H-煤液化工艺

   H-煤液化工艺（见图5）是由HRI公司（即目前的Hydrocarbon技术公司，HTI）根据商业化的用于改善重质油性能的H-油工艺研制的。根据H-煤液化工艺，美国于1980年在肯塔基州的Catlettsburg建造了一座200t/d的中试厂。该试验厂一直生产到1983年。随后，美国设计了一座可进行商业化生产的液化厂，准备建在肯塔基州的Breckinridge。美国能源部资助的大部分液化项目是以H-煤液化工艺为基础的，该工艺也被有效地应用到催化两段液化（CTSL）工艺中。

图 H-煤液化工艺的流程简图

    煤与循环溶剂混合配成煤浆，循环溶剂中包括加氢反应器中产生的含有固体的产品以及蒸馏时产生的重质和中质馏分。然后加入氢气，混合物被预热后进入沸腾床加氢反应器，反应器是该液化工艺的一个独特之处。反应器的工作温度为425~455°C，工作压力为200bar。该反应器使用常规的载体加氢催化剂，可以使用以铝为载体的镍钼或者钴钼催化剂。通过泵使流体内循环而使催化剂流化，进口位于催化剂流态化的上界，但仍然位于反应器的液体区域之内。循环流中包含未发生反应的固体煤。
     由于用于产生蒸馏液体的加氢裂解反应是放热量很大的反应，因此精确控制温度对于工程放大至关重要。沸腾床反应器比固定床反应器有许多优点，因为前者反应器中的物质被充分混合，并易于进行温度监测和控制。另外，沸腾床反应器可以在运行期间更换其催化剂，这样可以保持催化剂良好的活性。这一点对于使用载体的催化剂尤其重要，因为虽然这些催化剂开始时活性较强，但在进行煤炭液化的过程中这些催化剂的减活速度较快。
     反应器的产物进入闪蒸分离器。分离器顶部馏分中的液体被冷凝后，进入常压蒸馏塔中，生产石脑油和中质馏分。闪蒸塔底部残余物被送到水力旋流器中。水力旋流器顶部产生的液体中含有1~2%的固体成分，这些液体被循环到煤浆制备段。从水力旋流器底部流出的液体进入减压蒸馏塔中。减压蒸馏塔中的固体被从底部排出，减压蒸馏物作为部分最终产品。
     与其它液化工艺相比，H-煤液化工艺的产率随煤种的不同而不同。当使用合适的煤种时，总转化率可以超过95%，液体产率达到50%（干基煤）。