煤的直接液化是煤在適當的溫度和壓力下,催化加氫裂化生成液體烴類及少量氣體烴,脫除煤中氮、氧和硫等雜原子的轉化過程。目前的典型工藝有:
  美國HTI工藝該工藝是在兩段催化液化法和H-COAL工藝基礎上發展起來的,采用近十年來開發的懸浮床反應器和HTI擁有專利的鐵基催化劑(GelCatTM)。
  工藝特點:反應條件比較緩和,反應溫
度420~450℃,反應壓力17MPa;采用特殊的液體循環沸騰床反應器,達到全返混反應器模式;催化劑是采用HTI專利技術制備的鐵系膠狀高活性催化劑,用量少;在高溫分離器后面串聯有在線加氫固定床反應器,對液化油進行加氫精制;固液分離采用臨界溶劑萃取的方法,從液化殘渣中最大限度回收重質油,從而大幅度提高了液化油收率。
  日本NEDOL工藝該工藝由煤前處理單元、液化反應單元、液化油蒸餾單元及溶劑加氫單元等4個主要單元組成。
  工藝特點:反應壓力較低,只有17M~19MPa,反應溫度為430~465℃;催化劑采用合成硫化鐵或天然硫鐵礦;固液分離采用減壓蒸餾的方法;配煤漿用的循環溶劑單獨加氫,以提高溶劑的供氫能力;液化油含有較多的雜原子,還須加氫提質才能獲得合格產品。
  德國煤液化新工藝(IGOR工藝)1981年,德國魯爾煤礦公司和費巴石油公司對最早開發的煤加氫裂解為液體燃料的柏吉斯法進行了改進,建成日處理煤200噸的半工業試驗裝置,操作壓力由原來的70MPa降至30MPa,反應溫度450~480℃,固液分離改過濾、離心為真空閃蒸方法,將難以加氫的瀝青烯留在殘渣中氣化制氫,輕油和中油產率可達50%。
  工藝特點:把循環溶劑加氫和液化油提質加工與煤的直接液化串聯在一套高壓系統中,避免了分立流程物料降溫降壓又升溫升壓帶來的能量損失,并且在固定床催化劑上使CO2 和CO甲烷化,使碳的損失量降到最小。投資可節約20%左右,并提高了能量效率。
  俄羅斯煤加氫液化工藝(иги工藝)
  工藝特點:一是采用了自行開發的瞬間渦流倉煤粉干燥技術,使煤發生熱粉碎和氣孔破裂,水分在很短的時間內降到1.5%~2%,并使煤的比表面積增加了數倍,有利于改善反應活性。該技術主要適用于對含內在水分較高的褐煤進行干燥。二是采用了先進高效的鉬催化劑,即鉬酸銨和三氧化二鉬。催化劑添加量為0.02%~0.05%,而且這種催化劑中的鉬可以回收85%~95%。三是針對高活性褐煤,液化壓力低,可降低建廠投資和運行費用,設備制造難度小。由于采用了鉬催化劑,俄羅斯高活性褐煤的液化反應壓力可降低到6~10MPa,減少投資和動力消耗,降低成本,提高可靠性和安全性。但是對煙煤液化,必須把壓力提高。