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煤炭液化原理目前主要分两种直接液化和间接液化。
一、间接液化（F －T 合成） q’ r2 Z v+ j4 s% |
F －T （Fischer －Tropsch Sythesis） 合成是指C O 在固体[wiki]催化剂[/wiki]作用下非均相[wiki]氢[/wiki]化生成不同链长的烃类（C1 ～C25） 混合物和含氧化合物的反应。该反应于1923 年由F．Fischer和H．Tropsch 首次发现后经Fischer 等人完善，并于1936 年在鲁尔化学公司实现工业化，F －T 合成因此而得名。以煤为原料，经过气化生成合成气，然后用合成气来制取液体燃料，被称为煤的“间接液化法”，F －T 合成反应作为煤炭间接液化过程中的重要反应，近半个世纪来受到各国学者的广泛重视，目前已成为煤间接液化制取各种烃类及含氧化合物的重要方法之一。2 E* v’ T’ |$ m1 X2 Z
二、直接液化
‘ M6 t4 S4 P3 ~: K. }0 O大量研究证明，煤在一定温度、压力下的加氢液化过程基本分为三大步骤，首先，当温度升至300 ℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，打碎了煤的分子结构，从而产生大量的以结构单元分子为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围。第二步，在具有供氢能力的溶剂[wiki]环境[/wiki]和较高氢气压力的条件下，自由基被加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油的分子。能与自由基结合的氢并非是分子氢（H 2），而应是氢自由基，即氢原子，或者是活化氢分子，氢原子或活化氢分子的来源有：①煤分子中碳氢键断裂产生的氢自由基；②供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基；③氢气中的氢分子被催化剂活化；④化学反应放出的氢，如系统中供给（C0 ＋H 2O），可发生[wiki]变换[/wiki]反应（C O ＋H 2O CO 2 ＋H 2） 放出氢。当外界提供的活性氢不足时，自由基碎片可发生缩聚反应和高温下的脱氢反应，最后生成固体半焦或[wiki]焦炭[/wiki]。第三步，沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子。所以，煤液化过程中，溶剂及催化剂起着非常重要的作用。