公务员期刊网 精选范文 煤气化生产技术范文

煤气化生产技术精选(九篇)

煤气化生产技术

第1篇:煤气化生产技术范文

关键词:煤化工 技术现状 发展对策

一、我国煤化工发展概况分析

我国煤化工发展有以下几个阶段:(1)20世纪40年代:我国最早开始发展煤化工产业,主要以煤炭为原料生产和合成化肥、萘、氮、苯、焦炭、炸药、沥青等产品;(2)50年代:我国引进了先进的生产技术,煤化工产业合成甲醇、氨、电石、酒精、石灰氮、合成橡胶、染料等产品;(3)60年代:出现了一大批以煤炭为原料生产氮肥的中型氮肥厂,并且化肥企业在生产化肥的同时业生产出了许多化工产品,为我国煤化工产业的发展打下来了坚实的基础;(4)70年代:世界石油化工产业的突起和迅猛发展,严重影响了煤化工产业的发展;(5)20世纪80年代:从我国的实际国情出发,充分考虑到我国的丰富的煤炭资源来解决能源危机的作用,我国在陕西、山西、上海等地建设起大型的煤化工产业基地。

二、我国煤化工技术现状分析

1.煤炭气化技术的大型化、高效化

煤炭的气化技术是将煤炭进行深度的转化,气化技术是我国煤化工产业化进一步发展的重要突破。我国已经实现的商业化运行中的煤炭气化炉大约有8000台,它们主要包括有:加压固定床气化炉、恩德常压流化床气化炉、常压固定床气化炉、温克勒常压流化床气化炉、液态排渣的GSP加压气流床干煤粉气化炉和德士古加压气流床水煤浆气化炉与壳牌加压气流床干煤粉气化炉等。虽然我国已经应用了各种煤炭气化工艺,但是这些工艺技术相对落后,大型的、先进的煤炭气化技术的应用不够。

2.煤炭液化技术已进入商业化示范

煤炭直接液化技术:煤炭的直接液化技术指的是通过高温高压或者溶剂抽提在催化剂的作用下,在煤浆中加氢让煤炭中的有机化合物的分子结构产生变化,让煤炭中的碳氢原子比发生改变,将煤炭直接转化成液体燃料,从而生产化学产品和人造石油。当石油资源短缺时,煤炭液化产生的人工石油可以代替天然石油;(2)煤炭间接液化技术:煤炭的间接液化技术指的是在煤炭中加入水蒸气和氧气进行气化,将煤炭制成氢气合成气和一氧化碳,并且在一定的压力和温度作用下,将氢气合成气定向催化合成为液体燃料。目前,我国已经建成的煤炭间接液化工程主要有:神华鄂尔多斯煤炭间接液化制油项目、山西潞安煤炭间接液化制油项目、内蒙古伊泰煤炭间接液化制油项目等。

3.煤炭焦化技术的低污染、节能降耗

我国比较传统和成熟的煤化工技术是煤炭焦化技术,煤炭焦化技术也是冶金工业中机械铸造行业和高炉炼铁最重要的配套产业。煤炭的焦化技术指的是将炼焦煤在隔绝空气的焦炉中进行加热,从而生产出煤焦油、干馏煤气、焦炭和其他化工产品。煤炭焦化产生的煤焦油和干馏煤气可以进行进一步的深度加工和转化生产出合成氨和甲醇等化工产品。煤炭焦化技术虽然取得了客观的成绩,但也出现了一些问题。针对煤炭焦化污染问题,我国在大中型的焦炉中装备了推焦除尘地面站、装煤除尘地面站、推焦除尘热浮力罩、装煤除尘车等设施,有效地缓解了煤炭炼焦过程中产生的粉尘污染。

三. 煤化工发展的对策分析

1.规范煤化工用煤技术标准和质量要求

国家应制定完善的煤化工产业用煤技术条件标准体系,明确规范煤化工产业用煤质量要求,科学、合理地使用煤炭资源,确保我国煤炭资源的合理开采;(2)严格规定各类煤化工产业项目的能源消耗定额和指标,严禁使用高耗能的煤化工生产装备和工艺;(3)制定合理、科学的煤化工产业发展规划,主要包括:煤化工产业的区域分布、生产规模、生产产品种类、生产工艺、产品运输条件等;(4)制定保障煤化工产业的循环经济和清洁生产的标准与规定,提出煤化工产业的基础研究人才培养、装备试制和工程示范等阶段性目标。

2.积极开展煤炭气化、液化、焦化等用煤资源评价

煤化工企业要积极开展煤炭焦化、液化和气化等用煤标准的资源评价,做好以高硫煤资源进一步发展煤化工产业的所使用原料煤的性能评价,做好煤化工用煤规划,合理利用煤炭资源。在煤炭资源评价的基础上,确定好煤化工产业项目的生产规模、产品定位、技术路线和基地规划。充分考虑到我国煤炭性质的适应性、煤化工生产技术的合理性和先进性、煤炭资源的可靠性、工厂的劳动生产率和经济规模、产品的特色和品质以及价格优势、国内和国际市场产品的需求等。研发具有自主知识产权的煤化工装备和生产工艺,取得科技创新上的突破,促进我国煤化工产业的进一步发展。

3.依托传统煤化工推进现代煤化工建设

加大对传统煤化工产业的结构调整,淘汰落后的生产技术,提高煤化工生产工艺水平。充分考虑到国家煤化工产业政策,淘汰小型的传统的化肥等煤化工产品,优化煤化工产业布局,合理运用先进的技术加快新型煤化工产业发展模式的转变,进一步提高煤化工产业的整体竞争力。煤化工产业的工作重点从生产化肥向生产烯烃、甲醇等方向延伸,发展为以醇醚燃料为主的碳一化工,形成煤制天然气、煤制油、煤制乙二醇、煤制烯烃等为主的新型煤化工产业群。

四、结束语:

我国煤化工产业的发展在煤炭资源丰富和油气短缺的社会环境下,将超前世界其他发达国家的煤化工产业,成为世界上化工原料多元化的煤化工产业示范基地。随着大型化甲醇、大型煤气化炉、煤液化、大型化二甲醚等示范工程初见成效,为我国煤化工产业的发展奠定了坚实的技术基础。

参考文献:

[1]李华民,王永刚,初茉. 煤化工产业现状及技术发展趋势[J].煤炭工程,2009

第2篇:煤气化生产技术范文

关键词:煤化工产业;发展现状;石油化工产业;深远影响

进入21世纪以来,在社会经济稳健发展的大背景下,我国煤化工产业的生产水平已取得一定的进步与发展。与此同时,为了顺应时展潮流,满足日益严峻的产业发展需求,煤化工产业的工作重心逐步向分析发展现状及提出深远影响转变。其中,煤化工指以煤为原料进行化学加工促使煤转化为化学品、固体燃料、液体、气体生成为能源产品的过程。煤化工的形式丰富,例如:电石乙炔化工、焦油、干馏、液化、汽化等,特别是煤的汽化,不仅能生产各种气体洁净燃料,还能保护环境,提高能源利用效率,具备显著价值作用。有统计资料表明,全球煤化工产业起源于18世纪后半期,于19世纪形成较为完整的煤化工体系。鉴于此,本文针对现代煤化工产业发展现状及石油化工产业影响的研究具有重要意义。、

1 现代煤化工产业的发展现状

1.1 煤制油

按制造工艺,煤制油技术可分为间接液化技术及直接液化技术。其中,直接液化技术主要将煤直接制作为油煤浆于10至30帕斯卡及450摄氏度下加氢气催化形成液化油,便于加工为化工产品、柴油、汽油。有统计资料表明,直接液化技术起源于上个世纪30年代的德国,经多年发展现已初步形成较为成熟的技术体系,例如:日本DEDOL工艺、美国两段催化液化工艺、德国IGOR工艺等,不仅提高油收率,还降低成本投入。

间接液化技术主要将煤气化净化后制作为合成气再经费托合成工艺生成为石化产品及合成油。间接液化技术的煤种适应性强,生成条件相对宽松,可借助生成条件改变产品结构,是煤制油技术的发展趋势。有资料表明,以甲醇制油技术、SMDS技术、南非sasol费托合成技术为国际间接液化技术典型代表,特别是asol费托合成技术,历经几十年发展现已成为世界最大以煤基合成油为主要产品的大型煤化工产业区域。

我国于上个世纪50年代着手研究直接液化技术,经多年技术攻关,现已建成108万吨年煤直接液化设备,是世界首套煤直接液化设备,再经技术改良,设备运行较为稳定,获取巨大经济效益。同时,我国间接液化技术以中科合成油企业自主研发技术为主,现已建成21万吨年煤间接液化设备。从总体来看,现阶段我国直接液化技术发展较为成熟,间接液化技术具备大规模生产条件,发展前景良好。

1.2 煤制烯烃

煤制烯烃技术主要将煤气化生成甲醇再脱水制作为丙烯或乙烯生成为聚丙烯及聚乙烯。从现阶段煤制烯烃技术水平来看,烯烃聚合及煤制甲醇的技术较为成熟,甲醇制烯烃技术较为落后,并且受甲醇制烯烃技术复杂性的限制,涉及甲醇制丙烯技术(英文简称MTP技术)及甲醇制乙烯或丙烯技术(英文简称MTO技术)。

有资料表明,以清华循环流化床甲醇制丙烯技术、中科院DMTO技术、哈佛MTO技术为国际煤制烯烃技术典型代表,特别是中科院DMTO技术,现已成为我国煤制烯烃的主要技术。同时,煤制烯烃技术以我国甲醇及煤炭资源使用现状为基础结合市场聚丙烯产品需求所做出的抉择,即针对内地煤矿富含区域选择煤制烯烃技术,针对沿海煤矿缺乏且甲醇价格合理地区,选择甲醇制烯烃技术。

截止至2016年,我国现已建成煤制烯烃设备共8套,例如:神华包头60万吨年聚乙烯或聚丙烯设备等。以神华包头60万吨年煤制烯烃设备为例,是世界首次实现煤制烯烃技术的工业化,其甲醇制烯烃技术以中科院自行研发DMTO技术为依托,于2011年正式实现商业化运营,经济效益良好,并且作为世界首套煤制烯烃示范工程,其工程建设及技术开发基本实现工业化生产,设备国产化率超过85%,进一步推动我国煤制烯烃设备国产化的发展进程。

1.3 煤制天然气

煤制天然气,又称煤气化转化技术,主要以煤为原料制成合成气经转化及净化后利用催化剂产生甲烷化反应生成生产热值符合国家规定的替代性天然气,并且传统煤制天然气技术是以煤气化及甲烷化为主的两步工艺法。有统计资料表明,上个世纪80年代美国已建成全球首家煤制天然气工厂,也是国际煤制天然气的代表技术。

同时,在经济稳健发展的大背景下,已出现直接合成天然气技术(又称一步法技术),例如:美国“蓝气技术”,即将甲烷化及煤气化合二为一有煤制成富甲烷气体,不仅能优化制作环节,弥补传统方法的不足,还能减少耗水量,压缩成本投入,对于缺水地区的效果明显,但是对于催化剂回收环节尚存在较多问题亟待解决。相较于常规煤制天然气技术,一步法技术的特点鲜明,实现于1个加压流化反应器中催化3种反应,即甲烷化、变换及汽化。

2 现代煤化工产业对石油化工产业的影响

现代煤化工产业具备市场需求旺、产品齐全、价格低廉、资源丰富等优势,逐步成为石油化工产业的强力支持。在我国现代煤化工技术蓬勃发展的大背景下,聚酯、芳烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油等大量生产设备投产运行,现代煤化工产业步入大规模产能扩展阶段,对石油化工产业的影响日益扩大。

有统计资料表明,2015年我国聚乙烯产能超过1500万吨每年,聚丙烯产能超过1700万吨每年,总共超过3200万吨每年,特别是煤制烯烃(包括甲醇制烯烃)产能超过500万吨每年,占我国聚丙烯及聚乙烯总产能约15%。由此可见,作为我国烯烃产能的主要增长对象,煤制烯烃对石油烯烃生产存在巨大压力已形成竞争局面,但是受煤制烯烃产品特殊性的限制,存在严重产品同质化问题,缺少高端专用料产品。

第3篇:煤气化生产技术范文

关键词:煤化工技术 发展 研究

中图分类号:TQ54 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(b)-0024-01

1 我国煤化工技术的最新发展

我国一直是世界上在煤化工技术投入和研发等方面最大的国家之一,煤在我国的能源结构中的重要性不言而喻,近些年,我国在不断引进吸收国外煤化工技术的基础上不断加强自主研发,多项煤化工技术已经达到国际先进水平,尤其是在煤炭的液化、煤制烯烃等技术上更是达到了世界领先水准,下面简单介绍我国当前煤化工技术的最新发展中的一些代表性技术。

1.1 煤炭的液化技术

煤炭的液化技术即所谓的煤制油技术,随着我国国民经济的快速发展,对石油的需求量越来越大,据有关数据统计,2013年我国的石油进口达到2.82亿t,石油对外依存度已经达到了56%,也就是说我国超过一半的石油消耗需要从国外进口,近年来,我国一方面调整石油战略,加大石油进口多元化;另一方面加快煤炭的液化技术的研发,利用我国丰富的煤炭资源来进行液化以弥补石油资源的不足,当前,煤炭的液化技术主要有两种技术,一种是煤炭直接液化技术;另一种是煤炭间接液化技术。

1.1.1 煤炭的直接液化技术

煤炭的直接液化就是指对煤炭在一个较高的温度和压力之下,利用加氢的工艺同时辅助以一定的催化剂来得到液态产物例如汽油、柴油、航空煤油等的技术。我国从20世纪70年代末开始这项技术的研发,目前在这项技术上已经达到了国际先进水平,神华集团在对当前世界上三大煤炭直接液化技术研究的基础上,提出了拥有我国自主知识产权的煤炭直接液化生产工艺,其生产工艺主要采用人工合成超细铁催化剂,并且用量不大,将传统的溶剂脱灰过程取消,对有关的循环溶剂进行加氢处理,有效提高溶剂的供氢能力,并已经在2008年12月在内蒙古鄂尔多斯建成了世界上最大的煤炭直接液化项目。煤炭直接液化技术在我国拥有者广泛的应用前景,未来还会在新型催化剂的研发、进一步开发大型反应器等方面进一步改善煤炭直接液化生产工艺,进一步优化煤炭直接液化的生产工艺工程。

1.1.2 煤炭的间接液化技术

煤炭的间接液化是首先将煤进行气化得到合成气,然后再利用一定的催化剂在合适的温度和压力之下,将得到的合成气转化为各类液态品的技术。我国的煤炭间接液化技术研究较直接液化开始较早,目前,国内的煤炭间接液化已经进入商业化发展阶段,通过加快建设煤炭间接液化项目,可以进一步多元化我国的能源消费结构、有效保护环境、节约资源,还可以将这一部分省下来的资金用以发展太阳能、风能等清洁能源的研发上。

1.2 煤制甲醇技术

目前,我国的煤制甲醇技术已经相当成熟和完善,煤制甲醇技术在世界上处于领先地位。所谓煤制甲醇就是首先利用煤气化技术得到合成气,然后在合适的温度和高压下借助催化剂合成甲醇。目前,我国在煤制甲醇技术上已经十分成熟,和国外基本上借助天然气为主要原料生产甲醇不同,得益于我国丰富的煤炭资源,我国近年来不断加强在煤制甲醇方面的投入,2005年10月投产的陕西神木化学工业有限公司煤制甲醇项目,投入32亿元,年产甲醇量达60万t,是目前国内已经建成的规模最大的煤制甲醇生产企业。2007年我国出台禁止利用天然气生产甲醇的政策,因此煤制甲醇技术和规模发展很快,2010年我国煤制甲醇占到了甲醇生产总量的63%以上,目前已经进入了大型化和商业化生产阶段。但是应该看到目前我国甲醇生产产能过剩的格局已经十分明显了,未来煤制甲醇要进一步走集约化和高效化生产的道路。

1.3 煤气化技术

煤气化技术应该是煤化工技术中最为基础也最为重要的技术之一了,煤气化技术是指采用氧气、水蒸气、氢气等为气化剂,以煤为基本原料,在气化炉中以一定的温度和压力通过化学反应将煤中的可燃部分进行气化,最终转化为一定的气体燃料的生产过程。当前,对煤炭的气化主要采用地面气化和地下气化两种形式,其主要区别是在于煤炭是否被事先开采出来,我国的煤气化技术研究起步最早,清末已经在上海建成了第一座煤气化工厂,新中国成立以来,煤气化技术突飞猛进,目前国内的煤气化技术已经十分成熟,正在向着大型化、高效化、集约化的方向发展,当前已经掌握了一系列的拥有自主产权的核心技术例如水煤浆加压气流床煤气化技术、干吗煤粉加压气流床煤气化技术等一系列先进技术,目前,我国的煤气化企业正不断进行设备的大型化、煤种类的多元化的研究,进一步扩大我国的煤气化产业的发展。煤气化技术的一般流程见图1。

2 结语

总之,随着我国能源形势的不断严峻和国家能源政策的不断调整,大力发展相关的煤化工技术以进一步提高我国煤资源的利用率同时进一步优化我国能源消费格局,保护环境,有着极大的现实意义,因此,未来我国应该将进一步鼓励发展各种煤化工技术的发展,努力提高我国煤化工技术的水平,为我国能源消费和环境保护奠定良好的基础。

参考文献

[1] 周小野.浅议我国煤化工技术的现状与发展[J].科技创新导报,2011(29):63.

[2] 雍永祜.展望2000年我国煤化工技术[J].煤化工,1996(4):3-18.

第4篇:煤气化生产技术范文

关键词:煤化工;煤炭;新型煤化工技术

1煤化工技术的发展

1.1煤化工技术的发展现状

煤化工技术是将煤作为加工原料,利用一些化学手段将煤转化为气体、液体和固体燃料以及其他用于生产生活的化学品的过程。煤化工主要包括煤气化、煤液化、煤干馏等化学加工方法。煤化工的发展历史比较长,早在18世纪后期,全球已经进入煤化工时代,并且在19世纪煤化工技术已经发展完善形成完整成熟的煤化工体系。虽然,在20世纪时,因为石油、天然气的利用削弱了煤炭化工产业的发展速度和规模,但是随着石油、天然气资源的日渐枯竭,煤炭化工产业又逐渐开始复兴。煤炭能源是我国能源结构中重要的组成部分,是确保我国能源安全以及利用的最重要的基础能源之一。所以,煤化工技术在我国的发展比较成熟,同时,在煤化工技术开发研究中,我国也处于比较先进阶段。我国目前仍以煤炭资源为基础能源的能源利用结构不能在短期内改变,因此,更好地发展探索新型煤炭技术是一个急迫而重要的挑战。如今,我国的煤化工产业发展基本处于集约化发展阶段,这样可以保证我国煤炭技术的充分研究利用,并且能够保证资源的合理有效分配,是适合我国发展实际的煤化工发展方式。

1.2煤化工技术

煤化工技术主要是对煤炭资源的再加工生产过程,主要的加工方式有:(1)煤干馏。其实更准确地说是煤焦化,也就是利用煤进行蒸馏加工后生产的焦炭、焦油以及焦炉气等。这些产品一般在化工、医药、农药等产业广泛应用。(2)煤气化。这是生活中比较常见的一种煤化工产品,没有普及天然气的地区,一般都会用煤气作为重要的燃料满足生活中的燃料需求。(3)煤液化。煤液化主要分为直接液化和间接液化。煤液化是将有机质转化为流质产物,利用煤液化产品的碳氢化合物可以代替石油以及石油相关的产品。因此,目前煤液化技术是新型煤化工技术的主要研究发展方向。

2新型煤化工技术的发展现状和发展前景

新型煤化工技术是在煤化工技术的基础上,利用高新技术,获取洁净能源以及产品的新兴技术手段。新型煤化工不仅可以提高煤炭资源的利用率,并且可以使煤化工产品对环境和空气的污染降至最低,新型煤化工技术最重要的研究探索方向是煤化工产品可以代替石油及其相关产品。

2.1我国新型煤化工技术的发展现状

目前我国的新型煤化工产业发展状况比较好,以煤制油、煤制烯烃和煤制天然气为代表的新型煤化工技术已经实现商业化示范运行,并且在重要工艺阶段以及关键技术拥有完整自主知识产权。根据我国煤化工产业的规划来看,我国的煤化工产业主要集中于新疆、内蒙、陕西省区,因此,这三个重要的煤化工产业地区也是我国新型煤化工技术的重点发展区域。

2.2新型煤化工的发展前景

新型煤化工技术的主要优势就是清洁能源以及有效利用煤炭资源。目前我国的新型煤化工产业发展前景较为乐观主要是因为以下几方面原因:(1)资源丰富。我国的石油和天然气储量虽然相对不足,但是煤炭储量较为丰富,可以满足新型煤化工产业的充足的煤炭资源需求。除此之外,我国的水资源也比较丰富,可以适应煤化工产业的耗水需求。(2)交通便利。目前我国的高速公路、铁路组成的陆上运输网较为广阔,可以保证煤化工产品能够快速方便的运输,而且我国还有专门的煤炭运输铁路,可以确保新型煤化工产业的运输需求。

3结语

新型煤化工技术的发展可以有效利用煤炭资源,并且可以代替石油资源,这在很大程度上可以缓解我国石油资源不足的情况,所以,新型煤化工技术的发展极其重要。随着科学技术的提高,对新型煤化工技术也会有所帮助,能够对煤炭资源进行更充分的利用,这需要我国煤化工技术人员的不停探索和创新。

作者:张洁 单位:山东港通工程管理咨询有限公司

参考文献:

第5篇:煤气化生产技术范文

【关键词】煤制天然气 技术 发展情况 市场

煤制天然气所指的是煤通过气化后产生合成气,再通过甲烷化处理之后,产出代用天然气SNG。当前我国天然气的供应缺口越来越大,对外的依存度呈现出迅速上升趋势,预测至2020年,我国天然气的供应缺口会达到1350亿m3,通过《2012年国内外油气行业发展报告》可知,在2012年,我国天然气进口为428亿m3,与2006年相比,天然气的对外依存度提高了29%,我国天然气的消费量继续保持着两位数的增长,其对外依存度将会达到32%,因此,加强煤制天然气技术水平的提高是很必要的。

1 煤制天然气技术发展情况1.1 国外技术发展情况

美国的大平原煤制天然气项目在1984年投入应用,并采取Lurgi固定床的气化工艺,每日生产合成天然气为368.1万m3,实际产能为1.7亿Nm3/d,年产能约为16亿Nm3,该工厂还能生产液氨、煤焦油等产品,是全球第1家把副产CO2用到石油开采率提高方面的工厂,该厂Lurgi Mark IV气化炉有18台,褐煤每天处理1.85万t,在上世纪七十年代建成的,投入应用之后,遭遇国际天然气及油价的低位状态,一直处在微利及亏算状态,到2003年天然气及国际油价上涨之后,该企业实现盈利,其天然气制取的工艺为蒸汽、纯氧化的工艺,该工艺是传统煤气化的工艺,产生的气化气当中含CO2、CO、CH4与H2等,该工艺是当前最成熟及最经济的工艺流程,其具体工艺流程如图1所示。南印第安纳州于2006年进行了15亿美元的投资,建设了年产能为11亿Nm3的煤制天然气工厂。美国的巨点能源企业,当前正在积极实施煤制天然气商业进程的开发,计划至2022年,运用蓝气技术,让煤制天然气规模达到2.83千万m3的生产规模。丹麦的托普索企业运用托普索专用催化剂技术,在美国的伊利诺斯州建立了煤气化厂,该厂在2010年投入应用,每年能将400万t煤炭可转化成天然气(图1)。

1.2 国内的煤制天然气技术发展情况

近些年,我国一直倡导煤炭能源的清洁利用,煤制天然气恰好立足我国能源的结构特点,经煤炭能源的高效清洁利用,转化成天然气,从2006年,煤化工的发展规划开始,就关注煤制天然气项目的发展。当前,我国煤制天然气技术已基本成熟,可以实施煤制天然气项目的发展了,如大唐克旗、汇能鄂尔多斯与大唐阜新等项目的发展,大唐克旗投资226亿元,正在建设天然气项目,日产能为120万Nm3,并配套建设448km长的管线,往北京进行天然气输送。汇能鄂尔多斯在煤制天然气上也进行了投资,目前此项目正处在前期工作阶段。而广东佛山与华银电力组件合资,建设的煤制天然气标准为15亿Nm3。我国天然气的市场容量大且稳定,目前煤制天然气技术项目成为新投资热点,煤制天然气的千亿元投资热正在拉开序幕,我国建设项目大多是以廉价褐煤作为原料的,其设备方案比较合理,技术也成熟可靠,生产成本低,具有较大抗价格的风险能力与利润空间,这些项目装置建成投产之后,煤制天然气产量将会达到每年305亿m3,占据我国当前天然气年总消费量约为35%,一定程度上,可缓解天然气的供应紧张状况。

2 煤制天然气技术的市场前景分析

2.1 煤制天然气技术的发展风险

在煤制天然气发展中,不可避免地会遇到各种风险,如市场风险、技术风险与环保风险等,在煤制天然气工艺上来说,煤化工技术是比较成熟的,尤其是煤气化与CO变换与净化等,甲烷化作为历史悠长的反应技术,其工艺流程比较短,技术简单,在甲烷化生产中,英国的戴维公司与丹麦的托普索公司可供借鉴,我国只有小型的甲烷化工艺,对于煤制天然气技术还在不断创新与改进当中,我国要想在短时间里实施商业化运作,其困难较多,技术风险集中于大规模的工程开发当中,不仅面临大量的配套技术研究开发,还要面临技术垄断、技术支持力与产品标准化等方面的风险。煤制天然气方面,我国新增年产量将达305亿m3,占我国天然气年产量的1/3左右,大量天然气的市场投入,其风险显而易见,配套设施的建设与终端用户开发,也会面临市场风险。我国的煤炭资源分布并不均匀,大多数分布在西部地区,目前煤制天然气主要集中在新疆及内蒙古等生态环境较弱区域,煤化工对于环境承载力,可能需要一笔看不到的成本,其环保压力大,在煤制天然气中,需要重视环保问题,降低环境污染。

2.2 技术发展的市场前景

在煤制天然气技术当中,蒸汽与纯氧气化的技术是现代工业化生产中最成熟最经济的技术,对于蒸气催化气化与加氢气化等技术还处在开发研究阶段,我国当前的煤制天然气技术多采取第一种成熟的化工技术,而蒸气催化气化与加氢气化等技术,在美日澳等国家均处在研发当中。由于我国的资源结构为少油贫气富煤,天然气的储量不是很丰富,因此,在长时间内,均会以煤的消耗为主,合理利用褐煤与高硫煤等煤炭资源,建设一批煤制天然气的技术项目,加强煤向天然气的转化利用,对于我国的能源需求是可行的。从消费发展趋势来看,我国未来天然气的需求量将会大幅度增长,其利用方向会出现变化,其消费结构会得到优化,消费结构将会由化工与工业燃料等向多元化的消费结构进行转变,加强煤制天然气技术水平的提高,充分运用清洁高效的天然气能源,可有效解决我国能源的供求紧张局面,促进我国煤制天然气市场的良好发展。

3 结语

随着我国石油资源的减少,要保证我国充足能源的应用,需要加强其他高效能源的发展,天然气能源作为高效清洁能源,符合现代能源的节能减排理念,我国煤炭资源比较丰富,采取煤制天然气技术,生产出大量的煤制天然气能源,可有效缓解我国的能源供求矛盾,并且符合我国国情,因此,加强煤制天然气技术水平的提高,具有广阔的市场发展前景。

参考文献

第6篇:煤气化生产技术范文

关键词:煤化工技术;发展;趋势

经济的快速发展,使得我国对能源的需求总量不断增加,特别是在煤炭资源的使用中,每年都会出现供不应求的现状。另外,传统的煤化工技术生产的产品已经无法满足当代经济社会建设的需求。因此必须根据市场需求,积极的推广并发展煤炭气化、焦化、液化等技术,从而满足市场发展需求。

一、我国煤化工技术发展的必要性研究

虽然我国地大物博,但是人口数量相对较多,人均占有量也是比较少的。特别是能源方面,由于近几年我国经济发展的提速,各行各业在发展过程中对能源的消耗可谓出现了指数爆炸的趋势。因此,这给我国能源储量的消耗带来了巨大的负担。通过现代技术的探查,我国具有大量的化石资源有待开发,但是化石资源中煤炭资源占九成以上,且直接使用对环境污染较大,因此有必要对煤炭资源进行合理的技术处理。当前,主要有煤直接液化与间接液化技术两种,这是一种发展高效能源的过程,煤制甲醇是一种把煤炭资源转变为石油代用品的手段,煤制化肥和烯烃是替代了石油和天然气的一种方式,而这些,都是通过各种方式发展煤化工技术的具体手段。

二、煤化工技术的发展状况

首先是煤炭气化技术。煤炭技术是煤化工技术中重要的组成部分。我国煤炭气化技术出现的时间比较晚,该技术主要是根据煤的品质、种类等通过使用国外先进技术,在配合国产炉具、工艺进行气化。常见的有GSP干煤粉加压气化技术、多喷嘴对峙式煤气化技术等。其中煤制天然气技术应用的范围最为广泛,这主要是因为该技术节能效果好,同时还具有环保的功效。所谓GSP气化技术是指单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化技术。在加工过程中依据合成的不同煤气,可以直接进行水激冷,像是化合成气就比较适用;或者在废热锅炉回收热产生的高压蒸汽中也可使用。该技术进料时使用干煤粉并配合盘管式水冷壁,这样可以适用于更多煤种,减少了耐火砖的使用。下喷直接激冷让设备使用价格降低,流程简化,并且激冷后合成气内的蒸汽也可以满足其他工况的使用。使用的煤块要研磨为0.15毫米直径以下的颗粒,干燥后使用浓相气流输送到喷嘴处。所用的气化原材料和氧气等气化剂通过喷嘴后,共同进入反应炉,并在高温高压下产生化学反应,生成一氧化碳和氢气的混合合成气。气化后的煤渣与合成气共同经过反应室下部排渣口流入汽化炉激冷室。待煤渣混合气冷却后,气体进入洗涤装置、煤渣进入锁头系统后被排出,激冷气体与煤渣的污水则进入污水加工处理系统。多喷嘴对峙式干煤粉加压气化技术主要是将煤炭中的杂质清除后,输送到磨煤机内碾碎,然后把碾碎的煤炭用高温低压的氮气进行干燥处理后,放到仓库保存。其中低压氮气可以循环利用。储存在仓库中的煤粉要先后使用压氮气、高压氮气通过喷嘴输进汽化炉中。炉中使用的气化剂可选择氧气,并在输煤时一同输入,从而让煤粉在高温高压环境中产生气化反应。气体合成后,被高压送出汽化炉进入激冷、洗涤系统,最后进入造气间管线。加工时产生的灰渣经过汽化炉激冷室后被冷凝降温,经收集斗输出。在洗涤塔处流出的污水,需要利用二级闪蒸处理,污水中的水蒸气与二氧化碳、硫化氢等会立刻被蒸发出来,然后经过冷凝分离后进入生产系统与酸性气体共同处理,最后产生的污水则经净化后排出。其次是煤炭液化技术。该技术主要是将固体煤炭转化成液体燃料,在加工过程中需要使用气流反应器、浆态床反应器、固定床反应器等对煤炭进行液化处理,该技术有助于我国煤炭液化的深入发展以及其潜在价值的开发利用。一是煤炭直接液化法:此法是说在高温的环境中,利用溶剂催化让煤炭与气态氢直接反应,从而不断的消耗煤炭中的氢元素,使其整体分子结构发生改变,成为液态煤炭。通常在操作的过程中习惯性的使用硫化铜与硫化物作为催化剂,该法使用范围比较广,同时也催生了大量的煤炭液化企业。二是溶剂精制法:该法对氢实施直接的液化处理,在操作中不需要添加任何催化剂,但是反应的条件必须相当温和才可以,该法一般在常温下就能够让煤炭转化为低灰低硫的固液混合物,接着通过残渣循环处理、减压蒸馏处理后,实现固液混合物的完全分离,这种方法在重质燃料油加工中使用较广。三是氢煤法:该法反应环境为沸腾床,且需要高活性催化剂催化,通过催化剂提高煤炭液化转化效率,减少了转化后出现的残留杂质数量,优化了液相粗油的加工品质。然后是煤炭焦化技术。该技术在煤化工处理技术中已经处于应用相对成熟的阶段,此类技术主要在冶金煤炭制取、化学品加工中被广泛运用。煤焦化技术主要通过高温干馏加热的方式,让煤炭中的大分子持续受热分解、裂解,然后使熔点高的大分子物质相互渗透,让他们在高温过程中逐渐由固态到液态再到气态实施分离加工,最后剩余的颗粒膨胀后就会收缩,变成有裂纹有气孔的焦炭。最后是以煤为原材料制造化工产品。很多企业在进行化学产品加工的时候都是用天然气作为生产甲醇的原材料,鉴于我国煤炭量储量巨大的特点,可以逐渐的鼓励企业引入煤炭作为企业生产甲醇的原材料。同时经过羰基化处理还可以加工草酸、醋酸等一类的化工产品。比如说,久泰能源内蒙古公司100万吨/年甲醇、10万吨/年二甲醚项目于2010年10月建成投产,截至2015年10月底,累计生产甲醇280.29万吨、二甲醚20.25万吨,实现销售收入64.11亿元。

三、煤化工技术未来发展趋势

首先,会朝着清洁能源产品生产,降低对资源的消耗和对环境的破坏。煤化工技术在未来发展中,应强调加工清洁能源技术的重要性,要制造汽油、柴油、液化石油气等相关产品。此类清洁能源在进行加工生产的时候,一定要做好废弃物的处理与资源化工作,降低煤炭资源的消耗量、提高煤炭资源的利用率,提高副产品回收利用的效果,从而促进下游产业的健康发展。其次要让煤炭和能源化工实现大型化、一体化生产。煤化工技术在发展过程中要根据煤炭资源的开发状况、化工技术的使用情况,通过科学合理的结合,建立并形成一种新形式下的煤炭-能源-化工一体化的新型发展产业链条,从而提高煤化工技术的利用效果,加速煤化工技术的革新换代。所谓的大型化生产,主要是说采用统一的生产加工模式和同样的工艺技术,对开采的煤炭进行集中式、大批量加工处理。采用一体化模式进行大型化生产,在一定程度上克服了资源浪费并且节省了人力、财力、物力,促进了企业之间的合作,形成了更多的新型产业。现如今我国的焦炭总产量已经位于全世界煤炭总产量的50%以上,因此如果可以推广大型化生产模式,必然可以解决技术、产量等存在的问题,从而为煤化工产品的开发提供必要的保障。所以,这就需要相关行业实现精诚合作,通过联合生产的方式,降低技术开发、产品加工成本,提高煤炭资源开发利用的经济及社会效益。最后,要积极引进高新技术,将产业链条延长。为了促进煤化工技术的健康发展,要大力的进行煤化工技术的创新研发与引进,要积极的对不同产品的结构、能源梯度等不同工艺进行合理的优化、改进、集成,并积极与相关产业联盟,延伸产业链条,提高技术使用价值。煤化工企业在发展的过程中要积极的与科技研发能力强的企业进行合作,并通过对市场的分析,制作战略性发展方案,并根据市场发展要求,积极的研发符合市场需要的煤化工核心技术,从而为社会能源的开发提供保障。结束语煤炭行业在发展过程中要想能够满足经济市场的发展需求,就必须对现有的煤化工技术大胆的进行创新、改革,通过实践探索的方式优化技术,提高煤炭产量及产品加工质量,从而促进我国煤炭行业健康发展。

作者:孙烨 单位:陕西能源职业技术学院

参考文献:

[1]张方.煤化工产业发展趋势及其对煤炭消费的影响[J].煤炭经济研究.2014(04)

第7篇:煤气化生产技术范文

本文就煤制气的几种主要方法及其工艺特点作简单的研究,并对其发展方向阐述自己的见解。

关键词:煤化工;煤制气;发展方向;环境污染;工艺分析;煤炭利用率

前言 我国能源资源总量比较丰富,但人均占有量较低,以煤为主的能源消费结构和粗放的经济增长方式,带来了许多资源、环境及社会问题,煤炭作为一种不可再生资源,能最大限度的利用好煤炭资源,为当前最紧要的任务,煤制气技术的发展大大增加了煤炭资源的利用率,使得煤化工技术得到了快速的发展,煤制气技术在实际生产过程中也得到验证,对煤化工技术的发展,也起到了积极的作用。

我国目前主推的几种煤制气方法中,各有优缺点。有的会对环境造成一定的影响,有的则是,设备成本造价比较高,还有的方法工艺流程简单而且没有特殊要求。目前环境问题已经成为全世界的问题,因此,大大优化目前的煤制气技术,降低对环境的污染,成为最核心的任务。其中主要有以下几种技术:

一、.德士古煤气化技术 目前主流的技术。其特点是对煤炭种类要求比较高,煤炭的含水量不能过高,这样比较容易成浆;煤炭中的含氧量最好是低于百分之十五的,这样也比较容易成浆,煤粉粒度要在40~90 微米之间,煤的灰熔点最好不能低于1350℃。这样才能保证单台气化炉的生产能力,气化反应的过程对操作温度有一定的要求,还要求液态排渣,这样煤炭的转化率是最高的,而且产生的煤制气产品质量好,甲烷含量低,不含焦油、萘、酚等污染物。最重要的是,废气、废水、废渣的处理比较简单,对环境造成的污染比较小,所以称为主流技术。德士古气化技术的主要优点是水煤浆带来的,即较容易把压力升上去。在生产中减少了压缩工序,实现了整体能耗的降低。

只是其设备的限制即受气化炉耐火砖的操作条件和使用寿命的限制,气化温度不宜过高。气化过程中生产运行成本非常高,其对设备的磨损严重,必须及时的更新耐火砖,维修好设备。而且一般此种技术都要有备用炉,大大增加了建设设备的投资。因为设备中的喷嘴使用时间段,必须经常检修及更换。这也增加了维修维护费用,维修又必须的停炉,不能连续生产运行和高负荷运作。

发展方向 : 由于此种技术对原料煤的煤种要求苛刻,我们应该多从设备方面入手,加强设备的发展,逐渐将原料煤的种类扩大,这样能大大提高煤的利用率。因其对三废的处理简单,对环境方面污染较小,所以此种技术,还有很大的发展空间的。

二、壳牌煤气化技术 因此种技术要求的设备造价过高,一次投资相当大,因此限制了其整体范围内的应用,但是此种技术还是在生产效率上不可睥睨,还是有其不可替代的优点的。此种技术的气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化,都采用冷炉壁,冷煤气回炉激冷热煤气,煤气冷却都用废锅。干煤粉经过多烧嘴进料后,高温高压气化,产生的煤制气产品质量非常好,有效气体成分高,杂质少。对比德士古煤气化技术来说,炉内无耐火砖衬里,无需考虑对设备的磨损,设备科连续生产,维修量小,降低维修成本。但是其设备的初期建设结构复杂,建造的难度大,对设计、施工的要求比较高。材料的要求比较苛刻,一次投资比较大。还有两个致命的弱点就是过滤器容易堵塞,运行周期短;操作起来难度步骤复杂,对操作人员的要求比较苛刻,电气控制系统比较复杂。

发展方向:应从设备的简化方面着手,尽量简化设备,降低一次投资,这样,操作起来容易,也能降低事故的发生。但是这个目前来看,还是需要很长的一段时间磨合。

三、灰熔聚煤气化技术 此种技术不得不提,因为这是我国自主研发的煤气化技术之一,在实际应用中取得了积极效果,在行业中得到大力推广,还是有很大的发展空间。

相对于.德士古煤气化技术,此种技术对煤炭种类的要求很低,煤种适应性广泛,比较适合我国目前煤炭资源的情况,我国煤炭资源种类繁多,能提高煤炭利用率。灰熔聚煤气化技术工艺为流化床气化,下部有一灰熔聚区,对煤粉细度要求不高,对煤粉的要求不高为0~6mm 左右。操作温度适中,对设备无特殊材质要求,操作稳定,连续运转可靠性高;工艺流程简单无特殊材质要求;煤制气产品质量也比较高,不含焦油和酚类等杂质,洗涤水处理容易。但是其气化炉操作压力低,就目前我国气化厂的应用方面来说,业绩小,因为规模受到限制,但是就环境问题来说,其净化单元系统庞大。煤气的含尘量大,处理成本比较高,这种以牺牲环境为代价的生产,是不推荐的。

发展方向:由于此种技术对煤炭种类要求低,所以还是很适合我过煤炭资源的现状的。该技术比较适于在国内推广。并且其工艺为流化床气化,实现起来难度较低。鉴于目前对环境污染方面的要求,逐渐将三废处理问题解决,此种技术必将得到最大的发展。

结束语 此外还有喷嘴对置式气化技术、鲁奇气化技术等等,但是就目前我过气化厂的发展情况来看,还是要大力发展灰熔聚煤气化技术。

找到最适合我们发展的技术,并将实际生产过程中产生的问题进行研究思考,并反馈给设计,逐渐改善技术及相应设备,是我们每个工作人员的责任。

参考文献

[1] 费纪川.煤制气方法的技术现状及工艺研究[N].中国化工贸易,2013-9.

第8篇:煤气化生产技术范文

中国是世界能源生产和能源消费大国。由于我国煤炭资源极其丰富,我国也是世界上最大的煤炭生产国和消费国。煤炭生产量和消费量占世界总产量的1/3左右。已探明的煤炭储量为10087亿吨,仅次于美国和俄罗斯居于世界第三位。相比较而言,我国已探明的石油资源和天然气资源则相对较乏。因此我国能源结构以煤炭为主,多年以来,煤炭在我国一次能源消费构成中一直占70%左右(表1)。同时我国的石油消费和进口增长迅速,而水电、核电、风能等可再生资源的资源优势则没有得到充分利用和体现。预计未来很长一段时间内,我国以煤炭为主的能源消费现状是不会改变。目前我国对煤炭的利用方式主要是通过燃烧转化成其它形式的能量来加以利用。据统计,我国每年直接燃烧的煤炭占其总产量的86%左右。火力发电的原煤消耗量占我国原煤产量约40%.且随着我国国民经济迅速发展与人民生活水平的提高,发电用煤的比例必将呈上升趋势。同时由于我国动力煤煤质差,燃煤技术较发达国家相对落后,这使得我国对煤炭的综合利用效率低下、环境污染等问题严重。因此,无论从眼前利益出发还是为子孙后代的幸福着想,大力治理并减少工业活动使煤炭高效利用,走经济与环境协调发展的道路,是保证国民经济可持续发展和环境的最主要的课题。

2洁净煤技术概述

洁净煤(CleanCoal)一词是80年代初期美国和加拿大关于解决两国边境酸雨问题谈判的特使德鲁•刘易斯(DrewLewis,美国)和威廉姆•戴维斯(WilliamDavis,加拿大)提出的。洁净煤技术(CleanCoalTechnology,简称CCT)是指在煤炭开发和利用过程中,旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称,它使煤炭作为一种能源为达到最大潜能的利用,释放的污染物控制在最低水平,实现煤的高效、洁净利用的新型技术。主要包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效洁净转化技术、高效洁净燃烧与发电技术等。我国是燃煤大国,70%以上的能源依靠煤炭,研究、开发并利用洁净煤技术使煤炭作为一种达到最大限度利用和最低污染物排放的能源具有十分重要的意义。洁净煤技术具有以下特点:第一,洁净煤技术以高硫煤为原料,采用多样化工工艺,实现煤炭资源高效和清洁的利用。第二,洁净煤技术涉及多学科、多技术,是一项多层次、多学科、综合性很强的系统工程技术。第三,发展洁净煤技术会促进生产力结构形态由劳动密集型、资源密集型向知识密集型和技术密集型转变;由低效益高能耗型向高效益节能型转变,这就必然促进社会发展模式发生转变。第四,洁净煤技术注重综合效益,通过一系列的现代化工艺手段,实现环境友好和经济的共同发展。我国煤炭开采和利用现状决定了我国洁净煤技术旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等。

3洁净煤技术的分类

洁净煤技术包括2个方面:一是直接烧煤洁净技术,二是煤转化为洁净燃料技术。

3.1直接烧煤洁净技术

这是在直接烧煤的情况下,需要采用的技术措施:

(1)燃烧前的净化加工技术,主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法,可以除去或减少灰分、矸石、硫等杂质;型煤加工是把散煤加工成型煤,由于成型时加入石灰固硫剂,可减少二氧化硫排放,减少烟尘,还可节约煤炭;水煤浆是选用优质低灰原煤制成,一定程度上可以代替石油。

(2)燃烧中的净化燃烧技术,主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。流化床又叫沸腾床,由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量,煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量,炉渣可以综合利用,能烧劣质煤,这些都是它的优点;先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。

(3)燃烧后的净化处理技术,主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。消烟除尘技术很多,静电除尘器效率最高,可达99%以上,电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种,干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应,生成干燥颗粒硫酸钙,用集尘器收集;湿法是用石灰水淋洗烟尘,生成浆状亚硫酸排放。它们脱硫效率可达90%。

3.2煤转化为洁净燃料技术

这是在非直接烧煤的情况下,将煤为洁净燃料而加以利用的技术,主要有以下四种:

(1)煤炭气化技术。有常压气化和加压气化两种,它是在常压或加压条件下,保持一定温度,通过气化剂(空气、氧气和蒸汽)与煤炭反应生成煤气,煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。用空气和蒸汽做气化剂,煤气热值低;用氧气做气化剂,煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮,排去灰渣,因此,煤气就是洁净燃料了。中国煤气化技术曾经历了几十年的研究开发,在固定床气化、流化床气化等方面有良好的基础,有的成果已广泛应用于工业生产。

(2)煤炭液化技术。煤炭液化是中国能源建设的战略方向之一,科技发展和技术进步对该领域未来产业化发展有重要意义和促进作用,煤炭液化有间接液化和直接液化两种。

间接液化是先将煤气化,然后再把煤气液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料,比如直接加氢将煤转化成液体燃料,或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料,我国已开展研究。

(3)煤气化联合循环发电技术。先把煤制成煤气,再用燃气轮机发电,排出高温废气烧锅炉,再用蒸汽轮机发电,整个发电效率可达45%。此项技术我国正在开发研究中,并已小规模试生产。

(4)燃煤磁流体发电技术。当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场,就直接产生直流电,然后把直流电转换成交流电。发电效率可过50%~60%。我国正在开发研究这种技术。

4洁净煤技术发展现状及存在的问题

经过几十年的发展,通过引进、消化和自主开发,我国在洁净煤技术的研究开发、示范及推广应用三个方面上均取得了一定进展,对改变能源利用方式和保护环境作出了接触贡献。在洁净煤技术领域同发达国家之间的距离正在缩小。在煤炭洗选、煤炭转化、洁净煤燃烧和污染物资源综合利用等方面具都作出了一些成绩。我国洁净煤技术的研究和利用有较大的成果,但是也存在许多的问题,这些问题严重限制了洁净煤技术的推广运用。

1)缺乏对洁净煤技术发展的总体布局和协调实施。国务院早在1997年就已批准《中国净煤技术“九五”计划和2010年发展规划》,但全国洁净煤技术的推进工作比较缓慢,总体布局、行业协调及组织实施不够,政策配套、技术推进和资金落实都没有跟上。

2)缺乏鼓励企业发展洁净煤技术产业的激励政策。国家有关鼓励发展洁净煤技术的政策还不够完善,原有的有关鼓励煤炭企业发展废弃物利用的法规已不能满足需要,急需完善相应的法律法规,制定和推行符合市场机制的、可操作的技术与环境约入、国际合作并举等形式,为洁净煤技术的发展开辟多种渠道。

3)企业对发展洁净煤技术的重大战略意义认识不够,自律不足。洁净煤技术相对投资高、回收期长,不少企业尤其是中小企业难以接受。而一些有能力的企业,在高层对洁净煤技术推广和应用却还未形成一种共识,同期,国家相关职能部门和相关研究机构的宣传推广也没有到位,这些一定程度上影响了洁净煤技术的推广发展。

4)洁净煤技术的市场还不规范,统一的标准体系有待完善。目前,洁净煤技术涉及到多个方面,多项技术,每种技术都应该有相关的标准体系和市场准入规范,然而,遗憾的是,目前,由于资金和人员的问题,这一部分工作还没有完全开展起来,缺乏统一的标准和规范,同时,国家在立法监督和评价体系建设方面也远未完善,造成洁净煤市场管理紊乱,竞争力不强。

5)一些先进技术吸收和自主化未完成。一些急需的技术,如先进的烟气脱硫技术、大型循环流化床技术、PFBC、IGCC、大型气化、煤炭液化等,目前还是处于引进和部分吸收状态,技术的完整吸收和自主化创新设计还未做起来,某些核心技术受制于发达国家。

发展洁净煤技术的社会经济效益

净煤技术可以实现以本国资源为主,满足未来能源需求,保障能源安全供应。提高煤炭效率,减少粉尘和硫化物的污染。改变终端能源消费结构,将更多的煤炭转化为电力、油和气,相当程度上可以缓和中国石油和天然气的不足。提高我国能源技术水平,逐渐实现发展合理化。发展洁净煤技术有利于调整产业结构,一些污染严重,效率低的工艺、技术和设备将被淘汰,改变传统用煤方式,用洁净煤技术替代现有用煤技术,提高产品质量,提高效能,以较低的成本保障经济发展和运行,实现能源、经济和环境的协调发展,带动相关产业发展,有利于国民经济可持续发展。同时,发展洁净煤技术在有效缓解能源运输紧张状况、减轻我国石油进口压力、控制酸雨面积和降低酸化强度等方面都有重要作用。

5结束语

第9篇:煤气化生产技术范文

关键词:煤制甲醇;煤气化;二甲醚;技术经济

中图分类号:TQ351.27+4 文献标识码:A

1概述

近几年来,随着经济的迅速发展以及工业水平的进一步提高,人们对于石油的需求量提出了新的要求。这样一来,就促使石油的价格迅速增加。而且对于石油来说,它是一种不可再生资源,因此,各个国家都在努力寻求新能源对石油进行替代,并且竞争日益激烈。而在诸多替代能源之中,甲醇以简便性以及现实性受到了广泛的青睐,甲醇可以通过工业程序进行大规模的合成,而且它是一种有机化合物。目前状况下,对于甲醇的使用主要分为两类,分别是直接使用以及间接使用,而对于直接使用,又可以对其进行细分,分为全额甲醛以及部分掺混两种形式。而对于间接使用来说,它可以实现对于能量的转化,转化过程主要是将相应的甲醇转化为二甲醚、甲基叔丁基醚和烯烃等。所以,为了适应国家能源安全的发展需要,应当加强煤制甲醇的发展力度,同时对其进行有效的加工,使其成为能够替代石油的燃料。这样一来,也会促进我国工业的高速发展。

2煤制甲醇的工艺技术

目前状况下,以煤作为原料来进行对于甲醇的生产过程之中,存在着一定的关键工艺技术,而这一关键工艺技术设计了多个方面的技术,主要有空分、煤气化、变换、酸性气体脱除、制冷、甲醇合成以及相应的甲醇转化技术。而在这一系列的技术当中,煤气化技术是最重要最很核心的部分。因为煤气化技术可以对其它相关工艺技术的规模以及路线起到一定程度上的决定性作用。所以,对于煤制甲醇方案的确定,主要是通过优化选择相应的煤气化技术方案来进行的。

对于块(碎)煤气化技术来说,Lurgi气化技术为第一代气化技术,BGL气化技术是以Lurgi气化技术为基础并对其进行一定程度上的发展而产生的第二代气化技术,它具有一系列的优点,主要体现在能耗低、副产品少、废水量少;而对于水煤浆气化技术来说,国外具有代表性的有美国GE公司的单喷嘴水煤浆气化工艺,国内有华东理工大学和兖矿联合开发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术;对于粉煤气化技术来说,具有代表性的是Shell干煤粉气化技术。通过对多喷嘴对置式水煤浆气化技术、BGL块(碎)煤气化技术以及Shell干粉煤气化技术的综合性对比分析, 找出最合适的煤制甲醇技术。

3技术方案

本文主要以年产300万t的二甲醚作为相应的研究实例,以煤原料进行对于甲醇的生产,甲醇再转化生产二甲醚。主要存在着以下三种方案,下面我们做具体介绍。

3.1 方案一

采用相应的水煤浆气化工艺进行对于合成气的生产,然后对其进行一定程度上的气化处理。在上述操作完成之后,再实现对于甲醇的合成,最后再通过甲醇生产相应的二甲醚。

3.2 方案二

采用BGL块(碎)煤熔渣气化技术生产合成气,净化后合成甲醇,再由甲醇生产二甲醚。由于BGL气化炉产生合成气组分中甲烷含量相对较高,可加以回收利用。因此根据方案的具体情况, 采用PSA富集驰放气中的甲烷, 对富甲烷气进行非催化部分氧化处理,生成的合成气并入粗合成气净化系统。

3.3 方案三

采用Shell干煤粉气化技术生产合成气,净化后合成甲醇,再由甲醇生产二甲醚。

4综合技术经济指标

4.1 建设范围

3个方案的建设范围包括总图运输、煤储运转运、工艺装置、热电联产、公用工程系统和辅助生产设施等。与方案1、方案3相比, 方案2增加了型煤制备、污水预处理、PSA及甲烷非催化部分氧化等单元。

4.2 财务评价基础

为了便于3种技术方案比选, 统一评价标准, 取定各方案二甲醚的销售都为300万t/a,各方案其它产品都作为副产品在制造成本中扣除, 使得各方案销售收入一致,通过比较看出不同方案的相对制造成本水平, 便于各方案制造成本的对比。财务评价测算价格的取定是在国际油价60美元/桶的情况下测算的,各方案价格体系一致。

5.各种煤气化技术的综合比较分析

5.1 原料的适应性

对于多喷嘴对置式水煤浆气化工艺,选用的原料煤首先应具有较好的成浆性,以确保气化装置有较高的处理效率, 其次灰熔点FT不应过高, 以便延长耐火砖的使用寿命,原料煤的成浆性是选用水煤浆气化的关键;对于BGL(块)碎煤熔渣气化工艺进料要求为块煤(型煤) , 煤的粒度为6~50mm,需增加型煤车间进行型煤制备;Shell粉煤气化工艺入炉前要求含水2%~5%的干粉煤, 灰分10%~30%。

5.2 产品的适应性

多喷嘴对置式水煤浆气化激冷工艺制得合成气, 汽气比达1.4,适合生产合成氨和甲醇,也可用作制氢、羰基合成气等,用途广泛;BGL块(碎)煤熔渣气化工艺气化炉出口合成气中甲烷质量分数高达6%左右,较适于作为IGCC 系统的燃料气和生产SNG(合成天然气),生产甲醇则需处理合成气中的甲烷。因此,采用BGL气化工艺需增加PSA及非催化部分氧化装置, PSA 富集驰放气中的甲烷,对富甲烷气进行非催化部分氧化处理, 生成的合成气并入粗合成气净化系统,增加了系统的复杂程度及投资; She ll粉煤气化工艺采用废锅流程,变换需加入大量水蒸汽或采用多级喷水激冷或低水汽比变换流程,粗合成气中CO质量分数高达60%~65%,对CO变换的要求高,也增加了下游低温甲醇洗的负荷。

5.3 投资

从项目总投资情况来看,多喷嘴对置式水煤浆气化技术最低,BGL块(碎)煤熔渣气化技术居中,Shell粉煤气化技术最高。Shell粉煤气化技术理论上不需要备炉,但从近些年气化炉实际运行情况来看,少量的备炉还是需要的,考虑备用炉将进一步增加投资。

5.4 污水处理

多喷嘴水煤浆气化技术及She ll粉煤气化工艺都属于洁净煤气化技术, 具有气体有效成分高、三废排放较少且容易处理、气化压力范围大等优点;由于BGL块(碎)煤熔渣气化工艺的特点,决定了其排放废水中含有酚、氨和油, 废水处理量虽然少于Lurgi气化工艺, 但处理难度和Lurgi气化工艺排放的废水是完全相同的, 目前尚无成熟的废水处理工艺, 很难做到达标排放, 做到完全回用难度更大。因此,采用BGL气化工艺,对于拟采用的煤种必须在同类装置上进行试烧才能准确确定气化炉的生产能力、副产品的数量和组成,并且只有根据试烧后的废水组成,才能进行污水处理的设计,以期达标排放或回用。

结语

本文主要针对煤制甲醇项目的煤气化技术选择进行了一定程度上的分析与研究。首先,对煤制甲醇的工艺技术进行了简明扼要的阐述,然后结合实例,介绍了与之相关的三个方案,并基于这三个方案,从原料的适应性、产品的适应性以及投资三个方面进行了对于各种煤气化技术的综合比较分析。经过探讨研究,我们得出结论:如果能够保证相关的原料煤成浆性良好,那么从各个方面的指标对比来看,水煤浆气化技术最为优越。

参考文献

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[3]周晓谦,殷伯良.煤制甲醇工业发展现状分析[J].露天采矿技术,2006(2):4-6.

[4]董宇涵. 煤制甲醇工艺论析[J].化学工程与装备, 2009,(12).