煤基多联产在工程实践中的应用和发展
煤的多联产技术
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。
关于煤基多联产发展的问题与建议
将 烟 台 I E 电 厂 作 为 示 范 工 程 ,开 展 了 国 际 招 标 , 由 于 G C 造 价 太 高 没 有 实 施 ,正 在 研 究 扩 大 规 模 降 低 造 价 ;以 煤 气 化 后 代 替 天 然 气 生 产 化 肥 ,在 渭 河 化 肥 厂 等 已 有 应 用 ;以
前 后 实 现 初级 系 统 的工 业 应 用 ,并 逐 步 向先 进 系 统 发 展 。
耦 合 示 范 ,以及 先 进 系 统 单 元 技 术 的 研 发 , 尚 未 形 成 大 规 模 工 业 化 生 产 。 美 国 正 在 进 行 路 线 图 制 定 、初 级 系 统 的 工 程示 范 ,同 时启 动 了 先 进 系 统 的关 键 技 术 和 系 统 技 术 研 究 , 规 划 在 2 1 完 成 包 括 电力 、氢 、 液体 燃 料 生 产 和 二 氧 化 0 5年 碳 分离 的 先 进 系 统 的 商 业 化 示 范 ; 日本 正 在 进 行 先 进 系 统
煤 气 化 后 生 产 甲醇 、 甲 醛 已 有 许 多 运 用 : 现 在 正 在 建 设 直
成 、发 电 、供 热 、废 弃 物 资 源 化 利 用 等 单 元 工 艺 构 成 的 煤 炭 综 合 利 用 系统 ,也 称 为 “ 基 多 联 产 系统 ” ( 下 简 称 多 煤 以
联 产) ,其 龙 头 工 艺 是 煤 气 化 ,核 心 是 煤 化 工 和 发 电 的 有 机 结 合 ,具 有 产 品 结 构 灵 活 、 生 产 成 本 低 、 能 源 转 化 效 率 高
国家 “7 ” “ 6 ” 计 划 。有 关 科 研 单 位 和 企 业 分 别 提 出 93 、 83 了符 合 各 自发 展 特 点 的 、多 种 形 式 的 多 联 产 工 艺 路 线 ,有 的 已开 始 进 行 系 统 集 成 研 究 。 山 东 兖 矿 集 团公 司 、华 能 集 团公 司 、神 华 集 团公 司等 大 型 企 业 已 经 制 定 了 多 联 产 发 展
煤分级利用多联产技术及其发展前景_岑建孟
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
煤基多联产技术在能源领域中的应用前景
煤基多联产技术在能源领域中的应用前景一、前言能源是当今全球发展所必需的重要产业,也是支撑工业、城市化和社会发展的根本所在。
但是,能源产业也面临着诸多的问题,如资源有限、环境风险和经济可持续性等。
因此,能源领域中的多联产技术逐渐成为行业内的关注点。
尤其是煤基多联产技术,不仅可以提高资源利用效率,减少污染排放,而且能够产生多种价值产品,具有广泛的应用前景和商业价值。
二、煤基多联产技术的定义和特点1、煤基多联产技术的定义多联产技术是指在一个生产系统中通过合理的工艺结构布局、调整生产参数和资源综合利用等手段,实现多个产品的联产,达到经济、节能、环保的效果。
煤基多联产技术就是基于煤炭资源为原材料的多联产技术。
该技术可以使煤的能值的化学能被高效利用,同时使煤的物理能和有用元素被回收利用,实现煤资源的综合利用。
2、煤基多联产技术的特点(1)煤的多联产技术能够实现能源高效利用,可以在煤的燃烧过程中回收余热和废气,加快煤炭化学反应,提高热值和化学反应效率,减少能量损失。
(2)多联产技术可以实现多个产品的联产,不仅可以提高利用效率,而且可以使生产系统更为灵活和多样化。
(3)在煤基多联产技术中,发电和化工生产可以进行自主协调,并且能够根据市场需求适时调整产品质量和产量。
因此,该技术能够提高资源和市场的适应性。
(4)在煤基多联产技术中,可以实现高效煤气化和气化废物的再加工等环保措施,实现资源的综合利用和环保效果。
三、煤基多联产技术的应用前景1、能源产业中的应用前景(1)提高煤炭资源利用效率在传统的煤炭利用过程中,大量的煤炭热能未能得到充分利用,导致了能源的大量浪费。
而煤基多联产技术可以将煤的化学能和物理能高效利用,使得能源的利用效率大大提高,可以更好地满足能源的需求。
(2)减少污染物排放随着技术的进步,煤基多联产技术中可以进行高效的净化处理,减少污染物的排放。
同时,可以回收有用元素,对于资源的保护和环境污染的控制具有重要意义。
发展中的现代煤化工多联产
础上 , 是现在 大家已经接受 了 的。 实 , 这 其 近期 的 研 究 由此可 见 ,煤 气 化 ” 煤 化 工 的 最 关 键 技 术 和 必 “ 是
料 , 一 步 生 产 成 千 上 万 个 化 工 产 品 , 用 到 国 民 经 进 应
煤 炭 气 化 是 将 煤 进 行 不 完 全 燃 烧 转 变 为 合 成 气
(0 H) 即部分 氧化工 艺 。随着 国内外煤 气化技 术的 C+。,
不 断 成 熟 , 大 提 高 了煤 炭 气 化 效 率 和 煤 炭 转 化 的 综 大 合 效 率 , 大 了煤 炭 气 化 的 应 用 领 域 。 煤 炭 气 化 技 术 扩 广 泛 应 用 于 煤 化 工 中 的 氢 、 、 、 、 气 五 大 产 品 氨 醇 油 燃 领 域 。 通 常 也 将 用 于 合 成 油 的 工 艺 称 为 煤 的 间 接 液
图 1 煤 化 工 工 艺 流 程 示 意 图
柴 油 等 。尽 管 氢 气 的 来 源 可 以 多元 化 , 如 可 以 通 过 例 甲 烷 的 蒸 汽 转 化 得 到 , 者 通 过 水 的 电 解 得 到 , 是 或 但
实 现 煤 综 合 利 用 的 工 艺 起 点 是 煤 炭 气 化 和 煤 炭
料 ( 醇 、T燃 料 、 甲 醚 等 ) 氢 气 以 及 用 于 工 艺 过 甲 F 二 、
程 的热和 电。
为 多 联 产 下 定 义 的 学 者 不 少 , 们 的 说 法 尽 管 有 他
图 意 图
所 不 同 , 共 同 点 是 对 于 多 联 产 限制 在 以煤 气 化 为 基 但
作 者 简 介 : 宏 青 (9 1 ) 男 ,9 5年 毕 业 于 北 京 大 学 , 唐 14一 , 16 原 兰 州 石 化 设 计 院 副 总 工 程 师 , 授 级 高 工 , 任全 国 化 学 教 现 工 程 中 心 站技 术 委 员 会 副 主 任 , 期从 事 化 学 工 程 工 作 。 长
解读“以煤为基,多元发展”
解读“以煤为基多元发展”走好“以煤为基,多元发展”这条路子,必须抓住机遇,迎接挑战,解决问题,弥补不足,全力实现跨越发展。
不论是煤炭产业还是电力产业、煤化工产业、高新技术产业,都需要项目做支撑。
要把项目建设作为推动转型跨越的第一抓手,统筹推进各个领域、各个方面的重大项目建设,尤其是要抓好重点工程项目和工业转型项目、重点工业项目、重点新建技改项目、自主研发项目和创业项目建设。
要促进金融与产业间的结合,加强金融手段的应用,加大金融行业对各类重大项目的支持力度,真正形成“政府搭台,企业唱戏,金融弹琴”的项目共推机制。
对山西省而言,多元发展就是必须在抓好传统产业的同时,突出重点,在做大做强现代煤化工、煤层气新能源新材料、装备制造和高新技术这四大产业上下更大功夫。
去年,富士康工业园完成销售收入30亿元,就业人数达到1.8万人,充分发挥了高新技术产业在经济发展中的放大、带动、集聚和引领作用。
当前富士康加紧进行A区项目建设,加大光通讯连接器、精密模具、工业机器人等产品的开发生产,目标是建设成为全球重要的精密光机电产品基地,对山西省经济的拉动作用将越来越明显。
以煤为基,多元发展,需要突出重点,统筹兼顾。
一是全面提升传统优势产业,改造提升煤炭产业这个拳头产品,让有限的资源创造出更多的价值。
二是推进煤化工产业规模化,做强、做精、做细煤化工。
从山西省的资源条件和环境条件出发,从水耗低、资源消耗少的角度出发,以科技为支撑,多联产、循环化、抓高端,开辟具有山西省特色的现代煤化工路径。
要更多依靠焦炉煤气、煤层气、劣质煤、瘦煤发展新型煤化工,把煤炭榨干吃净。
三是发挥煤炭积累资金优势,大力发展新兴产业,全力打造高端装备制造业、新材料、新能源、高新技术等新兴产业,提高服务业发展水平,不断培育经济跨越发展的支撑点和增长点。
“以煤为基,多元发展”,必须解放思想,开阔眼界,对煤炭进行深入全面的再认识。
煤炭不仅是能源资源,也是碳材料资源;不仅是燃料,更是原料。
煤电化联合生产技术能应用发展
1 引 言
式 。 煤 气化 技 术是 整体 煤 气 化 多联 产 技 术 的 主 要中 国 的 能源 问题 至 关 重 要 。 煤 的利 用 从 最 初 的 直接 燃 烧 到 煤 化工 ,利 用形 式越 来 越 多样 化, 总 的趋 势是 清 洁 、 高效 和 综 合 利 用 等 。
是 煤 炭采 选 洗 配售 ;二是 煤 电 ;三是 以煤 焦化 、气 化、液 化 为主 的煤 化工 ,也 可 以制成 化 学 中间体 再
与 动力 系统有 机 结合 起来 , 将具有 良好 的社会 、经 济 效 益 。 整 体 煤 气 化 多联 产 技 术 就 是 一 项 高 效 清 洁 综合 利 用 煤 炭 资 源 的技 术 , 是 我 国 能源 供 应 紧 张 以及 由于 能源 使 用 带来 污 染 严 重 两 大 问题 的积
中图分 类号 : 4 72 文献 标识码 : 文章编 号 : 0 32 5 (0 00 — 0 40 F 0. A 1 0 —3 52 1 )50 2 —4
d i1 .9 9j sn 10 —3 52 1 .50 5 o:03 6 /.s .0 32 5 .0 00 . i 0
Abs r c :The e f c i ii a i n ofc lr s r e sv r o e ne y t o i t ti o ta t f e tveutlz to oa e ou c si e y c nc r d b he s c e y.I sa c mpl x a d e n
oft e ,a d t n p op e t e hn og c lf a i lt h m n he r os s ist c ol i a e sbiiy.Fi ly,t r i l i s s m e f t e pr vi wsof na l he a tc e g ve o u ur e e
煤化工技术应用及研究进展 孙铁梁
煤化工技术应用及研究进展孙铁梁摘要:煤作为能源型国家战略性资源,煤化工技术的发展关系到国民生计、国家经济建设。
大力开发煤化工是民之所向,大势所趋。
近几年,在国家战略方针的推行下我国现代煤化工技术已基本形成雏形并部分已投入运行,具有一定的工业化规模。
今后我们应顺应趋势,加快煤化工大型化、精细化发展的步伐。
鉴于此,本文对煤化工技术的应用及研究进展进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:煤化工技术;应用;进展一、煤化工技术的发展现状分析依照不同种类煤化工的技术特点,可以将煤化工分为新型煤化工与传统煤化工两种。
传统型煤化学通常应用于钢铁冶炼与农业生产等领域。
传统型煤化工与新型煤化工的区别主要体现在生产过程中与销售对象条件上的差异,新型煤化工生产过程中可以同时得到甲醇、烯烃、油以及天然气等副产品。
在产品市场需求规模较大的情况下,使用市场供应比较丰富的褐煤为原料,可以起到提升经济效益的作用,使能源资源的供给有更加稳定的保障。
在我国社会经济高速发展的大背景下,新型煤化技术已经成为一项国家级战略储备技术,同时也是国家重点支持的能源产业。
当前我国新型煤化技术依照生产产品种类的不同可以分为煤液化技术、煤气化技术与炼焦技术三种。
炼焦技术指的是用于特定煤种的煤化技术,芳香族是相关产品主要的机质结构,周围连接官能团大分子与侧链,在高温干馏处理工艺下,大分子在热力作用下被分解,支链产生裂解。
分子在裂解的过程中由液态转变为气态,未裂解与高熔点的大分子则依然维持固态状态,在气状物质与固态物质相渗透的过程中形成胶体。
随着温度的不断升高,液态与气态逐渐消失,固体颗粒由于经历短时间的收缩与膨胀后,所产生的焦炭其内部会含有裂纹与气孔。
在高温环境下,炼焦煤产生结焦反应与热分解反应,进而得到煤气、煤焦油与焦炭等化工产品。
二、常见的煤化工技术1、煤气化技术一般在高温的作用下,煤炭和化学药剂两者之间容易产生反应,我们可以将固体煤炭转化为气体的形式。
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。
浅议煤基多联产
中图分类号 :T 5 Q4
文献标识码 :A
能 源是 人 类 社 会 赖 以生 存 和 发展 的基 础 .是 世界 各 国经济 社会 可持续 发展 的物 质基 础 。 在 我 国一 次 能 源 消费 中 .煤炭 始 终 占主 导地 位 。根 据 国家权 威 部 门统 计 ,近几 年 我 国一 次 能
用年 限 .但相 对我 国工业 化发展 尚处 于 中期 、城镇
天然气
油 ∞
图 1 煤 基 多 联 产 总 汇 示 意
№
煤 经 过 洁净 气 化 技 术 气 化 为粗 合 成 气 粗 合
成 气 根据 不 同 的要 求 进 行 精 制 .精 制 后 的合 成 气
送 往各 个装 置
多联 产 的技 术 方 案 与 特 点进 行 了 比较 。认 为 “ 十二 五 ”期 间 ,在 我 国建 设 大 型 I C G C与 甲醇 多联 产 装 置 示 范 工 程 已具 备 了充 足 的 条 件 。
关键词 :煤化工 ;甲醇一 电联产 ;述评
文章编号 :1 7— 6 7 (0 2 0 0 — 7 6 3 9 4 2 1)1 ~ 04 0 1
化
・
学
工
业
6・
C E I A US RY H M C LI ND T
21 年 01
第 2 卷 9
炼 高等 级钢 材 的重要 原料
精 制 后 的 合成 气 可 送 往 甲烷 化 装 置 .制 取天
然 气 。煤 基 天 然 气送 人 管 道外 输 。可 作 为 油基 天
然 气 的补充
但 在 诸 项 能 源 消 费 中 。煤 炭 仍 然 占据 第 一 的 位
置 .这进 一 步说 明 了煤炭 在 我 国 一次 能 源 中的 重
煤化工产业的发展思考与实践
二、 国 内煤 化 工发 展情 况
1 . 现 状
我 国煤 化 工 产 业 发 展 始 于 2 0世 纪 4 0年 代 , 在 南 京、 大连 建 成 了 两 个 以煤 为 原 料 的 化 工 厂 , 生 产 合 成 氨、 化肥 、 焦炭、 苯 等 产 品 。5 0年 代 建 成 了吉 林 、 兰州 、 太原 三个 化 肥 厂 , 生产合成 氨 、 甲醇 、 化肥 、 电石 、 合 成 橡胶 等产 品 。8 0年代 以后 , 受 能源 结构 制 约 , 又开 始 建 设 大型煤 化 工项 目, 如 山西潞 城 年 产 3 0万 吨合 成 氨 大
中 图分 类 号 : F 4 0 7 . 2 1 文 献 标 志码 : B 文 章编 号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 ( 2 0 1 4 ) 0 3— 0 0 1 6— 0 2
煤化 工行 业论 述 1 . 煤化 工产 业界 定
一
、
煤 化工 产业 是指 以煤 为 主 要原 料 生 产 燃料 及 化 学 品的产 业 , 是我 国能 源和 原 材料 工 业 的重 要 组 成 部分 。 煤 化工 产业 可分 为传 统煤 化 工 和 现代 煤 化 工 。传 统煤 化工主要指焦化 、 电石、 合成氨、 甲醇等行业 , 现代煤化 工 主要指 近 几年 开始 发展 的煤 炭 液化 、 煤制烯烃、 煤 制 天 然气 、 煤制 二 甲醚 、 煤 制乙二醇、 煤 制 芳 烃 以及 煤 化 电联 产 等领 域 。煤 化 工 产 品 涵 盖 焦 炭 、 电石 、 氮肥 、 甲 醇、 二 甲醚 、 烯烃 、 油品、 天然气等 , 涉及煤炭 、 电力 、 石 化等领域 , 是技术 、 资金、 资源密集型产业 , 对 能源 、 水 资源的消耗较大, 对资源 、 生态 、 安全 、 环境和社会配套 条 件要 求较 高 。
现代煤化工技术应用及发展综述
现代煤化工技术应用及发展综述随着能源需求不断增加,煤炭作为一种重要的化石能源,一直受到人们的广泛关注。
煤炭资源丰富,但传统的煤炭开采和利用方式对环境造成了很大的危害,因此发展现代煤化工技术成为必然选择。
本文将对现代煤化工技术的应用及发展进行综述。
一、现代煤化工技术的应用1. 煤炭气化技术煤炭气化技术是将煤炭在高温、高压和缺氧条件下转化为可燃性气体的一种技术。
煤炭气化技术可以生产合成气、合成甲醇、合成油等多种产品,其中合成气可以作为化工原料、燃料和发电燃料使用。
煤炭气化技术可以有效利用煤炭资源,减少煤炭对环境的污染,具有广泛的应用前景。
2. 煤直接液化技术煤直接液化技术是将煤炭转化为液态燃料的一种技术。
煤直接液化技术可以生产出煤油、柴油、液化石油气等燃料,这些燃料与传统石油燃料具有相同的性能,并且可以直接应用于现有的燃油设备中。
煤直接液化技术可以有效提高煤炭利用率,减少对石油的依赖,具有很高的经济价值和社会意义。
3. 煤间接液化技术煤间接液化技术是将煤炭转化为合成气,再将合成气通过催化反应转化为液态燃料的一种技术。
煤间接液化技术可以生产出合成油、合成柴油等燃料,这些燃料与传统石油燃料具有相同的性能,并且可以直接应用于现有的燃油设备中。
煤间接液化技术可以有效提高煤炭利用率,减少对石油的依赖,具有很高的经济价值和社会意义。
二、现代煤化工技术的发展1. 技术水平不断提高现代煤化工技术的发展离不开技术的不断进步。
随着科技水平的提高,煤炭气化技术、煤直接液化技术、煤间接液化技术等煤化工技术不断得到改进和发展,产品的质量和效率也得到了极大的提高。
2. 煤化工产品多样化现代煤化工技术的发展,使得煤化工产品的种类越来越多。
除了传统的合成气、合成油、合成甲醇等产品,现代煤化工技术还可以生产出煤基化学品、煤基材料、煤基新能源等产品,多样化的产品使得煤炭的利用更加广泛,为国家的经济发展做出了更大的贡献。
3. 煤化工技术与环保的结合现代煤化工技术的发展,注重环保和可持续性发展。
多源煤基固废协同制备矿用充填材料及工程实践
多源煤基固废协同制备矿用充填材料及工程实践
多源煤基固废协同制备矿用充填材料是利用煤矸石、煤矿废渣、煤矸石砂浆等多种煤矿产废资源,通过混配、复配和掺配等方法制备出一种能满足矿井充填要求的充填材料。
煤矸石是煤矿开采过程中产生的一种固体废弃物,主要由煤层岩石和未煤化的有机质组成。
而煤矿废渣则是在煤炭加工过程中产生的一种固体废弃物,含有较高的无机物质。
煤矸石砂浆则是由煤矸石经过破碎、细磨等工艺处理而成的一种矿渣。
通过对多源煤基固废进行充填材料的混配、复配和掺配,可以实现矿井内部的充填作用。
在充填过程中,多源煤基固废的无机物质能够起到填充、垫层、支撑等作用,使得矿井空间得到充分利用和稳定。
同时,多源煤基固废中的有机质也能够起到填充材料与矿体之间的密封作用,阻碍水流和气体的渗透。
在工程实践中,多源煤基固废协同制备矿用充填材料已经得到了广泛应用。
通过合理的混配、复配和掺配,可以在矿井充填过程中实现对煤矸石、煤矿废渣和煤矸石砂浆的综合利用,减少了固体废弃物的排放和环境污染。
同时,多源煤基固废制备的充填材料具有良好的稳定性和强度,可有效支撑矿井空间,提高采空区的利用率和安全性。
总的来说,多源煤基固废协同制备矿用充填材料在矿井充填工程中具有较高的应用价值和发展潜力,能够有效解决煤炭产废问题,促进资源的综合利用和环境保护。
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。
新型煤化工大有可为:煤基多联产符合中国国情——中国工程院院士倪维斗访谈
倪维斗简介
倪 维斗 ,清华 大学教 授 ,博士 生导 师 ,
中 国工 程 院 院士 ,我 国能 源动 力行 业 的著 名 专家 , 国家重 点 基础研 究规 划专 家顾 问
组成员 , 中国环境 与发展 国际合 作委 员会
能源组 中方主 席 。t 8 ~1 9 8 4年任 清 华大 9 9
记 者 :您提 出 了以煤 气化 为核 心 的 多联 产 系统 观 点 ,具体 来讲 包 括 什 么 内容?
具 有 更 好 的经 济 性 ,更 高 的 能量 效
率 ,以及更加 灵活 的运 行操作 性 。 资
源 和环 保 呼唤 煤 的 现 代 化 利用 ,多 年 来 的技 术 进 步 也 提供 了煤 现 代 化 利 用 的大 好 时机 。我认 为 煤 现 代 化 利 用 的 战略 方 向之 一 就 是 以煤 气 化 为 核心 的多 联产 。
称I Hale Waihona Puke CC)发 电,是 洁净 的煤气 化技
术 与高 效 的联 合循环 技 术的 结合 。
基 于 煤 气 化 的多 联 产 系 统 是 将
I GCC发 电和煤 化工 技术耦 合 的能源
个 。充矿集 团在 山东 的 I GCC联 产 甲醇 装 置 属 于 世 界 首创 , 已实 现 长
周 期 稳定 运行 ,并实现 了 连续盈 利 。
不 是最充分 的 。如 果把发 电和煤 化工
结 合起来 , 能使 温度 、压力 、物质 就
的梯 级 利 用 达 到 最佳 ,实现 效 率 最
轮机 发 电 ,资 源可 以吃干榨 净 。
煤 基 多 联产 相 比纯 I 发 电 GCC
7
t T L' c m v 石E n R L O油 M c s
煤基多联产系统的经济分析与优化方法
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。
煤气化多联产系统研究现状与进展
7 2 。 ia
Ab t a t h t d e eo me t n r g e s o o lg sf ai n p lg n r t n s se n t k y tc n l g e es mm a i e n t ep p r A n a e s r c :T esu y d v l p n d p o r s fc a a i c t o y e e a i y tm a d i e e h o o y w r u a i o o s r d i h a e z d i c  ̄i d t
1 国 内外 煤 气 化 多联 产 系统 研 究发 展 现 状
11 国外 煤气 化 多联产 系统研 究现 状 .
自2 0世纪 8 0年代起 , 国、欧盟 和 E本等国政府分别制 美 l 定 和 实 施 了 I C和 煤 炭 联 产 研 发 和 示 范 的 国家 计 划 。 GC 18  ̄2 0 9 5 0 0年 ,美国先后部署 了 5轮 “ 洁净煤发展计划 ” ( C ) J 助 建 成 了 4座 I CC示 范 电站 ,总 投 资 约 2 . C T ,资 G 1 7亿 美元 ,占该计划总投资 的 3 %。19 1 9 8年 ,为了低成本地消除 电力 和 交 通 运 输 部 门利 用化 石 能 源 而 带 来 的 环 境 问题 , 林 顿 克 政 府 制 定 了愿 景 ( Vio )g 工 厂 发展 规 划 J 励 煤 炭 联 2 s n ̄ 源 1 i ,鼓 产 系 统 关 键 技 术 的研 发 , 调 多种 先进 技 术 的 集 成 , 力 推 进 强 大 煤 炭 等 多种 燃 料 的高 效 洁 净 综 合 利 用技 术 , 期 最 终 实 现 近 零 以 排放 的多产 品联合 生产系统 。一些 国际上著名公司 ,如 B P公
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( hn a o a C e ia E gne n op r in B in 0 0 7 C ia C iaN t nl h m cl n ier gC roa o , e i 10 0 , hn ) i i t jg
Absr c t a t:Co l—b s d C a a e O—p o u t n s se wa h i te m fce n c a e h oo y i h u u e r d c i y tm st e mansr a o la o ltc n lg n t ef t r .Th e e — o e d v l o me to o l— b s d C — r du to y t m u d c n rb t o s t i a l e eo p n fc a — a e O— p o cin s se wo l o t u e t usa n b e d v lpme f n to l c n my a h i nto aina e o o nd t e
心是煤化工和发 电的有机 结合 , 其基 本过 程是 通过 大规模 气化 炉将燃料气化 , 所用 的燃料 可以是煤 ( 尤其是高硫煤 ) 石油焦或 、
即使采用某些 常压气 化粉煤 工艺 , 也存 在 消耗 大 、 耗高 、 能 规模
小。
进入 8 0年代后 , 随着“ 洁净煤技术 ” 洁净煤气化技术” 和“ 的 开发研究 , 洁净 煤气 化技术 ” “ 已取得 了重大 成果 , 并进 行 了商 业化运行 。“ 洁净煤气 化技术 ” 用先进 的气 流床反 应器 , 采 以水 煤浆和于粉煤为原料 ; 大规模单系列加 压气化并 实现 了工 业化 。 其气化指标好 , 有利于环境保护 , 成为煤气 化技术 的主流 。我们 把这种粉煤气化通称 为第二代 煤气化工 艺。它 的主要特征为环
2 1 年 3 卷第 3 00 8 期
广州化工
・9 3・
煤 基 多联产 在 工 程 实践 中的应 用 和发 展
程 靖, 汪寿建 , 国恩 , 孙 王 冰, 蔡宗远
( 中国化 学 工程集 团公 司,北 京 100 ) 0 07
摘 要 : 煤基多联产系统是未来洁净煤技术发展的主流趋势, 发展煤基多联产系统对我国能源工业的战略调整和国民经济的
我国的能源结构 以煤炭 为主 , 并在 相 当长 的时 间内无 法改
看, 早期 的煤 气化大都使用块煤和小 粒煤为原料 制合成气 . 我们
通称为第一代煤 气化 工艺 。造 成大 量粉煤 资源 不能 有效 利用 ,
变这种格局 , 以我 国的经济要 想可持续发 展 , 所 就必 须实现 煤炭 资源 的高效 、 洁净利用 , 优化 终端 能源结 构 , 煤 基多联 产 系统 ” “ 正是解决这一问题 的有 效技术 。“ 煤基 多联产 ” 以煤 为原 料 , 是 集煤气化 、 化工合成 、 发电 、 供热 、 废弃物资 源化利用 等单元 工艺 构成的煤炭综合利用系统 , 其整个 过程 的龙 头工艺是 煤气化 , 核
l to u in.
Ke r y wo ds:c a o l—b s d C a e O—p o u t n s se ;c a a i c t n tc n lg ;a p ia in rd ci ytm o o lg sf a i e h o o i o y p lc to
s aei ajs e t f n r n ute.H g ol— ae O—po ut nss m sol ewd l ue n h ol t t c dut n o eeg id s s ihca —bsdC — r c o yt hud b i y sd ad teca r g m y i r d i e e
可持续发展必将起到重要作用 。煤基多联产应 当是 大容量而且 能够 大规模应 用的 , 煤基 多联产 的龙头煤 气化技术 就应 当是规模化
的。发展多联产的主要 目的是要大幅度地提高煤炭利用 的效率和经济性 , 而减轻资源需求压力并减少污染 。 从
关键 词 : 煤基多联产系统; 煤气化技术; 应用
g sf ai n tc n l g s lc moie s o l e lr e s ae T ur o e o e eo me to o l—b s d C a i c t e h oo a o o tv h ud b a g c l . he p p s fd v l p n fc a i o y a e O—p o ucin r d to s se wa o i y tm st mpr v h f ce c n c n my o o la u t e e uc h r s u e o e o r e ma d a d p l o e t e ef i n y a d e o o fc a nd f rh rrd e t e p e s r ft r s u c sde n n o — i he
生物质 , 合成气通过气体净化单 元 , 净化后 的干净合 成气首 先通 过合成反应器 , 成 甲醇 、 甲醚 、 生 二 合成 油等 洁净燃 料 或其 它高 附加值化工产品 , 未反应 的尾 气不再 循环 而是 直接通 往燃 气 一
Pr g e s s a o r se nd App ia i n fCo l—ba e lc to s o a — s d Co — p o uc in — r d to S se n he Engne rn ed y tm i t i e i g Fil
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