煤制油是以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术。全国两会期间，全国工商联环境商会有关负责人在接受媒体采访时提到“用煤来制油替代原油是一个重要的实践方向”，能提升我国能源应急能力，为能源结构和安全提供保障。黑乎乎的煤炭要怎样才能变成油呢？其中的关键化学合成反应环节叫作费托合成。

煤制油是真的

“煤制油”听上去像是骗人的把戏，但实际上，它确实是可行的。这是因为煤炭和石油之间存在本质联系：二者都是由碳、氢、氧等原子组成，只不过成分和比例不同，才出现固态和液态的区别。

对于煤炭来说，碳、氢、氧三种元素大约占到了95%以上。其中碳是煤炭中有机质的主要组成元素。对于石油来说，其主要组成成分也是碳和氢化合而成的烃类物质，比如各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。

不过，正是因为成分比例的不同，想实现煤制油并不容易，比如氢元素，在煤炭中含量一般在5%左右，而在石油中含量为11%~14%。而氧含量，无烟煤为3%，褐煤为20%，石油则为0.08%~1.82%。再比如氢碳比，典型烟煤的氢碳比为0.8左右，而原油的氢碳比为1.76左右，汽柴油的氢碳比为2左右。

差距那么大，煤炭要如何才能转换为燃料油呢？

从固体到液体

想要将煤变成油，需要用大量的水进行置换。先把煤的大分子裂解为较小的分子，然后在适当的温度、压力和催化剂作用下，通过增加氢原子或减少碳原子的方法来提高氢碳比，使其达到石油的氢碳含量水平，从而把固态的煤转化为液态的油。

也就是说，用原油生产石油，是“液体到液体”的加工过程，即把液态的原油进行脱盐、脱水、分馏、调和、精制最终获得汽油、柴油等产品。而煤制油则是“固体到液体”的加工过程，流程相对复杂，分为“直接液化”和“间接液化”两大类。

其中，“直接液化”是煤炭在高温高压条件下，通过催化加氢直接液化合成液态烃类燃料。“间接液化”则是先将煤炭全部汽化成一氧化碳与氢气的合成气，然后以合成气为原料，在一定温度、压力和催化剂作用下，合成为烃类燃料油及其他化工原料和产品。目前在国际上“间接液化”中的关键合成反应环节就是费托合成。

费托合成种类

典型的费托合成过程为：合成气中的一氧化碳在催化剂的作用下变为一种活性物质，该物质再与氢气反应产生甲基，进一步聚合为各种含烷烃、环烷烃和芳香烃等在内的烃类物质。和“直接液化”相比，“间接液化”多了一道气体的产生环节，即需要先将原料煤炭与氧气、水蒸气反应，使煤炭全部汽化，转化成一氧化碳和氢气的合成气。但因为后者不挑煤品，被更广泛地采用。

其中，反应温度低于280℃的低温费托合成主要产出柴油和石蜡等，可用于唇膏、护肤品等。而反应温度高于300℃的高温费托合成工艺产品种类不但有汽油、柴油、溶剂油，还有烯烃、烷烃、含氧化合物等，附加值较高。

当然，考虑到成本问题，当国际油价相对较低时，煤制油并不合算。但对富煤贫油的国家和地区，将煤变成油不仅利用了相对丰富的煤炭资源，还减少了煤炭燃烧产生的空气污染，属于战略层面的关键技术。早在20世纪30年代，煤制油就在德国实现了工业化。21世纪初，我国突破技术壁垒，拥有了相关自主知识产权。

（本报综合）