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最近，山东兖矿集团煤炭间接液化技术和神华集团煤直接液化技术取得中试成功，我国“煤变油”的产业化进程在有序地进行之中。　　

煤和石油，一个是黑乎乎的固体，一个是油亮亮的液体，两者从形态上看似乎并无相同之处，可是为什么煤就能转化为油？它又是怎么转化的？转化的成本如何，效率又如何？带着这些问题记者采访了煤炭科学研究总院煤液化技术研究所所长李克健研究员。

煤为啥变油

原因一：我国对石油进口的依存度较大且国际油价上涨

“与大多数西方国家相比，煤变油对我国有着更大的意义。”李克健所长说，“我们国家煤炭资源丰富，在一次能源（石油、天燃气、煤）消耗中煤炭约占70%%的比重。”

他介绍，1993年以前我们国家的石油是出口的，但随着我国经济的快速发展，我国石油消费量的增幅大大超过了石油产量的增幅。从2003年开始，我国每年原油净进口量超过1亿吨，进口量占我国石油消费量的40%%左右。“由于我国对石油进口的依存度较大，所以国际油价的上涨、中东政治局势聚变等其它政治因素，都会对我国石油能源安全构成潜在威胁。”

原因二：煤储存量是石油的20—40倍

科学家估计，地球上石油和天然气资源将在100年内枯竭。而煤是地壳中储量最丰富的矿物燃料，全世界煤的可开采量估计比石油要多20—40倍，供应年限远大于石油。

近年来，随着石油资源日益减少，国际石油市场动荡不定，给各国经济发展带来不利影响。同时，由于石油是大宗的石油化工的基础原料，除用于塑料、纤维、油漆、医药等工业外，还用于生产食用油脂、蛋白质、糖类及合成甘油等基本食品，石油资源的短缺，必将影响到石化工业。　

“从经济和社会效益来看，煤变油是缓解我国石油短缺的一条有效的技术途径也是值得提倡的发展方向。”李克健所长说。

原因三：煤和油都是古植物经过地质年代变化之后生成的，只是生成的形态不同

“煤和油都是自然界生成的化石能源，都是由古植物经过一系列地质年代变化之后生成的，由于古植物和地质条件的不同，煤和石油生成的形态也就不同。”李所长介绍。与煤炭相比，石油具有流动性好便于输送、开采和使用。所以人们偏好使用石油。

“煤和石油都是碳氢化合物，最主要的成分都是碳和氢，主要不同之处在于碳和氢的比例不一样，煤的碳氢比较大，而石油的碳氢比较小。”

此外，煤是化学结构十分复杂的复合体，其基本结构是缩合芳烃为主体的带有侧链和官能团的大分子；而油大多数是以直链烃为主，也有环烷烃类，比煤的结构简单得多。

原因四：从经济效益角度看煤变油还是可行的

从“煤变油”发展历史来看，高昂的成本一直制约着这一技术的推广应用，特别是当石油价格低廉时，“煤变油”的发展就受到更多的限制。

有的专家提出，当前煤炭液化项目的投入产出比是生产1万吨油需要1亿元的投资，而沿海炼油厂扩建的投入产出比是每增产100万吨油投资不超出10个亿，煤炭液化投资过巨，没有利润可言，为什么还要搞煤液化呢？“显然这笔账的算法是有问题的。拿石油炼制的成本与煤液化的成本进行比较显然是有失公允的，原油进入炼油厂都有一个从勘探、开采到最后出油的过程。加上前期勘探和开采这一环节来讲，石油的成本也应该和煤制油是相当的，应该说二者的全程投入相差不多。”

“从最近几年的煤变油的可行性研究来看，3—4吨煤可以生产1吨油，成本在1500元/吨左右，从经济效益角度看还是可行的。”李所长说。

于是，人们就产生了由煤加氢液化转化为油的想法。

煤如何变油

通常，煤变成油有两种方法。

方法一：直接液化法

“既然煤和石油最主要差异是碳氢含量不同，人们就想，如果用化学方法，把氢加到煤炭中去，提高它的氢碳原子比，是不是就可以把煤变成油了呢？”李所长说。

这就是煤直接液化最基本的理论依据。

直接液化又称“加氢液化”，主要是在高温高压和催化剂作用下，对煤直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程。

煤直接液化需要在大约450℃高温、15—20MPa氢气压下进行加氢反应。煤直接液化的主要原料是煤和氢气，加氢反应是在催化剂和循环溶剂的作用下实现的。

此项技术在二战期间一度在德国实现了工业化生产。到了20世纪80年代，美国、德国和日本等西方国家又相继开发出新一代的煤直接液化的工艺，并完成了日处理百吨级煤的煤直接液化中试厂的设计、建设和成功运转，有的国家已完成了日处理5000吨煤的液化示范厂的设计。

“但是目前世界上还没有一个国家拥有工业化的煤直接液化工程的经验，我国正在进行世界上首座煤直接液化示范厂的建设，一些工程化的技术问题将在我国煤直接液化示范厂项目中得以突破和解决。”

方法二：间接液化法

煤的间接液化是先将煤气化，生产出原料气，经净化后再进行合成反应，生成油的过程。它是德国化学家于1923年首先提出的，可以分三大步。

第一步：制取合成气。

把经过适当处理的煤送入反应器，在一定温度和压力下通过气化剂(空气或氧气+蒸汽)，使煤不完全燃烧，这样就能以一定的流动方式将煤转化成一氧化碳和氢气混合的合成气，灰分形成残渣排出。

第二步：进行催化反应。

把这些合成气净化，在催化剂作用下，让合成气发生化合反应，合成烃类或液态的烃类的类似石油和其他化工产品。这个过程催化剂起着关键的作用。

很早时候，国外有一家公司曾经研制出成分为铁、硅、钾、铜的催化剂，所得产物组成为：汽油32％、柴油21％、石蜡烃47％。

第三步：需要对产物进行进一步的提质加工。

因为经过催化反应出来的油可能有很多指标不合格，如十六烷值含量、硫含量、水分，以及黏度、酸度等，所以还需要把产物进行处理，使其达到合格标准，满足市场需要。

“这就如石油一样，刚从地下开采出来时也不能立即销售，必须要经过一系列的加工处理。”

专家观点

李克健（煤炭科学研究总院煤液化技术研究所所长）：

观点一：直接液化路线短，效率高，但对煤的要求高

李研究员介绍，直接液化路线短，效率高，但是对煤的要求高，因为不同的煤对氢敏感度不一样，有的容易加氢，有的不容易加氢，显然容易加氢的煤在经济上就比较划算。而间接液化是先把煤先变成一氧化碳和氢气，再进行重新合成。现在的气化技术对不同的煤都能做到较高的产率，所以此方法对煤的要求不高，但是工艺比较长，效率也低一点。

观点二：煤制油可以发展为一个新兴产业，从而促进整个国民经济的发展

李研究员说，在能源方面，虽然还有太阳能、风能和氢能等各种新能源，但最能直接替代石油产品的就是把固体煤变成液体燃料。　　如果我们掌握了煤制油技术，我们就像拥有一张牌，从政治上看，当国际形式发生骤变，一旦我们的石油进口受到限制时，我们很快就能靠它“顶”上去，不至于被石油进口“卡”死；从经济上讲，如果油价过高，我们依靠这种技术，取代部分原油进口，其市场潜力和经济效益不言而喻的。另外，我们国家煤炭资源供应有充分的保证，所以煤制油可以发展为一个新兴产业，从而促进整个国民经济的发展。

一项将改变我国能源结构的“煤变油”技术近日在山东兖矿集团获得突破。这项我国八六三计划在能源领域的技术突破预示着我国汽车动力将启用源于煤炭的燃料，石油荒有可能有效缓解。