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
も参照してください:Bergiusプロセス
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。 …