工藝方法
煤化油有兩種工藝,一個為直接液化,另外是間接液化。但是從原子利用原理上講,主要就是利用煤炭中的碳元素和少量的氫元素而合成油品。因為兩者均涉及複雜的學術和學理問題,此處就不講了,以下僅就價格問題談一點。
直接液化
先談直接液化問題。1桶油200升,約150公斤,150000克。如果汽油以C9烴計算,則C9H20的分子量為128,這樣200升油需要碳資源150*108/128=127公斤,折合煤炭約為127/0.5=250公斤(因為要扣除煤中的水\硫\灰分\揮發份,可以利用的固定炭也就是一半),煤炭價格以400元算,約為100元;需要氫資源為150*20/128=24公斤,而這些氫資源要取之於有機溶劑,如果以甲苯計算,需要甲苯為92*24/8=276公斤,噸甲苯價格為6000元算,24公斤約需要276*6000/1000=1650元(甲苯效果並不好,但是價格比較低廉,如果用效果好的十氫萘,價格就太高,一般500毫升就上百元)。考慮到還可以利用甲苯中的炭資源和循環因素,起碼也要1000元左右.這樣僅僅是原料成本就需要1100元/桶,如果考慮高溫高壓設備\能源消耗\催化劑成本\分離和淨化等因素,每桶油成本就至少近1500元,約合美元180$.
間接液化
再計算間接液化成本問題.一桶油200升,150公斤,需要合成氣(由煤和水在高溫下得到,也就是煤炭製備水煤氣)為1000立方米(從合成原理推得,以一立方米合成氣得到150克油計算,其極限為208克,150克已經很高了),而合成氣成本為1.50元/立方米。這樣,每桶油原料成本為1500元,也就是180$。
綜上所述,第一種工藝主要是有機溶劑昂貴,反應條件苛刻。而第二種工藝則取決於合成過程和高效催化劑。暫時兩者均無法實現工業化。當然,像神華這樣的企業,煤炭資源是國家的,不要考慮,那是可以的。