【成果概述】

加氢气化是指煤粉与氢气在中温（800-1000℃）和高压（5-10MPa）条件下，发生煤快速热解、加氢裂解以及活性焦炭加氢等系列反应，最终生成甲烷、轻质芳烃油品和清洁半焦的过程。

【技术优势】

1、适用高挥发分低阶煤（~75μm）

经近80次不同工况试验，充分验证了陕北、内蒙、新疆等地区10余个煤种（次烟煤、褐煤）加氢分级转化可行性。

2、运行稳定可靠

50吨/日中试装置连续稳定运行超过150小时，通过863课题专家现场验收；喷嘴运行累计超过2000小时，性能稳定可靠。

3、轻质芳烃、甲烷产率高

油气碳转化率：50%~60%；甲烷直接产率：0.5~0.8Nm3/kg·C；油品产率：10~15%（干基煤），达到格金干馏焦油产率的120%。

4、油品品质高、半焦清洁、废水易处理

油品中粗苯、萘含量>80%，沸点<230℃，密度<1g/mL，易于分离回收；半焦C含量>80%，热值>28MJ/kg，S、N含量<0.5%，BET >50m2/g；废水产量少，不含挥发酚、脂肪酸，COD：3000~ 7000mg/L，氨氮：4000~7000mg/L，油：800~1500mg/L，易处理。

国家863项目、十三五重点专项，经专家技术鉴定，技术指标达到国际领先水平（ 2015年7月，河北省科技厅 ）

【技术创新】

形成国际领先的、具有完全自主知识产权的新型煤分级清洁转化成套工艺技术（专利近300项 ）

1、粉煤高压氢气密相输送

输送压力达到7MPa以上，固气比高达200:1，实现超密相输送，氢气输送避免杂质气进入系统，输送稳定性高。

2、高温氢/煤对撞流快速混合喷嘴

产生1100℃以上的高温氢气，通过碰撞混合形式，实现高温氢气与煤粉快速混合升温，提高反应转化效率。

3、加氢气化-废锅一体化气化炉

采用对置式喷嘴布置，调控气化炉流场，耦合废热锅炉，同时实现反应深度控制与反应热回收，更加集约、高效。

4、高温油气/半焦分离技术

采用高温半焦快分与烧结金属过滤器串联操作，实现油气产品与粉状半焦的分离，大大提高芳烃产品品质。

5、芳烃分级冷凝及精制技术

多级换热，分级冷凝回收各品质芳烃；精馏、结晶耦合精制技术，获得高附加值高纯度苯、萘、菲、芘等。

6、氢气循环分离及预热技术

采用氢气分离回收耦合技术，回收效率高，压缩能耗低，高效氢气梯级预热工艺，系统热回收效率高。

【研发历程】

加氢气化技术历时近10年在小试、中试、工业化示范阶段均取得关键技术及工程化突破，通过煤分级转化，形成了目前国际上最先进领先的煤资源综合利用成套工业化工艺技术和装备。

1、2011~2015年，国家高新技术研究发展技术（863计划）

2、2017~2021年，国家重点研发计划重点专项

3、2024~2028年，国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用技术”重点专项

【技术成果】

1、2011年，国家高技术研究发展技术（863计划），编号：2011AA05A201。

2、2016年11月，50吨/天中试装置实现157小时长周期运行，通过科技部专家现场考核。

3、2017年2月27日顺利通过科技部组织的技术验收工作。

4、2017年，国家重点研发计划重点专项，编号：2017YFB0602300。

5、编制地标2项;授权专利200余项，2018年荣获河北省专利二等奖。

6、2021年完成性能考核，并获得中国石油和化工联合会技术发明奖三等奖。

7、2022年加氢气化一体化气化炉改造项目获得鄂尔多斯市“科技兴蒙”重点项目。

8、2024年加氢气化项目通过了中国煤炭加工利用协会性能考核。

9、2024年国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用技术”重点专项，编号： 2023YFB4100029

【技术背景】

煤炭分级分质梯级利用过程——“煤拔头”受到广泛关注，加氢气化从煤炭化学结构出发，充分利用煤自身含有的芳香族、脂肪族等官能团结构，获得高附加值油品，提高工艺技术指标，是实现煤资源高效、合理、清洁利用有效途径之一。

国家最新出台的《关于促进煤炭工业科学发展的指导意见》中明确提出“鼓励建设煤炭分级分质梯级利用示范项目”。