我国煤制油技术的现状和发展

澄清替代燃料的概念,简述我国为什么要搞煤制柴油,详细说明煤制油发展历史,特别说明中国科学院在山西、内蒙2省区和伊泰潞安集团的支持下,经过几代科学家的艰苦努力取得的煤基间接合成油技术成果推向产业化,为国家能源安全做出重大贡献。叙述间接液化的技术关键和发展趋向,目前,国内的技术已经成熟,可以自行建设成套大型化的煤制柴油装置。     

煤基燃料油品特性与煤制油产业发展分析

基于最新汽油、柴油和航煤质量标准,结合我国市场对成品油需求走向,本文探讨了煤直接液化油、煤间接液化油、加氢煤焦油、煤油共炼产品、甲醇制汽油（MTG汽油）和聚甲氧基二甲醚（DMM_n）等煤基油品的馏分结构与性质,分析了它们对煤制油产业发展的影响。文章指出国家绿色可持续发展需要低硫、低烯烃、低芳烃和高抗爆性能的交通运输燃料,需要降低柴汽比,增产航空煤油。煤基油品的硫氮等有害物质含量低、清洁性很好。除了MTG汽油外,煤基油品的柴汽比过高,需要与石油产品协同发展以满足我国未来的成品油市场需求。费托合成工艺能够直接生产优质柴油和航空喷气燃料油组分,是煤制油产业发展的主要技术路线;煤直接液化工艺所产汽煤柴油馏分性质均不理想,需要持续改进提高;煤油共炼工艺在成品油质量方面弥补了煤直接液化工艺的不足,可作为一条新的煤制油途径。煤焦油加氢可以生产出质量指标达到或接近国Ⅵ标准的车用柴油调和组分,是一条高效利用煤炭加工过程副产品的煤制油技术路线。MTG汽油和DMM_n是优质汽油和柴油组分,能改善炼油企业成品油的柴汽比结构和交通运输燃料产品质量,应加大低成本工艺技术研发、扩大产能。     

煤基燃料的制备与应用

随着国内能源消费的增长,特别是车用燃料的迅速增长,石油消费总量越来越大,但国内石油资源有限,专家预计2010年和2020年石油的对外依存度将达到50%和60%,威胁国家能源的安全供应.但我国煤炭资源相对丰富,大力发展以煤为原料的合成液体替代燃料,提供部分车用燃料,将是解决能源安全供应问题的重要途径之一.论述和比较了合成煤基燃料的3种不同工艺路线：煤直接液化合成油,煤间接液化合成油和煤基含氧燃料合成.前两种工艺的主要目标是提高燃料的H/C比,以合成粗油或碳氢化合物为目标产物.新一代煤直接液化合成油技术还没有工业化装置投入运行,但间接F-T合成碳氢燃料已有成功的工业经验.和石油基燃料相比,虽然煤基碳氢燃料还不具有明显的经济优势,但对于石油资源有限的中国具有重要的战略意义.煤间接液化也可合成煤基含氧燃料,即甲醇燃料和二甲醚燃料等.和碳氢燃料相比,合成煤基含氧燃料不仅具有明显的技术和经济优势,而且充分利用了煤中C、H和O 3种主要元素,可以实现资源、能源、环境和经济可持续发展.     

科研动态

我国掌握了煤间接液化技术所谓煤间接液化技术是指通过化学反应 ,将煤所含的碳氢化合物转换成其他碳氢化合物 ,如柴油、汽油等。利用煤炭合成油始于２０世纪上半叶的德国 ,之后 ,南非、荷兰、美国也都尝试利用这一技术将煤炭转化成汽油和柴油。目前 ,煤液化在南非已经形成大规模、高赢利的产业。经过多年的努力 ,我国科学家近年来在煤间接液化技术上取得了重大突破 :在催化剂的作用下 ,５ｔ煤炭经过一系列工艺流程可以合成出１吨成品油。以此为基础 ,中国科学院日前正式启动了“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术的开发”项目。根据项目规划…     

基于熵权-层次分析法的中国现代煤化工行业可持续发展综合评价

中国现代煤化工行业规模扩张迅速,但其可持续发展也面临高资源消耗、环境污染严重等挑战。本研究建立了基于环境、经济、社会和技术这4个方面的中国现代煤化工行业可持续发展综合评价指标体系。采用熵权法和层次分析法相结合的权重模型,量化了煤直接液化、煤间接液化、甲醇制汽油、中低温煤焦油加氢、煤制甲醇燃料、煤制天然气、煤制烯烃、煤制芳烃和煤制乙二醇这9种现代煤化工技术路线在4个方面的可持续性表现以及综合可持续发展指数,为行业的科学发展提供决策支持。研究结果表明,每种技术路线在环境、经济、社会和技术这4个方面的可持续性表现差异较为明显。煤间接液化的综合可持续性表现最优,其次为中低温煤焦油加氢、煤直接液化和煤制天然气;而甲醇制汽油和煤制芳烃的综合可持续性表现较差。除了煤炭资源丰富的地区之外,在水资源较丰富、环境容量较大的地区布局示范项目理论上也支持现代煤化工行业的可持续发展。最后,基于结论提出建议,为现代煤化工行业制定可持续发展战略、科学布局与合理规划提供重要参考。     

煤间接液化制油的经济性和风险初步探讨

煤间接液化制油是投资密集型、技术密集型和对资源有巨大需求的项目,发展煤间接液化制油项目必须满足资源要素、技术要素和资金要素的要求.煤间接液化制油项目是由十来个工艺生产装置组成的复杂的大系统,各装置的最大单线能力不同;然后提出了按煤制合成气、合成油(GTL)和煤基油加工精制确定的各自经济规模.分析了煤制合成气、合成油(GTL)和煤基油加工精制三部分对投资的影响,其中以煤制合成气最大,约占工艺装置投资总额的三分之二;并以各装置的最大单线能力为基础初步给出了不同规模的煤制油项目与投资的相对关系.就规模、技术、投资、建设周期、原料和动力价格对煤间接液化制油项目经济性的影响分别进行了阐述和评估,同时对项目的风险和规避风险的问题进行了初步探讨并提出了相关建议.     

空分系统综合技术改造

1基本情况晋煤集团天溪煤制油分公司高硫无烟煤洁净化利用100 kt/a合成油示范项目是世界第1套煤基甲醇合成油生产装置,原料选用晋城矿区储量丰富的＂三高＂劣质煤,生产性能优于93#汽油的车用煤制清洁燃料,     

加快转变煤炭利用方式 煤制燃料加速推进

<正>国家能源局日前对外发布《关于规范煤制燃料示范工作的指导意见(第二次征求意见稿)》。意见稿明确,要稳步推进煤制燃料示范项目建设,加快转变煤炭利用方式。煤制燃料是指以煤炭为主要原料,通过物理、化学方法进行加工转化,生产汽油、煤油、柴油、航煤、石脑油、成品油调和组分、液化石油气、天然气等液体或气体燃料的行业。煤制油、煤制天然气以及联产多种燃料的煤炭综合利用项目均是煤制燃料行业的组成部分。     

现代煤化工项目的技术和经济评价

研究分析了煤直接液化、煤间接液化、煤制天然气、煤制烯烃等现代煤化工项目的能耗、水耗、污染物排放和经济性。提出现代煤化工项目具有较好的经济性,但能耗、水耗方面优化空间较大,建议出台相关政策,规范行业发展。     

焦炉气制甲醇燃料的生命周期分析

建立了适合我国焦炉气制甲醇生命周期能源消耗与排放的分析模型,进行了焦炉气制甲醇生命周期的分析研究。研究发现,焦炉气制甲醇生命周期以原煤消耗为主,原油消耗下降为占化石能源消耗结构的1%。在总能源消耗方面,焦炉气制甲醇高于传统汽油和煤气化制甲醇路线,其在燃料阶段的能源消耗是传统汽油的6.9倍;与煤气化制甲醇相比,燃料阶段的能耗高出煤气化制甲醇约11%。在温室气体排放方面,焦炉气制甲醇路线温室气体的排放量约是传统汽油的1.8倍,其CO2和GHGs排放比煤气化制甲醇路线的少10%以上。     

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.     

乙烯生产的生命周期评价(Ⅰ)目标与范围的确定和清单分析

报道了乙烯生产的生命周期清单分析方法,并得到清单的计算结果:单位量乙烯生产相关原煤、原油和天然气的生命周期消耗量分别为85.60kg/t、2302.56kg/t和162.21m3/t,相关CO2、SO2、NOx、CO、乙烯和烟尘的生命周期排放量分别为2257.04kg/t、8.93kg/t、11.60kg/t、7.62kg/t、2.90kg/t和5.84kg/t。研究结果表明,乙烯、CO、烟尘和NOx生命周期排放的主要来源为乙烯生产的直接排放,CO2的直接排放和间接排放基本相当,SO2的生命周期排放则主要来源于燃料的生产与加工阶段。     

煤化工工艺过程CO_2排放分析及其减排技术

分析了煤化工产业中煤制甲醇、煤直接液化和间接液化、煤制烯烃等工艺过程中CO_2的排放,并介绍了3种CO_2减排技术:CO_2收集和储存技术、CO_2循环利用技术和CO_2化学转化技术。应高度重视CO_2化学转化技术的开发,把CO_2化学转化为附加值高的化学品。     

贵州西部煤层气化工利用设想

煤层气的化工利用是发展煤层气产业的主要领域之一 ,本文就煤层气合成商品液氨、甲醇、二甲醚以及煤炭直接液化合成汽油、柴油项目中的制氢原料技术路线的技术进行分析讨论 ,指出这些加工利用规划项目的规模经济     

Gas turbine combustion performance test of hydrogen and carbon monoxide synthetic gas

The development of coal IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) technology has made it possible to exploit electricity generated from coal at a low cost. Furthermore, IGCC is a pre-requisite for the development of CCS (Carbon Capture and Storage) technology and hydrogen generated from coal. To achieve the need to reduce CO₂ emissions, Korea’s 300 MW IGCC RDD&D (Research Development, Demonstration and Dissemination) project was launched in December 2006 under the leadership of the Korea Electric Power Corporation (KEPCO), with the support of the Korea Ministry of Knowledge Economy.When a new fuel is adapted to a gas turbine (such as syngas for IGCC), it is necessary to study the gas turbine combustion characteristics of the fuel, because gas turbines are very sensitive to its physical and chemical properties. This experimental study was conducted by investigating the combustion performance of synthetic gas, which is composed chiefly of hydrogen and carbon monoxide. The results of a test on synthetic gas combustion performance were compared with the results of methane combustion, which is a major component of natural gas. The results of the combustion test of both gases were examined in terms of the turbine’s inlet temperature, combustion dynamics, emission characteristics, and flame structure.From the results of this experimental study, we were able to understand the combustion characteristics of synthetic gas and anticipate the problems when synthetic gas rather than natural gas is fuelled to a gas turbine.     

煤制清洁燃料过程通用能效评价系统研究

为了提高煤化工企业节能减排效果,构建和开发了一套煤制清洁燃料过程通用能效评价系统。通过对煤制油工厂实际数据进行采集、归纳和整理,将实际数据录入系统,按照煤化工通用能效计算公式进行能效、能耗计算,并可将其中任意数据作为变量进行优化。结果表明,该系统具有流程自由组态、能效计算与评价、专家知识库及诊断等功能。该系统可通过流程组态模拟不同工艺过程,结合各单元模块工艺参数和能效消耗数据,自动完成物料平衡、能效、能耗、碳排放等计算,并通过专家系统进行诊断和分析,给出节能参考建议。该系统可以应用于煤制烯烃、煤直接液化、煤间接液化和煤分级炼制等过程能效分析和评价等。     

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。     

中国化石能源生产的生命周期清单(Ⅰ)--能源消耗与直接排放

化石能源生产的生命周期清单不仅是开展化工产业及其产品生命周期分析的基础,也能阐明化石能源生产的基本环境行为.通过计算得到了2002年我国原煤、原油和天然气开采过程中直接相关的能源消耗和污染物排放,涉及到的污染物排放包括液态污染物、固体废弃物和CO2、SO2、NOx、CO、CH4、烟尘等气态排放物.