一种是采用直流电弧放电法制备出的碳纳米管；残留在残渣中的催化剂对纳米管的形成有促进作用[47]。还有学者以煤液化残渣为原料制备对甲烷分解反应有催化作用的介孔材料。不论是否用KOH活化，所制备的介孔炭材料对甲烷分解的催化效果均好于商用活性炭和炭黑。研究还发现，以煤直接液化残渣为炭材料前躯体制备介孔炭时，添加SiO2或者SBA-15时制备的介孔炭比不添加时具有更大的比表面积和更窄的孔分布，因而具有更高的催化活性。

由煤液化残渣制备炭材料前驱体或者高性能多孔材料，可实现残渣的高附加值利用，因而是一种较可行的利用方式。国家高技术研究发展计划(863计划)先进能源技术领域—大规模煤制清洁燃料关键技术及工艺集成研究重大项目课题申请指南中明确把煤液化残渣制取炭材料技术作为其中的一个申请课题，该课题要求制备的碳纤维拉伸强度>2 000 MPa，拉伸模量>1 600 GPa。

4总结

目前，煤直接液化残渣的利用主要还处于实验室研究阶段，未实现大规模的利用。煤直接液化残渣中含有一定量的重质油和沥青烯组分。重质油作为煤加氢的产物，既可作循环油使用又可进行提质生产油品。沥青烯可提高沥青的感温性能，因而可用于道路石油沥青改性。此外，残渣也可用于高性能炭材料的制备。将残渣用于道路石油沥青改性和制备炭材料可实现残渣的高附加值利用，提高煤直接液化过程整体的经济性，但处理量毕竟有限。而残渣气化可以大规模的处理煤直接液化残渣，基于残渣的组成特性，从残渣优化利用的角度看，“先焦化，后气化”的残渣气化方案比较合适。同时，残渣焦的气化反应性又好于煤焦的气化反应性，因此残渣焦有望替代气化用煤，残渣焦气化既可用于气化制氢部分替代煤直接液化所需氢气，又可用于制备燃料气。

参考文献：

[1]魏贤勇,宗志敏,秦志宏,等.煤液化化学[M].北京:科学出版社,2002:1-4.

[2]舒歌平,史士东,李克键.煤炭液化技术[M].北京:煤炭工业出版社,2003.

[3]Sivakumar Vasireddy, Bryan Morreale, Anthony Cugini,et al.Clean liquid fuels from direct coal liquefaction: chemistry,catalysis,technological status and challenges[J].Energy & Environmental Science,2011 4:311-345.

[4]Liu Z Y,Shi S D.Coal liquefaction technologies-Development in China and challenges in chemical reaction engineering[J].Chemical Engineering Science,2010,65(1):12-17.

[5]曹征彦.中国洁净煤技术[M].北京：中国物资出版社,1998:419-441.

[6]李克键,史士东. 煤直接液化是中国能源可持续发展的一项技术途径[J].煤炭科学技术,2001,29(3)：1-4.

[7]李军,杨建丽,刘振宇.煤直接液化残渣的热解特性研究[J].燃料化学学报,2010,38(4):385-390.

[8]任相坤,房鼎业,金嘉璐,等.煤直接液化技术开发新进展[J].化工进展,2010,29(2):198-204.

[9]神华集团百万吨级煤直接液化关键技术及示范项目通过鉴定[J].中国石油和化工,2011,8: 6.

[10] 虞继舜. 煤化学[M].北京:冶金工业出版社,2008:2-3.

[11]陈文敏,李文华,徐振东.洁净煤技术基础[M].北京：煤炭工业出版社，1996：1-9.

[12]内蒙古煤炭五年新增储量5100亿吨[EB/OL].http://finance.sina.com.cn/chanjing/cyxw/20110115/11399259075.shtml,2011-01-15.

[13]能源局否认中国成最大能源消费国：IEA一知半解[EB/OL].http: // news. sohu.com/ 20100721/n273644136.shtml,2010-07-21.

[14]张玉卓.中国神华煤直接液化技术新进展[J].中国科技产业,2006,2:32-35.

[15]金嘉璐,史士东.中国煤直接液化技术的开发和商业前景[A].第一届洁净煤技术国际研讨会论文集[C].北京:煤炭工业出版社,1997.

[16]张德祥,刘瑞民,高晋生. 煤炭直接加氢液化技术开发的几点思考[J].石油学报:石油加工,2011,27(3): 329-335.

[17]王庆明,孙书生.神华煤直接液化项目工程示范性的思考[J].煤化工, 2006(3): 1-3.

[18]张德祥,高晋生.煤液化技术[M].北京:化学工业出版社,2005:123-124.

[19]王汝彪. 煤炭深加工工艺的发展[J].一重技术,2007(3): 52-53.

[20]Anthony D B,Howard J B.Coal devolatilization and hydrogasification[J].AICHE Journal,1976,22(4):625.

[21]王兆熊.美国煤炭液化产物的固液分离技术[J].煤炭综合利用(译丛),1981(4):32.

[22]Tanaka T,Murata S,Nomura M.Study on chemical structure of vacuum residue of Illinois No.6 coal from NEDOL coal liquefaction process[J]. Journal of Japan Institute of Energy，1993，72(10)：935-942.

[23]谷小会,周铭,史士东. 神华煤直接液化残渣中重质油组分的分子结构[J].煤炭学报,2006,31(1):76-80.

[24]谷小会,史士东,周铭.神华煤直接液化残渣中沥青烯组分的分子结构研究[J].煤炭学报,2006,31(6):785-789.

[25]古小会.煤直接液化残渣热解特性研究[D].北京：煤炭科学研究总院,2005.

[26]崔洪. 煤液化残渣的物化性质及其反应性研究[D].太原:中科院山西煤炭化学研究所,2001.

[27]楚希杰,李文,白宗庆,等.神华煤直接液化残渣水蒸气和CO2气化反应性研究[J]. 燃料化学学报,2006,34(2):146-150.

[28]Xin Liu, Zhijie Zhou, Qining Hu, et.al. Experimental study on co-gasification of coal liquefaction residue and petroleum coke[J].Energy & Fuels,2011,25(8):3377-3381.

[29]龚凯峰,刘鑫,孙晔,等.一种新型水煤浆气化原料——水渣浆[J].上海煤气,2009(3):3-6.

[30]楚希杰,李文,白宗庆,等.神华煤直接液化残渣热解特性研究[J].燃料化学学报,2009,37(4):393-397.

[31]李建广,房倚天,张永奇,等.煤直接液化残渣热解半焦特性研究[J].燃料化学学报,2008,36(3):273-278.

[32]王鹏,步学朋,忻仕河,等.煤直接液化残渣热解特性研究[J].煤化工,2005(2):20-23.

[33]刘文郁,杜铭华,曲思建,等. 神华煤直接液化残渣中重质油组分的分子结构[J].煤炭学报,2006,31(2):215-218.

[34]陈明波,王彬,赵奇,等.煤直接液化残渣焦化特性研究[J].洁净煤技术，2005,11(1):29-33.

[35]王彬,刘文郁,陈明波,等.煤直接液化残渣热态连续进料炼焦试验研究[J].洁净煤技术,2005,11(2):22-25.

[36]李军,杨建丽,周淑芬,等.煤直接液化残渣溶剂萃取组分的热解行为研究[J].燃料化学学报,2009,38(6): 647-651.

[37]钟金龙,李文博,朱晓苏,等.煤直接液化残渣加氢研究进展[J].洁净煤技术,2011,11(3):37-40.

[38]赵仕华，宋宜诺，郑衡.神华煤液化蒸馏残渣加氢液化动力学研究[J].燃料化学学报,2009(3): 26-28.

[39]王国龙,徐蓉,张德祥,等.煤液化残渣加氢性能[J]. 石油学报：石油加工,2009, 25(5): 747-751.

[40]徐蓉,王国龙,鲁锡兰,等.神华煤液化残渣的加氢反应动力学[J].化工学报,2009(11): 2749-2754.

[41]Wei Y B,Zong Z M,Xie R L,et al.Superacid-catalyzed Hydroconversion of Demineralized Shengli Coal Liquefaction Residue under Microwave Irradiation[J]. Energy Sources,Part A:Recovery,Utilization,and Environmental Effects,2010,32(6):551-558.

[42]Sugano Motoyuki,Tamaru Taku, Hirano Katsumi, et al. Additive effect of tyre constituents on the hydrogenolyses of coal liquefaction residue[J].Fuel,2005,84(17): 2248-2255.

[43]王寨霞,杨建丽,刘振宇.煤直接液化残渣对道路沥青改性作用的初步评价[J].燃料化学学报,2007,35(1):109-112.

[44]Yang J,Wang Z.Novel Use of Residue from Direct Coal Liquefaction Process[J].Energy & Fuels,2009,23(10):4717-4722.

[45]赵鹏,艾涛,王振军,等. 煤直接液化残渣制备沥青混凝土路面抗车辙剂的制备方法:中国,201010198795[P].2010.

[46]盛英.煤液化残留物溶剂萃取及其萃取物的特性研究[D].北京:煤炭科学研究总院,2009.

[47]张艳.煤炭直接液化残渣制备新型炭材料[D].大连:大连理工大学,2007.

Development Status and Trend of Direct Liquefaction Residue Using Coal

ZHAO Longtao1, CHEN Lei1*, WANG Fangran2, LV Hekun1, YANG Liu1， ZHANG Hao1

(1.College of Materials and Chemical Engineering , Henan Institute of Engineering , Zhengzhou450007 , China ； 2.Xinxiang Bailu Chemical Fiber Group Co.Ltd , Xinxiang453011 , China)

Abstract:At high temperature and high pressure,the solid coal could be converted to liquid fuel production with catalytic hydrogenation technology.However,the direct coal liquefaction residue is about 20%~30%.The rational use of coal liquefaction residue will affect the whole economy of direct coal liquefaction process.Currently,the use patterns have gasification,combustion, low temperature coke,liquefied oil extraction and recovery of heavy,carbon material,while direct coal liquefaction residue can also be used for road asphalt modification.

Key words:coal ; direct liquefaction ； residue ; gasification for hydrogen

中图分类号：TQ529

文献标识码：A

文章编号：1003-3467(2016)02-0019-06

作者简介：赵龙涛(1966-)，男，副教授，从事化工设备高效化利用的研究工作；联系人：陈垒(1984-)，男，讲师，从事煤化工方面的研究工作，电话：13598816690。

收稿日期：2015-12-16