煤的多联产技术

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浅谈煤基多联产技术

浅谈煤基多联产技术

浅谈煤基多联产技术摘要:多煤、贫油、少气的资源结构,以及可再生能源短期内占比专门小的现实决定了以后专门长一段时刻内煤炭仍将是我国的主体能源。

煤炭的清洁高效利用既是我国能源进展的战略选择,也是当前节能减排最重要、最现实的手段。

从电力和优质燃料两个方面的重大需求看,煤基多联产系统明显是以后洁净煤进展的重要方向。

本文对煤基多联产系统的概念和特点以及国内外进展现状进行了概述,指出了关键技术问题并提出了建议。

关键词:煤基多联产高效清洁问题建议前言:中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,也是目前世界上仅有的四个以煤为要紧能源的国家之一,煤炭占一次能源消费的75%左右。

从我国的能源资源和经济进展水平看,在相当长的时期内,煤炭仍将是我国最要紧的一次能源。

煤炭作为能源对人类的进展做出了庞大的奉献,但在煤炭的开发与利用过程中也产生了一系列污染问题,危及生态平稳和人类生存。

既要支撑经济的高度进展又要保持良好的生存环境,就必须提高煤炭利用效率,使煤成为洁净、高效和便于使用的能源和原料,唯独的出路确实是开发和应用〝洁净煤技术〞,而煤基多联产系统正是满足这一需求的高效、经济、灵活的煤炭综合利用技术。

1、煤基多联产系统的概述1.1概念煤基多联产是指利用从单一的设备〔气化炉〕中产生的"合成气"〔要紧成分为CO +H2〕,来进行跨行业、跨部门的生产,以得到多种具有高附加值的化工产品、液体燃料〔甲醇、F-T合成燃料、二甲醇、都市煤气、氢气〕以及用于工艺过程的热和进行发电等。

该系统的概念示意图如下所示:该技术以煤炭气化为〝龙头〞,将多种煤炭转化技术通过优化组合集成在一起,以同时获得多种高附加值的化工产品和多种洁净的二次能源。

煤基多联产系统通过气化把两大系统:燃料/化工产品生产系统、动力生产系统统一结合起来进行物质与能量交换,使动力系统达到合理利用能源和低污染排放,又使化工产品或清洁燃料的生产过程低能耗与低成本,是一个实现多领域功能需求和能源资源高增值目标的可连续进展能源利用系统。

浅谈热电煤气多联产技术为节能减排以及发展我国循环经济的贡献

浅谈热电煤气多联产技术为节能减排以及发展我国循环经济的贡献
关 键词 : 联 产 煤 制 气; 的 热 解 ; 电煤 气 多联 产 ( ) 三 煤 热 供
1 概述 挥发分, 产出煤气。煤气是高 环境意识和环境质量是衡量—个国家和民族 品位 的二次 能源 ,可 以作 为 文明程度的重要标志。保护环境、 节约资源是我们 城 市 民用 燃 气 。生 成 的半焦 的基本国策。 0 7 2 0 年起, 全国范围内开展了节能减 又 是 循 环 流 化 床 锅 炉 的燃 排全民行动, 节能减排 我做起。要实现可持续发 料 ,因此 实现 了煤 的合 理利 展的 目标, 必须做到人与 自然和谐相处 , 经济发展 用 。煤气 甲烷 化 、合 成 气变 和人口、 资源、 环境相协调, 坚持走生产发展 、 生活 换 、甲醇 合成 及焦油 的 深加 富裕 、 良好的文明发展道路。 生态 工工 序均 需要 不同 品位 的蒸 目前 , 世界已进入后石油时代, 石油 、 天然气 汽 以及 电力 。 外 , 分工序 另 部 的 生产能力即将由 高峰跌落, 我国的一次能源结构 还产生余热 ( 蒸汽及热水) , 以煤为主的局面在今后相当长的时期内不会改变。 必须进行回收。这就要求对 我国最近公布的中华人民共和国《 能源法》 征求意 多联产系统的各工序进行优 图 1一种煤的 多联 产( 系统的工艺流程 图 供) 见稿第3 5条指出:国家鼓励能源综合高效开发利 化 组合 , “ 以满足 整个 系统生 产效 益 的最大 化 、 能耗 面原因是投资大 、 存在技术风险,本质原因则是没 用, 支持以煤炭为原料的燃料 、 、 电力 化工产品多联 的撮小 化 。多联产 系统 中的热 、 分不 同于—般 有计入环境成本。 电部 常规燃煤电厂 投资低, 上马快, 易 产, 鼓励热电冷联产、 热电煤气多联供等综合梯级 化 工企业 的 自备热 电站 , 仅要满 足本系  ̄ , 它不 j - - 操作, 却是以浪费资源、 空气污染为代价。 多联产的 利用, 因地制宜发展分布式能源” 三联产煤制气的 次 能源 的需求 , 重要 的是要 将 其外 供 , 足社 高效率 、 。 更 以满 低污染 、 易除碳的独特优点在目前的市场 实质是: 原料煤在送入锅炉之前先利用热电厂循环 会 的需求。 以系统的能 源梯级利 用以及 节能降耗 中还没有发挥优势, 所 因为现有政策法规为常规燃煤 措施 就十分重 要。 的多联 产技术项 目与分别 生产 电厂 保 留了很 多的选 择。 煤 流化 炉的 环热 煤( 攥、 等) 行干 床锅 循 灰对 女 褐煤 进 馏, 将煤中的挥发分提出, 产出煤气, 经净化后供给 电力、 液体燃料、 化工产品相比, 其燃料综合利用效 5 论及建议 结 用户。 提出挥发分的煤变成半焦。 半焦作为锅炉的 率可以提高 1%- 0 0 2 %,还可以降低单位产品的投 5 _ 1以煤热解为基础的多联产 芰 以下 术( 主要燃料送 人炉膛燃烧。 锅炉产生蒸气 。 用于发电、 资额。美国、 本以及欧洲—些国家已经把煤的多 简称 : 日 多联产技术) 的推广应用有利于提高热 电企 供热, 从而实现热、 煤气的“ 电、 三联供” 。三联产煤 联 产技术 作为洁 净煤技术新 的发展方 向 , 制定 了 业的综合经济效益。 并 制气技术是以热载体提供煤热解所需的热量生产 具体 的研发 计划 。我 国作为— 个煤炭 大 国, 和 环经济的产业发展规划, 研发 发挥“ 减量化 , 再利用 , 资 干馏煤气, 供民用或工业用的煤气化技术。其既可 应用 多联 产技 术具有 重要意义 。3 . 2三联 产煤制气 源化” 的循环经济优势, 市场煤、 将“ 计划电( ) 热 ” 不 以减少直接燃堞造成的环境污染, 又可以充分利用 工艺 具有较 好的减排 效果。 三联 产: 热解制 气工艺 合理体制造成的热电企业的高成本、 低效益的经营 煤中所含 较高经济价值的化合物, 具有保护环境 、 也有利于减少污染物的排放。煤在燃烧过程中, 其 困 境转化为低成本、 高效益的发展优势。2多联产 5 节能和合理和用煤炭资源的多重功效 , J 符合国 家提 中的硫、 氮等污染源会生成 S : O 随烟气排出。 技术的推广应用有利于提高热电企业的节能减排 O、 N 出的节能减排方针政策。该技术工艺简单, 无需特 目前国内大型火电厂安装的脱硫、 建 - 出台相 鲻 礅 持。3多驹 府 5 脱氮装置的建设 效果。 殊的制氧设备 , 目运行费用低 , 而 特别适合于 中小 费用及运行费用均较高。而煤在热解过程中, 中 技术的推广有利于提高热电企业的科技创新能力。 其 热电厂的技术改造, 并有利于提高其经济效益。三 的硫 、 氮等污染源绝大部分以 H NH 形式析出。 建议政府有关部门引导国家大型能源企业和环保 、 联产煤制气技术是 以热电联产为基础 的多联产 与直接燃烧产生的 S O 相比脱除煤气中 Hs 企业投资、 O、 N 2、 建设、 运行多联产项目, 支持多联产技术 ( 技术的基础。煤的多联产( 技术的推广 、 供) 供) 应 NH 要容 易得多 。 原料煤含 硫不太高 ( 于 1%) 推广应用示范工程建设, , 在 小 5 推动多联产技术推广应用 用, 符合我国循环经济发展的原则。 的情况下 , 中小三联产 热 电厂 运用循 环流化 床锅炉 的稳步健康发展。5 . 4多联产技术推广应用有利于 2 —种煤的多联产( 工艺的介绍 供) 可 以进 行炉 内石 灰石 脱硫的优 势 , 上煤气 净化 再加 平。 建议政府有关部门制 多联产 系统的工艺流程女 图 1 I 所示。 1 其中 系统的作用, 烟气可以完全做到达标排放。而且脱 定政策 、 法规加强宣传推广 , 在行业协会等专业结 项产品为‘ 嘲 ; ‘ 彤 煤气” , 净化后的三联产煤气先 除的 HSN 经 回收 、 2、H 转换后 可以再 利用 。而且煤 构的支持和指导下做好多联产技术交流和推广应 进行精脱硫 脱碳( ) C 处理 b 理后煤气的低位热 的热解 工艺 过程 为无 氧化 反应 ,基本 上不 会增 加 用的引导推荐工作, 鼓励行业内热电企业率先采用 值可以达到 2 MJ 以上。 1 / N 三联产煤气净化装置 C O 气体的排放。因此, 与煤的其他气化工艺相比, 多联产技术, 为热电企业自身经营发展寻找途径。 还可以回收萘、 单质硫等其他副产物, 酚、 将这些副 三联产= 的热解工艺减排效果是明显的。 参 考文献 产物与焦油深加工的产物一起加工 、 , 提纯 可以产 4多联产 系统的经济效益探讨 【中国电机工程学会热电专委会 热电煤气三联产 1 J 出一系列化工产品。在整个多联产化工产品的变 最近几年我国煤炭市场价格升幅较大,但热 ( 供)技术发展前景及推广运用专家研讨会纪要, 换、 加工及提纯的各个阶段都需要消耗电力、 工业 电厂的上网电价和热价却受到政府有关部门的制 2 0 , 1 3 . 0 7 1 , 0 蒸汽。 另外, 还需多种水处理系统。 对这些环节进行 约 。 热电企 业效益下滑 甚至 亏损 已是事 实。 之 目 【I 加 2 贺永德. 现代煤化工技术手册I 北京: Ml 化学工业 统筹安排 、 优化组合, 可充分体现以热 电企业为基 前热 电企 业还 面l 临节能减 排的压 力 , 对企 业来 出 版 社 .0 4 因此 2 0. 础的多联产系统的优越性。 讲, 节能降耗, 综合利用 , 挖潜改造已是当务之急。 【 仲泱等. 3 降 煤的热电气多联产技术及工程实例 3三 热电企业择机i 三( 联产技术改造, 亍 多) 提高煤的 北京 : 学工业 出版社 .0 4 化 20 31三联产= 气 节能效果明显。 . 噪制 热电联 综合利用效益,将成为其彻底摆脱困境的可选之 聚 乙烯塑料管在哈 尔滨煤气输气管网中的应用 产实现了热能的梯级利用,其节能降耗效果明显。 路。多联产 成本上有比较优势,但是在中国 I 中国燃 气, 0, - ) J I 2 8 23. 0 ( 了 煤的梯 级利用 。 原 目前 的市 场和 政策 条件 下 ,正像 其它 单 一洁 净煤 其 理是: 原料煤在人锅炉前先进行热解 , 提取出煤的 发电技术一j 无法直接与普通燃煤电厂竞争。 羊, 表 责任编辑谈热 电煤 气 多联产 技术 为节能减排 以及 发展我 国循 环经济 的贡献

煤基多联产系统的经济分析与优化方法

煤基多联产系统的经济分析与优化方法

案例四:某洁净煤技术的经济评估与优化建议
总结词
提高煤炭清洁利用水平,减少环境污染
详细描述
某洁净煤技术采用多联产系统,将煤炭清洁、发电、制甲醇等工艺进行组合,通 过对技术的经济评估和优化建议,提高了煤炭清洁利用水平,减少了环境污染。
05
结论与展望
研究结论
01
煤基多联产系统具有较高的能源利用效率和环境友好
特点
高能量转化效率、资源综合利用、多 种产品联合生产、环境友好等。
系统组成与流程
系统组成
煤基多联产系统主要包括燃烧系统、气体净化系统、蒸汽轮机发电系统、余热回收系统、产品生产系统等。
流程
煤炭经过燃烧产生高温烟气,高温烟气进入余热回收系统回收余热,同时产生蒸汽;蒸汽进入蒸汽轮机发电系统 发电;燃烧产生的气体经过净化系统净化后,进入产品生产系统生产产品。
2
未来研究应加强煤基多联产系统的环境影响和能 源效率的定量分析,为系统优化提供更全面的支 持。
3
随着新能源技术的发展和政策调整,煤基多联产 系统的经济优势和环境优势可能会发生变化,需 要进一步关注和研究。
发展前景与挑战
01
煤基多联产系统具有较好的市 场前景和推广价值,特别是在 能源短缺和环境污染问题突出 的地区。
非线性规划
非线性规划是一种处理非线性问题的数学优化方法。 在煤基多联产系统中,非线性规划可用于优化系统中 的非线性方程和不等式约束条件。
非线性规划的优点是可以处理非线性问题,适用于处 理一些复杂的约束条件。但是,非线性规划的求解速 度相对较慢,且需要仔细选择合适的初始解,否则可 能得到不正确的最优解。
内部收益率分析
要点一
总结词
内部收益率是衡量煤基多联产系统经济效益的重要指标, 它反映了项目投资所能获得的潜在最大回报率。

煤分级利用多联产技术及其发展前景_岑建孟

煤分级利用多联产技术及其发展前景_岑建孟
以煤部分气化为核心的多联产技术,主要是将 煤在气化炉内进行部分气化产生煤气,没有被气化 的半焦进入锅炉燃烧产生蒸汽以发电、供热。部分 气化产生的煤气视成分不同分别用于不同用途。如 空气气化产生的煤气由于氮气含量高、热值较低而 用于燃气-蒸汽联合循环发电。而氧气气化产生的合 成气一般可以直接作为燃料气供应,如民用燃气、 生产工艺燃气和燃气-蒸汽联合循环发电等,也可经 过转化生产各种丰富的化学产品,如甲醇、二甲醚 及乙二醇等。另外,在热、电、气多联产系统中, 还可获得其它副产品,如硫磺及 CO2 等其它产品, 煤灰渣中可提取钒等贵重原料,或可作为建筑原料。
中国能源资源储量以煤炭为主,石油及天然气 资源严重短缺。至 2009 年底,中国已探明煤炭储量 占世界总量的 13.9%,而石油与天然气分别只占 1.1%及 1.3%[1]。液体燃料的匮乏是我国能源产业 存在的主要问题之一,石油短缺:2010-09-01;修改稿日期:2010-10-18。 基金项目:国家高技术研究发展计划(国家 863 计划,2007AA05Z334) 及浙江省自然科学基金(R1080101)项目。 第一作者:岑建孟(1982—),男,博士研究生,研究方向为煤气化 及多联产技术。E-mail jmcen@。联系人:方梦祥,教授,目 前主要从事煤及生物质燃烧和气化技术,CO2 控制技术的研究。E-mail mxfang@。
much more economical and energy-conserving than the traditional power plant. Key words:poly-generation;coal gasification;coal pyrolysis;energy-conservation and emission-reduction

煤的多联产

煤的多联产
煤的多联产简介
Rayest
zzplovezzp
煤的多联产:各种煤炭资 源+不同的技术部门的不 同工艺流程+得到各种能 源和化工产品,是一个联 合诸多因素以充分利用煤 炭资源的过程
煤气化多联产示意图
2014-3-27
zzplovezzp
• 煤是一种复杂的混合物,作为单一用途来利用会造成很大浪费,效率 很低,污染环境。所以,如果能把以煤为资源的多个生产工艺作为一 个整体考虑,即煤的多联产,从整体利用的角度,分级转化,分级利 用,实现煤炭高效低污染利用,可以更好地解决资源与环境问题。
zzplovezzp
国外主要有气化燃烧技术与联合循环发电相结合的燃煤发电技术。如: 美国Foster Wheeler公司开发的第二代增压循环流化床联合循环(2G以煤部分气化为基础 PFBC或称 APFBC); 的热电气多联产技术 英国Babcock公司开发的空气气化循环(ABGC) 日本设计的第二代增压流化床联合循环( APFBC)和增压内部循环流 以煤完全气化为基础 化床联合循环( PICFG)等 的热电气多联产技术 国内:浙江大学、中国科学院山西煤炭化学研究所和东南大学分别对 常压气化燃烧、加压气化常压燃烧和常压气化加压燃烧集成利用技术进 行了研究开发,完成了系统的试验验证工作。并且取得了不少成果
2014-3-27
以煤热解为基础的多联产技术
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A
以煤热解为基础 的多联产技术
该技术集煤热解、气化和燃烧分级转化于一体,同 哈 时产生热、电和煤气,方案结构简单


该技术目前主要有: ①以流化床煤热解为基础的热电气多联产技术 ②以移动床煤热解为基础的热电气多联产技术 ③以焦热载体煤热解为基础的热电气多联产技术

煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术

煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术

煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术
我国以煤为主的能源结构短期内不会改变,现有燃煤发电技术主要利用煤炭在空气中的燃烧放热,将煤炭化学能转化为热能加热水-蒸汽用于做功-发电;常规煤气化技术主要利用煤炭在空气中的部分氧化-气化反应制取合成气。

上述两类转化利用过程中煤的能量品质损耗大,且不可避免地生成大量SOx、NOx、固体颗粒物、重金属污染物及低浓度温室气体等,减排成本高,急需研发一种全新的煤炭清洁高效发电及转化利用技术,解决我国可持续发展面临的能源短缺和环境污染两个重大难题。

“煤炭超临界水气化制氢发电”的技术原理
图1超临界水煤气化制氢发电原理图
AA交通大学动力工程多相流国家重点实验室独创性地提出一种以水相环境煤气化为核心的新型煤制氢及发电理论与技术[1],它利用水在超临界状态(温度和压力达到或超过临界点374.3℃/22.1MPa)下一系列独特的物理化学性质,将超临界水用作煤气化的均相、高速反应媒介,将煤中的氢、碳元素气化转化成为H2和CO2,并将部分水分解为氢气,从而实现煤的高效、洁净转化利用(图1)。

过程中煤里所含的N、S、金属元素及各种无机矿物质在反应器内净化沉积于底部以灰渣形式间隙排出反应器;已溶解有H2和CO2等气体的超临界混合工质离开气化反应器后可以供热、供蒸汽并分离得到高纯H2和CO2等产品,也可以将其中的H2等可燃气体燃烧放热后生成H2O和CO2超临界混合工质引入轮机直接做功带动发电机发电。

在获得清洁能源H2和电的同时,从源头上实现NOx、SOx的零排放和CO2的资源化利用,其发电和制氢效率远高于传统燃煤或煤气化技术,而一次投资和运行成本在大型化后也将低于传统技术。

浙江大学煤炭分级利用多联产技术

浙江大学煤炭分级利用多联产技术

浙江大学煤炭分级利用多联产技术应用情况报告为有效提高煤炭资源综合利用价值,集团公司与浙江大学热能工程研究所密切沟通对接,深入了解煤分级利用多联产技术基本原理及应用前景,并赴浙江大学能源清洁利用国家重点实验室、开封东大集团实地勘察调研。

通过前期调查分析,结合集团公司发展实际,拟将该技术应用至义煤公司,前期拟在义煤集团热电分公司与义马园区开展实验工作。

具体情况汇报如下:一、煤分级利用多联产技术简介基于义煤公司煤炭热值低,挥发分成分较高,因此选用煤热解煤燃烧为核心的多联产系统。

(一)煤热解煤燃烧为核心的多联产系统以煤热解燃烧为核心的多联产系统主要用热载体提供煤热解所需的热量,生产中热值煤气及焦油,热解产生的半焦送入锅炉,作为燃料燃烧产生蒸汽,用于发电和供热。

目前以循环流化床实现多联产已趋近成熟,其工艺特点是利用循环流化床技术在煤燃烧之前,将煤中富氢成分提取出来用作优质燃料和高附加值化工原料,剩下的半焦通过燃烧产生热量,再去供热和发电,在一个系统中实现煤的分级转化和多级利用,大幅度提高煤的综合利用价值。

目前浙江大学对该技术已完成了基础实验和小型热态试验研究,现在处于工业试验阶段。

图1-煤热解煤燃烧为核心的多联产系统(二)浙江大学1MW循环流化床热电气多联产试验装置浙江大学在教育部博士点基金、国家“八五”公关项目的资助下,在实验室建立了一套1MW热态实验装置,并将不同的煤种进行大量的试验,证实了技术上和工艺上的可行性,于1995年获得国家发明专利。

图2-浙江大学1MW循环流化床热电气多联产试验装置浙江大学1MW热态实验装置的主要工艺为:循环流化床锅炉运行温度在850-900℃,大量的高温循环灰被携带出炉膛,经分离机构分离后部分作为热载体进入以再循环煤气为流化介质的流化床汽化炉。

煤在气化炉中经热解所产生的粗煤气、焦油和细灰颗粒进入气化炉分离机构,经分离后的粗煤气进入煤气净化系统,经洗涤塔、电捕焦油器后,部分粗净化后的煤气通过煤气再循环风机加压后送回气化炉底部,作为气化炉的流化介质,其余煤气则进入脱硫等设备继续净化变成净煤气供民用或经变换、合成反应变成甲醇等液体燃料。

浅谈煤基多联产技术

浅谈煤基多联产技术

浅谈煤基多联产技术煤炭是世界上最主要的能源之一,而煤基多联产技术是一种利用煤炭资源实现节能减排的重要手段。

本文从煤基多联产技术的概念、技术特点和应用前景等方面进行阐述,以期对读者有所启迪。

一、煤基多联产技术概述煤基多联产技术是指通过一定的工艺和设备,在煤炭的化学能、热能、电能等多种能源之间进行转化、协同利用,实现节能减排的技术。

煤基多联产技术主要包括以下方面内容:1.燃气化技术。

通过燃气化技术将煤炭转化为合成气,进而可制取合成油、合成氨、合成甲醇等化学品,还可以用于发电和供热。

2.热电联产技术。

通过燃煤发电同时产生热水和蒸汽,进而实现高效的热电联产,不仅能够提高能源利用效率,还可以有效地减少二氧化碳等排放物的释放。

3.燃料电池技术。

采用燃料电池技术将合成气直接转化成电能,不仅实现了能源的高效利用,还能够避免因化学反应而产生的有害气体的排放。

4.煤基低温干馏技术。

利用煤的低温干馏技术可以得到大量的煤气和煤焦油,这些产物可以直接用于供热、供电以及生产化学产品等领域。

5.煤基高温裂解技术。

通过煤基高温裂解技术可以大规模地生产石墨、异丙醇、二甲醚等产品,进一步提高煤炭的综合利用效率。

二、煤基多联产技术特点煤基多联产技术有以下几个显著特点:1.资源利用率高。

煤基多联产技术可以实现对煤炭资源的多元化利用,不仅可以直接将煤炭转化为电能、热能、燃气等多种能源,还可以进一步生产出各种化学产品,大大提高了资源利用率。

2.环保效果显著。

煤基多联产技术可以有效地减少煤炭的排放量和污染物的排放量,充分发挥煤炭资源的深度利用效应,从而实现了节能减排的目标。

3.技术先进性强。

煤基多联产技术是一种高效、先进的综合利用技术,它涉及到化工、能源、环保等多个领域,需要广泛的工艺技术和设备支持。

因此,煤基多联产技术的实现需要具备较高的技术条件和先进的装备设施。

三、煤基多联产技术应用前景煤基多联产技术具有非常广阔的应用前景,以下是几个具体的方面:1.热电联产。

煤热解多联产技术述评

煤热解多联产技术述评
第4 8卷
第 6期
化肥 设 计
Ch m ia e t ie sg e c lF ri z rDe i n l
De c. 2 0 01

21 0 0年 1 2月
1 ・ l
煤热 解 多联 产技 术述评
张宗 飞 , 任 敬 , 泽海 , 李 陈 钢
402 ) 3 2 3 ( 国五环工程有 限公 司 , 中 湖北 武汉 摘 要: 集燃烧和热 解工艺于一体 的煤热解 多联产技术是我 国煤 资源的有效利 用方 式之 一。介 绍 了煤热解 多联产
s u c n Ch n .Au h rh s i to u e h r i g p n i l f t e c a y oy i p l — e e ai n tc n lg o r e i i a t o a nr d c d t e wo k n r cp e o h o p r l ss oy g n r t e h oo y;h s d s u s d a d c mp r d t e t p c l i l o a ic s e n o a e h y ia
p o e st c n lg e t r so o lp r lss p l — e e  ̄in t k n h o e h a a re n c r u a ui z d be n r n p ra l e sb sso y o Y r c s e h o o fa u e fc a y o y i oy g n r o a i g t e c k e tc r ri i l rf die d a d ta s o t b e b d a a i f r ]— y i c l p ss ti i d c t d t a h o l p r l ssp l — e e ai n p o e s t c n l g smo e s i b e fr t e l w g a e c a i d o ih v ltl y;s l— ie , i :i s n ia e h tt e c a y oy i o y g n r to r c s e h oo y i r u t l o h o r d o lk n fh g oa i t a i mal sz d

多联产技术

多联产技术

多联产技术多联产技术概述以及对我国目前多联产技术发展的建议摘要:由于我国的能源危机,以及可持续发展的要求,使得煤炭多联产技术成为我国煤炭利用的主要发展方向,它可以实现资源利用最大化和环境保护最优化,有效地解决我国资源利用、环境保护、能源安全三方面的问题,对我国实现可持续发展具有重大意义。

另外介绍了我国目前多联产技术的发展现状及前景。

关键词:多联产技术概述发展建议正文1、多联产技术概述1.1基本概念多联产技术是利用物理化学方法达到煤的高效、洁净利用的途径。

它以煤炭气化为中心,可以将95%以上的煤转换成一种称之为合成气的可燃气体。

将合成气用于联合循环发电,可以获得比常规燃煤发电高的能源利用效率。

多联产、洁净化技术是实现煤基洁净能源的有竞争力的途径。

多联产的原理,是将煤气化后先通过一个反应器做化工产品,剩下尾气再去燃烧发电。

多联产相当于把化工和发电两个过程耦合起来,能量利用效率可以提高10%~15%,同时,化工产品增值量比较大,并且能够实现调峰。

煤的气化系统很贵,如果能实现化工和发电相互调整,气化系统就能始终稳定运行,降低发电成本。

1.2多联产系统多联产系统是在美国壳牌公司提出的合成气园的概念的基础上提出的。

目前对多联产系统公认的概念是: 多联产系统是指利用从单一的煤气化装置中产生的合成气(CO+ H2 ) , 进行跨行业、跨部门的联合生产, 得到多种具有高附加值的化工产品(如甲醇、醋酸、醋酸乙烯等)、液体和气体燃料(如F- T 合成燃料、城市煤气、人工天然气等)、其他工业气体(如CO2 , H2 , CO等) , 以及充分利用各工艺过程中产生的热能进行发电的能源系统。

本文阐述的多联产系统, 准确地说是基于煤气化的多联产系统, 是以煤炭气化为起点, / 以资源化、减量化、再利用0 为原则, 通过对煤炭气化、发电( IGCC) , 合成甲醇、醋酸等多种煤化工技术的优化集成, 使得煤炭资源得到洁净高效综合利用, 以得到多种化工产品并利用工艺过程的热能进行发电的多产品关联耦合的新型煤气化多联产系统。

煤液化多联产技术概述

煤液化多联产技术概述

煤液化多联产技术概述1. 引言煤液化技术是一种将煤通过热力作用转化为液体燃料的过程。

煤作为一种丰富的可再生资源,具有广泛的应用前景。

然而,传统的煤液化技术存在效率低、能耗高的问题。

为了解决这些问题,煤液化多联产技术应运而生。

本文将对煤液化多联产技术进行概述,包括技术原理、关键技术和应用前景等方面的内容。

2. 技术原理煤液化多联产技术是一种将煤液化过程与其他能源转化过程联合进行的技术。

其基本原理是在煤液化的同时,将液化产物中的高氢含量组分用于其他化工过程,以实现资源的高效利用。

煤液化多联产技术一般包括以下步骤: 1. 煤预处理:将原煤进行粉碎、干燥等处理,以提高煤的可液化性。

2. 煤液化反应:在高温、高压、催化剂存在的条件下,将煤转化为液体燃料。

液化产物主要包括原油、液化气和其他化学品。

3. 产物分离与纯化:将液化产物进行分离和纯化,得到各种需要的产品。

4. 联产过程:将液化产物中的高氢含量组分,如氢气、甲烷等用于其他化工过程,提高资源利用效率。

3. 关键技术煤液化多联产技术涉及的关键技术主要包括煤预处理、反应器设计、催化剂选择、产物分离与纯化以及联产过程的优化等。

3.1 煤预处理:煤液化的关键是提高煤的可液化性。

煤预处理包括煤粉碎、煤干燥和煤中硫和氮的去除等步骤。

通过煤预处理,可以提高煤的反应性和液化产率。

3.2 反应器设计:煤液化反应器的设计包括反应器的类型、尺寸和操作条件的选择等方面。

合适的反应器设计可以提高反应效率和产物品质。

3.3 催化剂选择:催化剂在煤液化反应中起到重要的作用。

不同的催化剂在反应物转化率、液化产物分布和催化剂寿命等方面表现不同。

因此,选择合适催化剂对于煤液化多联产技术的成功应用至关重要。

3.4 产物分离与纯化:煤液化反应产生的液化产物需要进行分离和纯化,以得到高纯度、高价值的产品。

合理的分离纯化工艺可以提高产品质量和产出率。

3.5 联产过程的优化:煤液化多联产技术中的关键环节是将液化产物中的高氢含量组分用于其他化工过程。

煤电联产技术发展趋势探析

煤电联产技术发展趋势探析

煤电联产技术发展趋势探析煤电联产技术是一种将煤炭和电力生产结合起来的创新技术。

它通过在燃煤发电厂中同时提取煤炭资源和发电,从而实现资源的高效利用和能源的可持续发展。

随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,煤电联产技术正逐渐成为能源行业的热门话题。

本文将从技术创新、环境效益和经济效益三个方面对煤电联产技术的发展趋势进行探析。

首先,技术创新是煤电联产技术发展的关键。

随着科技的不断进步,煤电联产技术不断得到改进和完善。

目前,煤电联产技术主要包括燃烧煤炭发电、煤炭气化发电和煤炭液化发电等多种形式。

其中,煤炭气化发电是一种将煤炭转化为合成气,然后通过燃烧合成气发电的技术。

这种技术能够有效降低燃烧过程中的污染物排放,并提高能源利用效率。

未来,随着煤电联产技术的不断创新,更多的技术将被引入,从而进一步提高煤炭资源的利用率和能源的清洁化程度。

其次,煤电联产技术的发展将带来环境效益的提升。

传统的燃煤发电厂在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体,对环境造成严重污染。

而煤电联产技术通过对煤炭进行气化或液化处理,可以有效减少有害气体的排放。

同时,煤电联产技术还可以将煤炭的煤矸石和煤层气等副产品进行综合利用,减少固体废弃物和气体废弃物的排放。

这些措施将大大改善煤炭开采和燃烧对环境的影响,推动能源行业向清洁和可持续发展方向转型。

最后,煤电联产技术的发展将带来经济效益的提升。

煤电联产技术能够将煤炭资源和电力生产有机结合起来,实现资源的高效利用和能源的产业化发展。

通过煤电联产技术,煤炭企业可以将副产品转化为价值,增加企业的收入来源。

同时,煤电联产技术还可以提高燃煤发电厂的发电效率,降低燃料成本,提高企业的竞争力。

这些经济效益将促进煤炭和电力行业的协同发展,推动能源产业的可持续发展。

综上所述,煤电联产技术的发展趋势将在技术创新、环境效益和经济效益三个方面得到进一步提升。

随着科技的不断进步和环境保护意识的提高,煤电联产技术将成为未来能源行业的重要发展方向。

煤的多联产技术

煤的多联产技术

煤的多联产技术研究与开发多联产系统是指利用从单一的设备(气化炉)中产生的“合成气”(主要成分为CO+H2)来进行跨行业、跨部门的生产,以得到多种具有高附加值的化工产品、液体燃料(甲醇、F-T合成燃料、二甲醇、城市煤气、氢气)以及利用工艺过程产生的热进行发电等。

多联产系统能够从系统的高度出发,结合各种生产技术路线的优越性,使生产过程耦合到一起,彼此取长补短,从而达到能源的高利用效率、低能耗、低投资和低运行成本以及最少的全生命周期污染物排放。

多联产系统一方面摒弃了将煤炭视作性质单一的物质,在单一过程中追求达到高的转化率的思路,而强调整体最优。

另一方面把煤气化技术、联合循环发电技术、燃烧及污染物控制技术及化工产品动态配置技术等进行有机集成,特别是促进了氢能利用和削减了CO2排放。

多联产系统弥补了洁净煤炭单元新技术难以同时满足效率、成本和环境保护等多方面要求的不足,为单元技术的发展提出了在局部约束条件下,寻求全局优化的新思路和新方向。

“十一五”期间,需重点解决的有以下几种技术:一是耐硫合成低碳混合醇醚技术,包括耐硫合成催化剂的研发及其催化剂颗粒与反应器的优化设计、催化剂制备的工程基础与规模生产、耐硫合成低碳混合醇工艺技术方案的优化和系统集成;二是先进煤气化及相关配套技术,这是实现多联产的基础和核心技术,包括加压煤气化过程中的流动和反应模拟优化、加压煤气化的工程放大技术、基于模拟透氧膜的高效制氧技术、煤气的高温脱硫技术;三是燃料灵活、低污燃烧技术,包括为解决高氢燃料贫燃料预混燃烧室的燃料分级和空气分级及控制系统、高氢燃料贫燃料预混燃烧室放回火设计的关键技术、为解决高氢燃料的变组分、变热值问题的燃料分级和空气分级及控制系统;四是系统集成与优化设计,包括发展和掌握具有自主知识产权的煤基多联产系统集成的理论和技术,为煤炭联产系统的设计优化/控制和稳定运行提供依据和方法。

在潞安完成油电联产试验,在太原小店、晋城发展1000T/天级先进气化技术、大型加压煤气化技术、耐硫合成低碳醇技术和富氢燃料技术,与河南永煤集团合作完成邮电、化学品联产中试。

煤基多联产系统的技术难题及中国发展状况

煤基多联产系统的技术难题及中国发展状况

摘要:煤基多联产是洁净煤技术发展的重要方向,因此对煤基多联产系统的研究具有重大意义。

本文主要探讨煤基多联产系统和单元两方面的技术问题,以及我国发展煤基多联产在体制、资金和技术水平方面的问题。

1 煤基多联产系统的意义我国是煤资源比较丰富且以煤为主要能源的国家,而且这种现状在接下来的几十年不会有所变化,但目前我国对煤资源的利用效率还很低,并在其利用过程中产生了严重的环境问题。

现在全球各个国家都面临着不同程度的能源问题,我国也不例外,也存在严重的能源问题;为了我国经济的可持续发展,为了响应国家节能减排的号召,为了寻找一条行之有效途径来解决我国现在所存在的种种问题,因而“煤基多联产系统”成为了一个煤化工领域比较热门的话题。

2 煤基多联产系统的关键问题煤基多联产系统通过气化把两大系统—燃料/化工产品生产系统和动力生产系统—联结起来进行物质与能量交换,然后生产出液体燃料、化工产品和电力。

动力生产系统在联产系统中主导能量转换,它直接关系到生产过程的效率,因此会影响效率、生产成本以及污染排放等。

显然动力生产系统在联产系统的发展中起到了非常关键的作用,世界各国都在为发展动力生产系统进行竞争。

因为煤基多联产系统是一个跨行业、涉及多学科的巨大复杂系统,各个生产过程的物质流、能量流、信息流和价值流相互交叉、耦合,其复杂程度远远超过单个产品的生产(实际上现代化电厂、化工厂本身就是一个巨大复杂系统),此外还存在众多外部条件的制约,如资源的数量与质量,开采的难易,交通运输,市场的供需,环保标准和排污收费等等,这些因素是时变的,非线性的,呈现出新的特点。

2.1 系统方面多联产系统的核心就是强调系统内物质交换和能量转换过程的有机耦合、优化与集成,从而使得系统具有灵活的原料和产品系统,比各自单独生产简化工艺流程,减少基本投资和运行费用,根据市场需求调整产品结构改善负荷跟踪性能,并进而改善环境性能。

因而从系统工程角度而言有大量的科学问题需要研究,如联产系统的优化综合,优化运行、负荷跟踪和控制,灵活系统(燃料、产品)设计等。

煤基多联产系统的经济分析与优化方法

煤基多联产系统的经济分析与优化方法
关键点
区域能源结构优化、能源安全、可持续发展
05
结论与展望
研究结论
煤基多联产系统具有显著的经济效益和环境效益,能 够实现能源的高效利用和减少污染物排放。
煤基多联产系统的优化方法包括工艺流程优化、操作 参数优化和系统集成优化等方面,这些方法能够提高
系统的能源利用效率和降低生产成本。
煤基多联产系统的经济分析表明,该系统在经济上具 有竞争力,尤其在煤炭资源丰富的地区,能够为当地
特点
具有能源转化效率高、污染物排放低 、资源利用充分等优点,是实现煤炭 清洁利用的重要途径。
系统组成与工作原理
系统组成
主要包括煤炭气化装置、燃气轮机或内燃机、余热回收装置、多联产产品合成 设备等。
工作原理
煤炭经过气化后产生合成气,经过燃气轮机或内燃机发电,同时回收余热用于 供热或蒸汽生产,剩余的合成气可用于生产氢气、甲醇、合成氨等化学品。
经济发展提供有力支持。
研究展望
进一步深入研究煤基多联产系统的能 效和污染物减排潜力,为该系统的推 广应用提供更有力的支持。
深化煤基多联产系统的优化方法研究 ,包括工艺流程、操作参数和系统集 成等方面的优化,以提高系统的能源 利用效率和降低生产成本。
加强煤基多联产系统与其他可再生能 源的集成研究,实现多种能源的互补 利用,提高整个能源系统的稳定性和 可靠性。
经济效益分析
销售收入
产品出售的市场价值。
利润
销售收入扣除成本后的净收益。
投资回收期
衡量投资回报率的指标,指收回初始投资所需的时间 。
环ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ影响评估
污染物排放
烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放量 。
温室气体排放
二氧化碳等温室气体的排放量。
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浙江大学是国内较早开发以煤热解气化为核心的煤分级转 化综合利用的研究单位之一。早在1981 年就提出了循环流 化床煤热解气化热、电、气多联产综合利用方案,自行设计 并建造的1MW 煤热解气化燃烧分级转化试验装置上进行了部 分气化燃烧验,并在上面对不同的煤种和不同运行参数进行 了大量试验,证实了技术上和工艺上的可行性,于1995 年 获得国家发明专利。利用该技术开发了12 MW 及300 MW 循 环流化床多联产装置,下图为该多联产技术的基本工艺流程 图。

经过多年的发展,目前在国外主要有气化燃烧技术与联合循环发电相结 合的先进燃煤发电技术。以煤部分气化为基础的先进燃煤发电技术的主 要代表有美国Foster Wheeler 公司开发的第二代增压循环流化床联合 循环(APFBC)和英国Babcock 公司开发的空气气化循环(ABGC)。近 年来,日本通过引进国外技术和自行开发研究的结合, 设计出了第二 代增压流化床联合循环( APFBC ) 和增压内部循环流化床联合循环 (PICFG)。煤的多联Biblioteka 技术翟裕 2011115287
所谓“多联产”,煤多联产技术是指以煤为原料,集成煤热解焦化、 燃烧发电、气化与化工合成、废弃物处理与污染控制单元工艺,以生产 洁净燃料、化学品、电力、热力、制冷等多种产品为目标,通过多种工 艺的耦合与联产,实现保护生态环境,合理利用资源,减少工程投资, 降低单位生产成本,提高过程效率与经济效益的单元工艺优化组合与产 品方案灵活可调的“资源-化工-能源-环境”一体化的煤转化技术集成 系统,故有时也自称为煤多联产系统。
以煤热解燃烧为核心的多联产系统

以为热解的多联产技术正是针对 煤中活性组分和惰性组分在化学 性质上的差异,分阶段实施煤的 热解和燃烧的分级转化利用。以 煤热解燃烧为核心的多联产系统 用热载体提供煤热解所需的热量, 通过热解可以得到工业用气或民 用燃料气,并通过焦油分离、精 制获得苯、萘、酚、蒽、菲等多 种芳烃化合物,半焦直接燃烧生 产蒸汽用于供热或发电。目前大 多数以煤热解为基础的多联产技 术主要包括热解、燃烧和热电生 产单元技术的集成,可以为城镇 提供煤气,蒸汽和电力,也有在 以上联产基础上利用热解气进一 步合成甲醇等下游化学品。总体 上讲,以煤热解的多联产系统可 表示为图所示。
以煤完全气化为基础的多联产技术
煤完全气化为核心的多联产系统主要 由气化单元、煤气净化与变换单元、 化工合成单元和热电生产单组成。以 煤完全气化为基础的热电气多联产技 术就是将煤在一个工艺过程——气化 单元内完全转化,将固相炭燃料完全 转化为合成气,合成气可以用于燃料、 化工原料、联合循环发电及供热制冷 等,实现以煤为主要原料,联产多种 高品质产品,如电力、清洁气体、液 体燃料、化工产品以及为工业服务的 热力。例如:美国能源部提出Vision 21(展望21)能源系统,其基本思想 是以煤气化为龙头,利用所得的合成 气,一方面用以制氢供燃料电池汽车 用;另一方面通过高温固体氧化物燃 料电池和燃气轮机组成的联合循环转 换成电能,能源利用效率可达50%~ 60%。其系统特点是排放少,经济性 比现代煤粉炉高10%
12 MW 热电气焦油多联产系统典型运行特性见表1,气化炉 运行温度为580 ℃时,煤气及焦油的产率分为1.1 m3/h 及 10%。循环流化床锅炉和流化床气化炉联运时,锅炉气化炉 能够稳定协调地运行,通过调整进入气化炉高温灰热载体, 可方便地调整气化炉温度。
循环流化床多联产系统生产的典型煤气成分见表2。由表 2 可知,H2 及CH4 含量高,两者之和达到近70%,N2 及CO 含 量较低,其典型低热值达24 MJ/m3 以上,远高于一类气热 值要求,属优质可燃气体,可作为居民及工业燃料气。煤气 中H/C比达3.58,CH4 通过转换后可作为甲醇等液体燃料合 成的原料气。
以煤部分气化为核心的多联产技术

以煤部分气化为核心的多联产技术,主要是将煤在气化炉内进行部分气 化产生煤气,没有被气化的半焦进入锅炉燃烧产生蒸汽以发电、供热。 部分气化产生的煤气视成分不同分别用于不同用途。如空气气化产生的 煤气由于氮气含量高、热值较低而用于燃气-蒸汽联合循环发电。而氧 气气化产生的合成气一般可以直接作为燃料气供应,如民用燃气、生产 工艺燃气和燃气-蒸汽联合循环发电等,也可经过转化生产各种丰富的 化学产品,如甲醇、二甲醚及乙二醇等。另外,在热、电、气多联产系 统中,还可获得其它副产品,如硫磺及CO2 等其它产品,煤灰渣中可提 取钒等贵重原料,或可作为建筑原料。
谢谢,再见!
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