煤制甲醇联产氨改造化肥企业的科学发展观(下)--能源、环境和粮食安全战略

论述了粉煤纯氧气化生产甲醇，甲醇弛放气联产合成氨工艺路线在煤炭综合利用、环境、粮食安全等方面的基础地位；分析了谢尔粉煤气化工艺的气化原理、气化效率、煤种灵活性和环保效益；介绍了采用粉煤纯氧气化同水电解制氢，达到CO2零排放的煤制甲醇大型装置单元组合；科学发展观的关键是工程科技现代化。用科技开发资源再生利用（如土地、水力、林木等），发展天然再生原材料和能源的综合利用。     

四种煤气化技术及其应用（续）

半废锅流程则在两者之间,既能保证一定水汽比又副产部分高压蒸汽,适用于甲醇生产和含氧化学品的生产。     

阿坝州以水电和地矿资源为优势的电化学工业综合利用发展规划

四川阿坝州地区地处高原山区,拥有水电和地矿资源优势,以该优势为基础,规划了资源综合利用循环经济型发展项目。利用阿坝州山区水电资源发展高效电化学化工产业,以45×104t/a氯酸钠和30×104t/a电石为基础,将氯酸钠电解尾气(H2)和电石炉(采用密闭式电石炉)尾气(CO、CO2)回收充分利用合成甲醇,再以甲醇为原料生产高附加值下游产品——二甲醚、甲醇蛋白、甲醛、脲醛树脂、中(高)密度纤维板。形成了40×104～50×104t/a氯酸钾,30×104t/a电石,15×104t/a甲醇,5.0×104t/a二甲醚,2.0×104t/a甲醇蛋白,8.0×104t/a甲醛,12×104t/a脲醛树脂,30×104m3中、高密度纤维板的生产规模。项目总投资21.71亿元,年销售收入为45.59亿元,年利税达到10.29亿元。回收尾气可增产15×104t/a甲醇,所用甲醇合成工艺比常规工艺能耗降低1/3,除了可观的经济效益外,每年还可减排CO223.3×104t,实现了保护生态、振兴地方经济的科学发展。     

轻烃内氧部分氧化替代外燃蒸汽转化制取合成气的先进技术

我国轻烃资源丰富,是制氨、尿素与甲醇的主要原料。我国现年产合成氨和甲醇近3000×104t,耗用轻烃(折CH4计)近300×108m3/a,大都采用外燃蒸汽转化,其中包括用干燃料的轻烃约100×108m3/a,并燃烧排放出CO2达2000×104t/a。采用我国成功开发的纯氧自热转化替代外燃蒸汽转化,用2m3O2可替代出燃料1m3CH4,免除产生CO2排放2kg/m3CH4,同时将节省下来的轻烃燃料作原料用可增产30%。与外燃蒸汽转化相比,新工艺原料消耗可降低20%～30%,甲醇合成能力可提高20%～100%,减排CO220%～80%,而且新工艺的转化炉体积小、造价低、省去了耐高温贵镍合金材料、使用寿命长。我国近3000×104t/a轻烃制氨、甲醇生产厂,如果应用此新工艺替代传统外燃蒸汽转化工艺,每年可节省轻烃燃料约100×108m3,可用于增产氨、甲醇125×104t/a,减排CO22000×104t/a。我国若在四川苍溪,采用纯氧自然转化、无CO2排放的等压合成甲醇转化制乙烯工艺,建设2×50×104t/a乙、丙烯基地,仅耗用天然气20×108m3/a。     

燃煤发电排放CO2的处置利用途径

CO2是能源与环境生物活动循环的依存产物,工业化后煤炭等化石燃料的使用产生了大量的CO2排放,打破了CO2的自然生态平衡。介绍了CO2的来源,分析了燃煤发电CO2的排放量,我国每年燃煤发电约排放C0230．7×10^8t,指出燃煤发电是减排CO2的重点。提出CO2的利用与处置的方法主要有：CO2和合成氨加工成尿素,并发展大颗粒尿素促进造林绿化;美国正在建的CO2零排放燃煤发电装置,采用了CO2收集与封存（CCS）技术,以及煤制油清洁燃料联产电力。     

轻烃非催化转化合成气制氨、甲醇的创新技术

分析了我国焦炉气、煤层气资源的生产利用状况,提出了将回收利用的焦炉气、煤层气通过轻烃非催化转化生产的合成气用于制氨和甲醇的创新技术。对催化与非催化2种合成气生产工艺技术进行了比较;从设计条件、工艺流程、生产能力、主要设备等方面对常压非催化转化制甲醇工艺技术进行了阐述,并进行了初步技术经济分析。结果表明,烃类非催化转化对原料毒物含量无要求,在高温下直接转化,得到的含CO较高的合成气有利用于甲醇合成。     

回收煤层气非催化转化制甲醇的工艺设计

我国一次能源消费量中煤炭约占70%,现每年煤炭开采量为20×108t,回收采煤抽排放空的煤层气,采用非催化转化工艺生产甲醇,既是节约资源的循环经济,又是环境友好、煤矿安全的重要举措。本文对技术方案选择、回收煤层气非催化转化制甲醇设计规划与技术经济进行了论述。     

实现零排放的煤层气利用最佳途径——煤层气非催化转化制甲醇工艺的推广应用

我国煤层气资源量30×1012m3,按现每年煤炭开采量20×108t计,可产煤层气800×108m3。以煤层气制2×104t/a甲醇设计为例,说明了煤层气非催化转化制甲醇工艺是既安全环保,又无资源浪费与废物排放,实现零排放的煤层气利用最佳途径。建议国家投入资金,统一规划,全面实施。     

论现有合成氨厂联产甲醇燃料的发展战略

为解决我国燃料紧缺问题,在开发煤成油、利用玉米生产汽油醇工程的同时,还可利用煤炭和天然气资源生产合成氨,并生产等量的燃料甲醇,以与汽油混合制成甲醇汽油。到本世纪中叶,我国合成氨产量将达到4500万吨。同时联产4500万吨燃料甲醇,即可混配成1．5亿吨甲醇汽油,有利于我国油品的供求平衡。为节省资金投入,可利用现有的数百家化肥厂,进行合成氨联产甲醇改造,向集化肥和 燃料生产为一体的特大型产业发展。     

甲醇燃料与化工产品链工业的发展策略

论述了通过煤炭气化和煤炼焦副产焦炉气制取合成气,分别配氢和CO合成甲醇创新技术,用以生产醇醚燃料与化工产品的新型工业化道路。