煤气化发电储电联产氢、氨、甲醇以及CO_2制干冰作肥料的碳循环工业发展前景

提出了煤气化发电,电解水储电,联产氢、氨、甲醇以及CO2制干冰作植物养分的碳循环综合利用方案;介绍了我国干粉煤纯氧气化技术的工艺特点和生产应用效果;论述了合成气电解水分离H2和CO2替代传统变换脱碳的创新工艺技术;对煤气化发电制甲醇、乙烯等化工产品的生产基地进行了规划、设想和展望。     

基于低碳排放的IGCC发电模型研究

整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术具有发电效率高、污染物排放低、节水性能先进、有利于实现CO2减排等特点,是国际上公认的洁净、高效的发电技术之一。建立了基于低碳排放的IGCC发电模型,并分别对IGCC发电系统的两部分(煤气化系统和燃气-蒸汽轮机联合循环发电系统)建立了评价子模型。通过模型,计算不同煤质的IGCC系统能效、供电标煤耗及单位电量CO2排放量,并将模型计算结果与国内电厂的煤气化粗煤气组成、国际上大型联合循环机组的热效率进行了对比,验证了模型的合理性和准确性。     

大型煤气化装置的工艺技术性能及其在多联产系统组合中的节能减排评述

为科学评判大型煤气化装置的优越性和适用性,对比了我国引进开发的SCGP、Texaco、GSP3种煤气化技术的技术性能和配置特点;分别论述了壳牌干煤粉气化炉、德士古水煤浆气化炉、索斯泰克气化炉的工艺过程、气化特点、关键设备和应用效果;提出了煤炭气化发电同水电解氢多联产系统组合的CO2零排放工艺流程.     

我国燃煤发电污染治理的CO_2捕集封存与资源化利用

针对我国燃煤发电的污染治理技术和创新途径进行了研讨。分析了我国燃煤锅炉SO2和CO2排放污染的严峻形势;论述了燃煤电厂烟气CO2捕集与利用技术的研究进展以及烟道气中CO2回收技术的工业应用;建议把煤炭能源化工生产排放的CO2制成干冰,用作植物生长的碳养分而释放出氧元素的化学反应平衡循环工艺路线,作为我国处置CO2的根本出路。     

试论煤炭高温电化学转化制甲醇的碳循环工业革命

论述了CO2在自然生态环境中的产生与循环以及碳元素化学反应平衡理论基础;分析了国内几大工业生产中碳的利用率与CO2排放量;针对节能减排,揭示了我国煤炭转化工艺技术存在的误区,从工艺流程、设备开发、资源优化配置等方面,阐述了粉煤气化同水电解氢制甲醇的CO2零排放工艺技术;提出了在我国建设大型煤制甲醇能源化工基地的战略方案。     

基于煤气化的CO_2零排放煤基能源系统研究进展

燃煤排放的CO2是温室效应的最大贡献者,煤基能源系统也就成为实现CO2零排放的重点研究对象.分析了国内外零排放煤基能源系统的研究进展,归纳了目前煤基能源系统实现CO2零排放的三种途径:基于IGCC系统的开拓研究,包括燃烧后分离与回收、燃烧前合成煤气处理与分离以及以IGCC为基础的煤基动力化工多联产系统;CO2接受体气化法为基础的煤基能源系统和化学链式煤气化煤基能源系统.     

中国钢铁工业CO2排放现状与减排展望

结合我国钢铁工业CO2排放现状,概述了增加废钢电炉工艺粗钢产量、采用高质量铁料、改善能源结构、采用低碳炼钢技术、加强生产设备大型化和应用节能技术等CO2减排措施.我国钢铁行业目前的主要节能技术有干熄焦、煤调湿、煤气回收利用、余热余能回收利用及低压饱和蒸汽发电等.通过各种节能技术的应用,2020年CO2排放量可降低2.9亿t.根据减排措施的可操作性和实现阶段,从短期和长期两方面对我国钢铁工业CO2减排进行了展望.     

煤化工行业CO_2的排放及减排分析

简述了CO2减排研究现状,分析了我国煤化工行业煤焦化和煤气化过程中CO2排放问题,估算了未来我国煤化工行业的CO2排放量,提出CO2减排对策:CO2转化固化、CO2工业循环利用和CO2埋存等。指出采用地下埋存的方法是目前减少CO2排放的唯一有效途径,根据我国煤化工行业分布特点,分析了CO2埋存技术在煤化工行业应用的区位优势。并对CO2埋存技术在中国应用前景进行了比较,指出了CO2强化煤层气开采技术的开发更具意义。     

低碳经济与煤化工

叙述低碳经济的定义;煤化工在低碳经济中的地位;排放CO2的危害;节能降耗是减少排放CO2的重要措施;剖析CO2的处理的三种方式,即有效处理、无效处理和逆效处理;简述低碳经济下煤化工发展的主攻方向,认为低碳经济是一种现代化的高效经济模式,我们应该积极支持。     

低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建

炼化企业是我国CO2重要排放源之一。对我国炼化企业能耗状况、CO2排放情况进行了研究,从而为炼化企业CO2减排提供理论依据。以低碳经济为视角,提出炼厂碳资源合理利用的产业链,并对其可行性进行了分析。     

粉煤气化同水电解制氢合成甲醇工艺技术综述(上)

采用粉煤气化同水电解制取H2／CO摩尔比为2的合成气合成甲醇,CO可全部利用,CO2为零排放,避免了CO2对大气产生温室效应的危害。论述了粉煤加压纯氧气化工艺的特点、工业化过程、生产操作参数和主要设备。介绍了水电解制氢工艺的开发历程、工艺技术和工业化电解槽的设计,阐述了现代水电解技术的改进和研究进展状况。     

粉煤气化同水电解制氢合成甲醇工艺技术综述(下)

采用粉煤气化同水电解制取H2／CO摩尔比为2的合成气合成甲醇,CO可全部利用,CO2为零排放,避免了CO2对大气产生温室效应的危害。论述了粉煤加压纯氧气化工艺的特点、工业化过程、生产操作参数和主要设备。介绍了水电解制氢工艺的开发历程、工艺技术和工业化电解槽的设计,阐述了现代水电解技术的改进和研究进展状况。     

21世纪洁净煤气化技术发展综述

论述了美国洁净煤技术框架和中国洁净煤技术发展纲要,介绍了洁净煤气化技术发展过程和Shell粉煤气化技术的特点。从洁净煤气化得到的合成气用于制合成氨、甲醇、氢气、甲醇燃料、二甲醚燃料,以及用于发电等方面论述了洁净煤气化技术的工业应用。     

The comparison study on the operating condition of gasification power plant with various feedstocks

Gasification technology, which converts fossil fuels into either combustible gas or synthesis gas (syngas) for subsequent utilization, offers the potential of both clean power and chemicals. Especially, IGCC is recognized as next power generation technology which can replace conventional coal power plants in the near future. It produces not only power but also chemical energy sources such as H₂, DME and other chemicals with simultaneous reduction of CO₂. This study is focused on the determination of operating conditions for a 300 MW scale IGCC plant with various feedstocks through ASPEN plus simulator. The input materials of gasification are chosen as 4 representative cases of pulverized dry coal (Illinois#6), coal water slurry, bunker-C and naphtha. The gasifier model reflects on the reactivity among the components of syngas in the gasification process through the comparison of syngas composition from a real gasifier. For evaluating the performance of a gasification plant from developed models, simulation results were compared with a real commercial plant through approximation of relative error between real operating data and simulation results. The results were then checked for operating characteristics of each unit process such as gasification, ash removal, acid gas (CO₂, H₂S) removal and power islands. To evaluate the performance of the developed model, evaluated parameters are chosen as cold gas efficiency and carbon conversion for the gasifier, power output and efficiency of combined cycle. According to simulation results, pulverized dry coal which has 40.93% of plant net efficiency has relatively superiority over the other cases such as 33.45% of coal water slurry, 35.43% of bunker-C and 30.81% of naphtha for generating power in the range of equivalent 300 MW.     

煤、气、油联合生产甲醇实现资源互补和节能减排

介绍了以煤、油田气和渣油为原料联合生产甲醇的工艺流程及其特点。水煤浆气化有效气的n（H2）/n（CO）为0．4-0．5,天然一段蒸汽气转化有效气的n（H2）／n（CO）为2．7～3．0,根据H、C元素互补理论．联合生产甲醇工艺将水煤浆气化副产多余的CO、天然气转化过剩的H2和渣油催化裂解时副产的干气（分离回收的部分H2）3者结合使合成气中的生产甲醇的合成气【n（H2）-n（CO2）]／[n（CO）＋n（CO2）]达到2．05-2．15,达到“氢碳互补”,从而实现节能减排目的。     

气流床粉煤加压气化制备合成气新技术

介绍了我国自主创新的气流床粉煤加压气化制备合成气新技术,给出了该技术在国内首套中试装置上的运行数据与工艺技术指标;运行结果表明,其合成气中有效气成分为89%￣93%,碳转化率≥98%,各项技术指标达到国际先进水平,具有广阔的应用前景。同时,介绍了目前在国际上尚未见报道的以CO2为粉煤输送介质进行气化反应的合成气成分。