特定の液化技術は、一般に、直接（DCL）プロセスと間接液化（ICL）プロセスの二つのカテゴリに分類されます。 直接プロセスは、炭化、熱分解、水素化などのアプローチに基づいています。
間接的な液化プロセスは、一般的に石炭を一酸化炭素と水素の混合物にガス化することを含み、しばしば合成ガスまたは単に合成ガスとして知られ Fischer–Tropschプロセスを使用して、合成ガスは液体炭化水素に変換される。
これに対し、直接液化プロセスは、水素供与性溶媒を適用して石炭の有機構造を分解することにより、中間段階に依存することなく、石炭を直接液体に変換する。 液体炭化水素は一般に石炭よりも水素-炭素モル比が高いため、ICLおよびDCL技術の両方で水素化または炭素除去プロセスを採用する必要があります。
数千バレル/日）石炭液化プラントは、通常、数十億ドルの設備投資を必要とします。
熱分解と炭化プロセス編集
多くの炭化プロセスが存在する。 炭化変換は、典型的には、熱分解または破壊的蒸留によって生じる。 それは凝縮可能なコールタール、オイルおよび水蒸気、非凝縮性総合的なガスおよび固体残余-charを作り出す。
炭化の典型的な例の一つは、Karrickプロセスです。 この低温炭化プロセスでは、石炭は空気のない状態で680°F（360°C）から1,380°F（750°C）で加熱されます。 これらの温度は、通常のコールタールよりも軽い炭化水素が豊富なコールタールの生産を最適化する。 しかし、製造された液体はほとんど副産物であり、主な製品は半コークスであり、固体で無煙の燃料である。
FMC社が開発したCOEDプロセスは、流動層を使用して、温度を上げることと組み合わせて、四段階の熱分解を経て処理します。 熱は、生成されたチャーの一部の燃焼によって生成される高温ガスによって伝達される。 このプロセスの修正、COGASプロセスは、charのガス化の付加を含む。 TOSCO IIオイルの頁岩のretortingプロセスへのtoscoalプロセス、アナログおよびまた頁岩オイルの抽出のために使用されるLurgi–Ruhrgasプロセスは熱伝達のために熱い再
熱分解とKarrickプロセスの液体収率は、一般的に合成液体燃料製造の実用化には低すぎると考えられています。 得られたコールタールおよび熱分解からの油は、一般に、自動車燃料として使用する前にさらなる処理を必要とし、硫黄および窒素種を除去するために水素化処理によって処理され、その後最終的に液体燃料に処理される。
要約すると、この技術の経済的実行可能性は疑問である。
水素化プロセス編集
水素化プロセスによる石炭の液体への直接変換の主な方法の一つは、1913年にFriedrich Bergiusによって開発されたBergiusプロセスです。 このプロセスでは、乾燥した石炭はプロセスからリサイクルされる重油と混合されます。 触媒は、典型的には混合物に添加される。 この反応は、400℃（752°F）〜500℃（932°F）および20〜70MPaの水素圧力の間で起こる。 反応は次のように要約することができる：
n C+(n+1)H2≤C N H2n+2{\displaystyle n{\ce{C}}+(n+1){\ce{H2->C}}{}_{n}{\ce{H}}_{2n}{\displaystyle n{\ce{c}}+(n+1){\ce{H2->C}}{}_{n}{\ce{H}}_{2n}{\displaystyle n{\ce{c}}+(n+1){\ce{H}}}+2}}
第一次世界大戦後、この技術に基づくいくつかの工場がドイツに建設されました; これらの工場は、第二次世界大戦中にドイツに燃料と潤滑剤を供給するために広く使用されました。 RuhrkohleとVEBAによってドイツで開発されたKohleoelプロセスは、ドイツのBottropに建設された一日あたり200トンの亜炭の能力を持つ実証プラントで使用されました。 この工場は1981年から1987年まで運営された。 このプロセスでは、石炭はリサイクル溶媒および鉄の触媒と混合されます。 予熱および加圧後、H2を添加する。 このプロセスは、300bar（30MPa）の圧力と470°C（880°F）の温度で管状反応器で行われます。 このプロセスは、南アフリカのSASOLによっても検討されました。
1970年代から1980年代にかけて、日本鋼管、住友金属工業、三菱重工業がNEDOLプロセスを開発しました。 このプロセスでは、石炭はリサイクルされた溶媒および総合的な鉄基づかせていた触媒と混合されます;予備加熱の後で、H2は加えられます。 反応は、430℃（810°F）と465℃（870°F）の間の温度で管状反応器内で150〜200バールの圧力で起こる。 生産された油は品質が低く、集中的なアップグレードが必要です。 H-石炭プロセス、炭化水素研究社によって開発されました。 1963年には、微粉炭とリサイクルされた液体、水素、触媒をebullatedベッド反応器で混合しました。 このプロセスの利点は、単一の反応器で溶解と油のアップグレードが行われていること、製品は高いH/C比を有し、反応時間が速いことであるが、主な欠点は、高いガス収率（これは基本的に熱分解プロセスである）、高い水素消費量、および不純物のためにボイラー油としてのみ使用される油の制限である。
SRC-IおよびSRC-II（溶剤精製石炭）プロセスは、1960年代と1970年代にガルフ-オイルによって開発され、米国のパイロットプラントとして実施されました。
原子力ユーティリティサービシズ-コーポレーションは、1976年にWilburn C.Schroederによって特許を取得した水素化プロセスを開発しました。 プロセスはおよそ1wt%のモリブデンの触媒と混合された乾燥された、微粉炭を含んだ。 水素化は、別のガス化装置で生成された高温および高圧合成ガスを使用して発生した。 このプロセスでは、最終的に合成粗生成物、ナフサ、限られた量のC3/C4ガス、燃料としての使用に適した軽中量液体（C5-C10）、少量のNH3およびかなりの量のCO2が得られた。 他の単段水素化プロセスには、エクソンドナー溶媒プロセス、イムハウゼン高圧プロセス、およびコノコ塩化亜鉛プロセスがある。
また、いくつかの二段階の直接液化プロセスがありますが、1980年代以降はH-Coalプロセスから変更された触媒二段階液化プロセスのみがあります; 英国石炭による液体溶媒抽出プロセス，日本の褐炭液化プロセスが開発されている。
中国の石炭鉱業会社である神華は、2002年に内モンゴル自治区エルドス（Erdos CTL）に直接液化プラントを建設することを決定し、ディーゼル油、液化石油ガス（LPG）、ナフサ（石油エーテル）を含む液体製品のバレル容量は20万バレル/日（3.2×103m3/d）である。 最初のテストは2008年末に実施されました。 2009年10月には2回目の長期テストキャンペーンが開始された。 2011年、申花グループは、直接液化プラントは2010年から継続的かつ安定した操業を続けており、申花はプロジェクトにおいて800万元（125.1万ドル）の税引前利益を2011年上半期に行っていたと報告した。
シェブロン社は、ジョエル-W-ローゼンタールによって発明されたシェブロン石炭液化プロセス（CCLP）と呼ばれるプロセスを開発しました。 それは非触媒作用のdissolverおよび触媒作用のhydroprocessing単位の密接カップリングが独特な原因である。 生産された油は、他の石炭油と比較してユニークな特性を持っていました; それはより軽く、はるかに少ないヘテロ原子不純物を持っていた。 このプロセスは1日あたり6トンのレベルにスケールアップされましたが、商業的には証明されていませんでした。
間接変換プロセス編集
間接石炭液化（ICL）プロセスは、二段階で動作します。 第一段階では、石炭は合成ガス（COとH2ガスの精製された混合物）に変換される。 第二段階では、合成ガスは、三つの主要なプロセスのいずれかを使用して軽質炭化水素に変換されます: Fischer-Tropschの統合、ガソリンまたは石油化学製品へのそれに続く転換を用いるメタノールの統合、およびメタン化。 Fischer-TropschはICLプロセスの中で最も古いものである。
メタノール合成プロセスでは、合成ガスをメタノールに変換し、その後ゼオライト触媒上でアルカンに重合させる。 このプロセスは、通称MTG（”メタノールからガソリンへのMTG”）の下で、1970年代初頭にモービルによって開発され、中国山西省の金城無煙炭鉱業グループ（JAMG）の実証工場で試 このメタノールの統合に基づいて、中国はまたオレフィン、MEG、DMEおよび香料のような出力が付いている強い石炭に化学薬品工業を、開発しました。
メタン化反応は合成ガスを代替天然ガス（SNG）に変換する。 ノースダコタ州ビューラにあるグレートプレーンズガス化プラントは、石炭からSNGへの施設であり、1日あたり160万立方フィートのSNGを生産しており、1984年から稼働している。 中国、韓国、インドでは、いくつかの石炭-SNGプラントが稼働中またはプロジェクト中です。
ガス化の別の応用では、合成ガスから抽出された水素は窒素と反応してアンモニアを形成する。 アンモニアは二酸化炭素と反応して尿素を生成する。
間接石炭液化プロセスに基づく商業プラントの上記のインスタンスだけでなく、計画段階や建設中のものを含め、ここに記載されていない他の多くは、Gasification Technologies Councilの世界ガス化データベースに集計されている。