煤直接液化柴油是煤通过热解、加氢稳定、加氢裂化反应后生成的柴油馏分。石油基柴油通常是常压柴油、加氢柴油、催化柴油等多种组分调和制取的，各种调和组分加氢深度不一、烃类组成复杂多样。不同的加工原料和特异的生产工艺，使煤直接液化柴油相比普通石油基柴油，具备许多特殊的性质。

1、煤直接液化柴油烃类组成特点

煤直接液化柴油以煤为主要原料生产，煤的主要成分是缩合芳环，直接液化是通过加氢将煤中大分子断链开环的过程，在此过程中大部分环状化合物得以保留。产品在生产过程中经历了热解加氢稳定、液化油加氢稳定和加氢裂化3次高温高压加氢过程，从而使得煤中所含的绝大多数芳环结构得以饱和，油品中含有大量的环烷烃，环烷烃含量达到90%以上。

表1为柴油组成分析数据统计，其中1#、2# 样品为煤直接液化柴油样品，3#、4# 样品为普通石油基柴油样品。

从表1数据中可知，煤直接液化柴油环烷烃含量高达 90%以上，链烷烃含量不足 10%，多环芳烃不足1.5%，总芳烃含量不足3%，远低于国际A标柴油多环芳烃含量不超过4%的限值。而与之相对应的石油柴油链烷烃含量高达40%以上，环烷烃含量不足或刚刚达到40%，多环芳烃含量最高达到5.5%，总芳烃含量超过15%。特殊的烃类组成，使得煤直接液化柴油具备了许多石油基柴油不具备的特殊性质。

2、 环保排放特点

煤直接液化柴油在生产过程中经历3次高温、高压深度加氢过程，原料中所含的绝大多数芳烃被加氢饱和以环烷烃的形式存在。同时在生产过程中，原料中所含的硫、氮等杂原子也被加氢转化为硫化氢和氨，通过水洗的方式从产品中脱除。柴油中所含的多环芳烃、硫、氮等物质是柴油在燃烧过程中产生炭烟、无机酸性气体等有毒污染物的主要原因。低多环芳烃、硫、氮含量意味着低污染物排放，煤直接液化柴油，多环芳烃含量不足2%，硫含量在2mg/kg以下，氮含量在 10mg/kg 以下，是优质的发动机燃料。因而与石油基柴油相比，煤直接液化柴油具有更好的环保排放特性。

多环芳烃含量低

多环芳烃是柴油组分中的非目标组分，也是表征柴油质量水平的重要指标，含量越高油品质量越差，反之亦然，煤直接液化柴油多环芳烃含量不足2%，质量指标优异，达到国际A标柴油质量指标。多环芳烃是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物。多环芳烃燃烧时易形成微粒，造成排放污染，当多环芳烃含量从7%降到1%时，颗粒物可减少4%~6%。有研究表明，柴油中的PAH（三环以上）含量与汽车尾气中的PAH排放和发动机积碳有直接

关系。同时多环芳烃在形成、迁移、转化和降解过程 中，通过呼吸道、皮肤、消化道进入人体，极大地威胁着人类的健康，有很强的致畸、致癌、致突变作用，多环芳烃的危害主要包括致癌性、光致毒效应等。

煤直接液化柴油多环芳烃含量不足普通石油基柴油的一半，因而与之相比，PAH 排放更低，对人体和环境的危害也更小，环保优势明显。

硫、氮含量低

由于煤在直接液化过程中经历了热解加氢、液化油稳定加氢、裂化加氢3次高温高压加氢，反应条件苛刻，最高温度达到450℃以上，最高压力达到17MPa 以上，因而原料中所含的绝大多数硫、氮元素得以加氢转化为气态氢化物。在煤的液化加氢过程中，硫、氮通过加氢反应转化为H2S和NH3，H2S和NH3进一步反应生成铵盐，并最终通过水洗从柴油产品中脱除。

从表2中可以看到，煤直接液化柴油硫、氮含量，大多数均在 0.5mg/kg 以下，最高不超过 2.0mg/kg，这与煤直接液化柴油在生产过程中，多次经历高温、高压加氢反应有直接原因。

柴油中的硫、氮的主要副作用是，尾气排放与其他微颗粒混合在一起的硫酸盐、硝酸盐以及硫、氮的氧化物。柴油机排气中的挥发性有机化合物（VOC）和PM 中含40多种有害污染物，其中15种被国际研究机构列为可能是人体致癌物质。国外研究机构预测，如果柴油的硫、氮含量从500mg/kg降低到300mg/kg，轻型柴油车的微粒排放将减少7%，重型柴油车将减少4%。同时随着燃料中的硫、氮含量增加，一些排气后处理系统，选择性催化还原设备（SCR）、柴油机微粒捕集器（DPF）等，会因为中毒而降低使用效果，甚至永久失效。

降低柴油中的硫、氮含量，会明显改善尾气排放质量。

表 4 为针对煤直接液化油依照 GB17691- 2005 在国五排放发动机上进行了 ESC（稳态）、ETC （瞬态）排放试验。由实验结果得出结论：煤直接液化油满足GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）》标准国V阶段排放要求，且保持较大的排放余量。

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