潔凈煤氣化技術(shù)在化不工業(yè)中的應用前景

第23卷第2期化工技術(shù)經(jīng)濟2005年2月CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS綠述專(zhuān)論潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應用前景李志堅(石油和化學(xué)工業(yè)規劃院，北京100013)摘要:闡述潔凈煤 氣化技術(shù)的概念和我國發(fā)展該技術(shù)的必要性，介紹了潔凈煤氣化技術(shù)的發(fā)展現狀、化工應用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景，指出:在油、氣資源短缺和煤炭資源豐富的我國，未來(lái)潔凈煤氣化技術(shù)市場(chǎng)潛力巨大,政府和企業(yè)應投入資金和力量，加快技術(shù)開(kāi)發(fā)，使高效、先進(jìn)、實(shí)用的煤氣化技術(shù)盡快在國內廣泛應用。關(guān)鍵詞:煤氣化;合成氣;合成燃料;評論文章編號: 1006-253X 2005 ) 02-0001-07中圖分類(lèi)號: TQ546文獻標識碼: A潔凈煤(CleanCoal)一詞是20世紀80年代初氣化主要體現在環(huán)境保護、煤種適應性和煤利用期美國和加拿大關(guān)于解決兩國邊境酸雨問(wèn)題時(shí)提效率方面。由于煤炭氣化后，制成的合成氣可以出的。潔凈煤技術(shù)(Clean Coal Technology， 簡(jiǎn)稱(chēng)脫除硫化物等污染物后再利用，大幅度降低煤炭CCT)的含義是:旨在減少污染和提高效率的煤炭直接燃燒帶來(lái)的環(huán)境污染，可以說(shuō)，煤炭氣化技加工、燃燒、轉化和污染控制等新技術(shù)的總稱(chēng)。術(shù)是現代潔凈煤技術(shù)的核心。當前已成為世界各國解決環(huán)境問(wèn)題的主導技術(shù)之我國煤資源及發(fā)展潔凈煤氣化技術(shù)的必也是高技術(shù)國際競爭的一個(gè)重要領(lǐng)域。要性由于我國煤炭開(kāi)采和利用的特點(diǎn)，我國潔凈我國是能源生產(chǎn)和消費大國,煤炭在我國一次煤技術(shù)領(lǐng)域涵蓋從煤炭開(kāi)采到利用全過(guò)程，是煤.能源結構中占主導地位。在我國常規能源(包括炭開(kāi)發(fā)和利用中旨在減少污染和提高效率的煤炭煤、油、氣、水)探明總資源量中，煤炭占87.4% ,石油占2.8%，天然氣占0.3%，水能占9.5%。按照國務(wù)院1997年批準的《中國潔凈煤技術(shù)我國煤炭資源量為10 200億t,居世界第3位,九五計劃和2010年發(fā)展規劃》，我國潔凈煤技術(shù)包石油總資源量約為1069億t，天然氣總資源量約為含4個(gè)領(lǐng)域、14項技術(shù)。47.3萬(wàn)億m'，最終可采資源量石油約135億~160億t,(1) 煤炭加工領(lǐng)域:選煤、型煤、水煤漿;天然氣約為10萬(wàn)億~15萬(wàn)億m'。截止到2002年底,(2)煤炭高效燃燒與先進(jìn)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域:探明石油地質(zhì)儲量227.1億t，可采石油儲量63.95CFBC、PFBC、 IGCC;億t,累計探明天然氣地質(zhì)儲量4.49萬(wàn)億m',可采(3)煤炭轉化領(lǐng)域:氣化、液化和燃料電池;天然氣儲量2.57萬(wàn)億m’。我國平均石油可采資源(4)污染排放控制與廢棄物處理領(lǐng)域:煙氣探明程度僅為47.4%。煤炭保有探明儲量2000億t凈化、電廠(chǎng)粉煤灰綜合利用、煤層氣的開(kāi)發(fā)利用、左右。煤矸石和煤泥水的綜合利用。2002年，我國一次能源生產(chǎn)量和消費量分別煤炭轉化是指以化學(xué)方法為主將煤炭轉化為達到13.9億t標準煤和14.8億t標準煤，達到歷史最潔凈的燃料或化工產(chǎn)品，包括煤炭氣化、煤炭液高水平。其中，煤炭消費量在總能源消費量中的化和燃料電池。潔凈煤氣化技術(shù)是潔凈煤技術(shù)中比例為66.10%。的一個(gè)重要分支，人們在煤炭氣化過(guò)程中要求潔總之，從我國資源特點(diǎn)看，我國具有比較優(yōu)凈的、無(wú)污染或最小污染的氣化技術(shù)，這種技術(shù)勢的礦產(chǎn)資源是煤炭和天然氣，石油資源不足的提供了潔凈煤氣化發(fā)展的方向。所謂潔凈煤氣化中國煤化工技術(shù)，就是人們在利用煤炭氣化過(guò)程中采用潔凈MYHCNMH G的、安全的、無(wú)污染或最小污染的，而煤炭利用效率又是最高的燃燒、氣化、轉化技術(shù)。潔凈煤作者簡(jiǎn)介:李志堅(1968-), 男，安徽省人，高級工程師，從事化肥工業(yè)的規劃咨詢(xún)工作?；ぜ夹g(shù)經(jīng)濟●2.CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS2005年第23 卷矛盾十分突出。2.1.2魯奇加壓氣化但是，目前我國煤炭利用工藝技術(shù)和設備處魯奇碎煤加壓氣化技術(shù)產(chǎn)生于20世紀40年代。于較落后狀態(tài)(表1), 不僅造成資源的浪費，大魯奇氣化爐生產(chǎn)能力大，煤種適應性廣，主要用量煙氣的排放也造成環(huán)境的污染，社會(huì )發(fā)展及環(huán)于生產(chǎn)城市煤氣，用于生產(chǎn)合成氣的較少。我國境壓力要求盡快改變這種狀態(tài)。云南解化集團和山西天脊集團采用該技術(shù)生產(chǎn)合表1我國煤炭消費方式萬(wàn)t成氨，解放軍化肥廠(chǎng)為年產(chǎn)17萬(wàn)t合成氨，山西天頁(yè)目990年1995年2001年脊集團為年產(chǎn)30萬(wàn)合成氨。采用魯奇氣化爐生產(chǎn)終端消費60 205.966 156.143 891.3合成氣時(shí)，氣體成分中甲烷含量高(8%~10%),工業(yè)35 773.846 050.331 287.9且含焦油、酚等物質(zhì)，氣化爐后需設置廢水處理中間消費41 257.869 487.682320.1及回收、甲烷分離轉化等裝置。27 204.344440.257 687.9魯奇加壓氣化工藝的氣化壓力3.0 MPa,氣供熱2 995.55 887.36 961.5煉焦10 697.618 396.415436.4化溫度900~1 050 C。該工藝所用原料煤粒度為制氣360.4763.7893.88~50mm,要求使用活性好、不粘結的煙煤或褐洗選損耗2 032.81 450.5煤。采用固態(tài)排渣方式運行。單爐投煤量1 000t/d。 單臺φ3 800的魯奇爐產(chǎn)氣量(標準狀態(tài))2潔凈煤氣化技術(shù)的發(fā)展概況為35 000- 55000 m/h。粗煤氣中(CO+H2) 體積煤氣化技術(shù)有100多年的研究開(kāi)發(fā)和商業(yè)化應分數達65%、CH4體積分數達9%,并含有C,和煤焦用歷史。19世紀50年代， 西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)出用于油。魯奇加壓氣化所產(chǎn)氣中含有較多的甲烷(8%生產(chǎn)燃氣的第一臺階梯式爐蓖的煤氣發(fā)生爐。20~10%)。世紀20年代，合成氨和甲醇工業(yè)的出現，催生了魯奇爐氣化技術(shù)的特點(diǎn):合成氣化學(xué)工業(yè)，煤氣化技術(shù)開(kāi)始用于合成氣生(1)氧耗低。魯奇爐氣化工藝是目前各種采產(chǎn)。煤氣化技術(shù)是潔凈煤氣化技術(shù)的先導，近年來(lái).用純氧為氣化劑中氧化最低的。在國外得到較大發(fā)展。煤氣化技術(shù)可劃分為固定(2)冷煤氣效率高。冷煤氣效率代表了煤中床、流化床和氣流床。的熱量轉化為煤氣中熱量的程度，魯奇爐最高可2.1固定床達93%，高于其它的煤氣化技術(shù)固定床煤氣化爐的主要特點(diǎn)是:爐內氣體流該工藝污水排放中含有較多的焦油、酚類(lèi)和速較慢，煤粒靜止，停留時(shí)間1~1.5h;操作條件氨。需要配備較復雜的污水處理裝置，環(huán)保處理為:溫度800~1 000 C;壓力常壓~4MPa;原料煤費用較高。魯奇煤氣化技術(shù)近年來(lái)也在某些方面粒徑3~30 mm。用煤要求具有高活性、高灰熔有所改進(jìn)，如排渣系統的改進(jìn)(熔渣氣化技術(shù))、點(diǎn)、高熱穩定性。三廢處理技術(shù)的改進(jìn)等。魯奇煤氣化技術(shù)至今在2.1.1常壓 固定層床間歇氣化某些地區及部分領(lǐng)域仍是先進(jìn)適用的技術(shù)。常壓固定床氣化技術(shù)是一項古老的煤氣化技2.2 流化床術(shù)，國際上20世紀30年代開(kāi)始采用，原料是無(wú)煙流化床技術(shù)特點(diǎn):爐內氣體流速較大，煤粒塊煤或焦炭，我國山西晉城的塊煤或焦炭是上好懸浮于氣流中作相對運動(dòng)，呈沸騰狀，有明顯床原料。層界限，停留時(shí)間數分鐘。操作條件:溫度800~塊煤的粒度為25~75mm。生成的水煤氣中,1 000 C;壓力常壓~2.5 MPa;煤塊粒徑1~5 mm;(CO+H2)體積分數達68%~72%。用煤要求具有高活性、高灰熔點(diǎn)。固定床間接氣化技術(shù)成熟、工藝可靠、投資流化床技術(shù)主要包括:灰熔聚流化床技術(shù)、溫較低、不需要空分制氧裝置。但氣化需要的無(wú)煙克勒/恩德?tīng)t氣化和魯奇循環(huán)流化床技術(shù)。塊煤或焦炭?jì)r(jià)格較高，而篩粉煤堆積、資源利用2.2.1灰融聚中國煤化工率低、環(huán)保污染嚴重。固定床間歇氣化技術(shù)目前灰融聚流HCN M H完山西煤化在我國的合成氨及工業(yè)煤氣行業(yè)仍有數千臺氣化所在20世紀80年代們開(kāi)發(fā)的。具氣化爐氣化壓力爐在運轉。有常壓和加壓(1.0~1.5 MPa)兩種，采用空氣或第2期李志堅:潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應用前景氧氣作氣化劑。該工藝根據射流原理，在流化床汽、氧氣和二氧化碳(生產(chǎn)CO)等。該技術(shù)氣化低部設計了灰團聚分離裝置,形成床內局部高溫效率高，廢水處理簡(jiǎn)單，具有較高的靈活性。區，使灰渣團聚成球，借助重力的差異達到灰團CFB氣化于1986年在奧地利投運了第一套商業(yè)化的分離，提高碳利用率。裝置,采用樹(shù)皮制取低熱值燃料氣。其后建設了1999年3月，在內徑1 m氣化爐上進(jìn)行了120一些小型的發(fā)電或燃料氣裝置,尚未見(jiàn)到生產(chǎn)合t/a陜西彬縣粉狀煙煤的大樣試燒。陜西城化股份成氣的報道。CFB氣化技術(shù)目前在國內尚沒(méi)有一公司正在進(jìn)行8萬(wàn)l/a合成氨的原料路線(xiàn)改造，擬套商業(yè)化裝置。建4臺常壓氣化爐及配套的空分裝置，單臺氣化爐2.3氣流床滿(mǎn)足2萬(wàn)t/a合成氨的要求。目前已有一臺年產(chǎn)2萬(wàn)t氣流床氣化技術(shù)特點(diǎn):爐內氣體流速最大,合成氨氣化爐建成投產(chǎn)。國內其它一些中小型化煤粒與氣流作同向運動(dòng)，停留時(shí)間數秒鐘。操作肥廠(chǎng)也擬采用該技術(shù)進(jìn)行改造。條件:溫度1 300~1 700 C;壓力1.0~6.5 MPa;煤該技術(shù)目前還處在小規模工業(yè)示范的階段,塊粒徑<0.1 mm。對原料煤種適應性寬。缺乏大規模工業(yè)化及長(cháng)周期運行的經(jīng)驗。在放大2.3.1水煤漿 氣化技術(shù)及工程化應用方面還需要-定的過(guò)程。目前，天采用水煤漿氣化工藝的煤氣化廠(chǎng)在世界上已津堿廠(chǎng)已采用該技術(shù)建設2套年產(chǎn)4萬(wàn)t合成氨氣化建成了12個(gè)廠(chǎng)，在我國已建成投產(chǎn)6個(gè)廠(chǎng)，單爐投爐，預計2005年建成投產(chǎn)。煤量360 t/d~1 000t/d， 氣化壓力2.60~6.37 MPa。2.2.2恩德粉煤氣化技術(shù)所產(chǎn)合成氣用于生產(chǎn)合成氨、甲醇、乙酸、發(fā)電中朝合作撫順恩德機械公司引進(jìn)朝鮮恩德等。通過(guò)這幾套水煤漿氣化裝置的建設，我國在“七.七”聯(lián)合企業(yè)的改進(jìn)的溫克勒氣化爐，并結設計、設備制造、施工、生產(chǎn)操作等方面已積累合國情完善、開(kāi)發(fā)形成專(zhuān)利技術(shù)，其設備已完全了豐富的經(jīng)驗，除進(jìn)口部分關(guān)鍵設備外，大部分實(shí)現了國產(chǎn)化。該技術(shù)主要特點(diǎn)是:可采用劣質(zhì)設備均可立足國內制造，國產(chǎn)化程度較高。水煤粉煤，如褐煤、長(cháng)焰煤、不粘或弱粘結煤;氣化漿加壓氣化技術(shù)主要有如下優(yōu)點(diǎn)。強度大，單臺爐生產(chǎn)能力以標準狀態(tài)合成氣計為4(1)壓力范圍寬。成功的工業(yè)化氣化壓力等萬(wàn)m2/h，以合成氨計為9萬(wàn)t/a;操作彈性大，運級有2.6 MPa、4.0 MPa和6.5 MPa,試驗爐氣化壓行可靠，投資省;可根據合成氣的要求采用空氣.力已達8.5 MPa。在較高的氣化壓力下，可實(shí)現甲氧氣或富氧空氣作氣化劑;技術(shù)成熟，該技術(shù)在醇和合成氨合成。朝鮮制造甲醇和合成氨，已運轉了30多年。(2)進(jìn)料系統簡(jiǎn)單穩定，由于氣化爐的進(jìn)料由于該技術(shù)具有以上特點(diǎn)，而且投資省，被由可以調速的高壓煤漿泵輸送，所以煤漿的流量國內一些中小企業(yè)看中。目前，江西景德鎮煤氣和壓力較易得到保證，比Shell工藝的干粉煤進(jìn)料廠(chǎng)采用恩德氣化爐已于2001年投產(chǎn)，采用空氣氣安全，且易于控制?；?，生產(chǎn)10 000 m2/h低熱值煤氣。黑龍江化肥廠(chǎng)(3)“三廢”污染小。大部分工藝水回收循已建成2臺4萬(wàn)m2/h的氣化爐，用于生產(chǎn)合成氨,環(huán)使用，排出廢水少，幾乎無(wú)廢氣排放。已經(jīng)投產(chǎn)。2002年，淮南化工總廠(chǎng)購買(mǎi)了一臺氣(4)碳轉化率高，大于98%。量2萬(wàn)m2/h的恩德氣化爐，用于生產(chǎn)合成氨。該技(5)有效氣成分高,粗合成氣中有效氣(CO+ .術(shù)的缺陷是只能適應高活性的煤種，在我國分布H2)體積分數約80%。范圍窄;上部灰分排放量大、爐灰含碳量高;造(6)氣化爐設計簡(jiǎn)單,國內可以制造。氣工段排放物對環(huán)境有-定污染。(7)自動(dòng)控制水平高，整個(gè)系統用DCS系統2.2.3魯奇循環(huán)流化床氣化技術(shù)控制。魯奇常壓循環(huán)流化床氣化(CFB)技術(shù)是德國水煤漿加壓氣化工藝是-項先進(jìn)、成熟、穩魯奇公司20世紀80年代初針對小型、多種原料的妥、可靠的工中國煤化工化生產(chǎn)合成氣化而開(kāi)發(fā)的，屬高循環(huán)倍率的流化床。該技術(shù)氨，在日本HCNMHC行了十幾原料適應性廣，可以采用生物體、煤、石油焦、年，未發(fā)生過(guò)較人爭的，母平叮運仃330天以上。垃圾等多種原料，氣化劑可采用空氣、氧氣加蒸從國內已開(kāi)車(chē)的魯南(2.8 MPa)、渭河(6.4化工技術(shù)經(jīng)濟CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS2005年 第23卷MPa)、上海三聯(lián)供(4.0 MPa)、淮南(4.0 MPa)完成了一系列基礎研究和工藝驗證工作。1982裝置來(lái)看，運行情況良好。年，又在黑水泵市(Schware Pumpe)的勞柏格另外，我國自行開(kāi)發(fā)的對置噴嘴水煤漿氣化(Laubag)電廠(chǎng)建立了一套130 MW商業(yè)化裝置,技術(shù)，在某些技術(shù)指標上已超過(guò)國外引進(jìn)的水煤原料處理能力為301/h。該裝置運行了5年而未需漿氣化技術(shù)。目前正在進(jìn)行工業(yè)化裝置的建設。更換氣化爐的噴嘴和水冷壁2.3.2 SCGP氣化技術(shù)從1989年起，該技術(shù)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)轉向以工業(yè)SCGP工藝由殼牌公司在渣油氣化的基礎上廢物和生物質(zhì)等為原料,并先后氣化過(guò)約60種物于1972年開(kāi)始研究。1978年 在德國漢堡建成一套料,包括各種變質(zhì)程度和灰分含量的煤、城市污中試裝置。1987年 在美國休斯敦附近建成投產(chǎn)了泥、工業(yè)廢渣、石油焦以及-些固體廢物的干餾投煤量在250~400 t/d的示范裝置。1993年 使用產(chǎn)物等。SCGP工藝的大型煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置在荷GSP加壓氣流床氣化技術(shù)的主要特點(diǎn)。蘭投產(chǎn)，氣化爐為單系列操作，單臺爐的投煤量(1)噴嘴和水冷壁的使用壽命長(cháng),氣化爐的可2000t/d。該裝置的開(kāi)工率在90%左右。SCGP用率高。氣化工藝目前世界上只有這一套工業(yè)化裝置。目(2)氣化爐開(kāi)、停車(chē)靈活，所需時(shí)間短。前，國內湖北雙環(huán)集團公司、廣西柳化集團公(3)氣化原料的適應范圍廣。司、湖北化肥廠(chǎng)等廠(chǎng)正在采用殼牌公司開(kāi)發(fā)的干(4)能夠獲得較高的碳轉化率和氣化效率。粉煤氣化技術(shù)進(jìn)行煤氣化改造，并且有多個(gè)工廠(chǎng)(5)氣化爐操作彈性大,負荷調節靈活。有采用殼牌粉煤氣化的意向。SCGP氣化技術(shù)具(6)環(huán)境特性好,玻璃狀灰渣無(wú)污染。有如下優(yōu)點(diǎn)。GSP煤氣化具有-些技術(shù)上的優(yōu)勢,但由于(1) 氣化爐內部采用膜式水冷壁，可承受較進(jìn)入國內市場(chǎng)較晚，目前在投資和經(jīng)濟性等方面高的氣化溫度。對原料煤的灰熔點(diǎn)限制較少。尚未在國內得到工業(yè)化裝置的驗證。(2)碳轉化率高，大于99%。3潔凈煤氣化技術(shù)的化工應用領(lǐng)域及市場(chǎng)(3)由于是干粉進(jìn)料，粗合成氣中有效氣前景(CO+H2)體積分數高于90%，CO2含量低。煤氣化技術(shù)生產(chǎn)的合成氣用途廣泛，可以作(4)氣化效率高，原料利用率高。為民用燃料氣、用于發(fā)電、生產(chǎn)化工產(chǎn)品等。煤(5) 單爐能力大、運轉周期長(cháng)、無(wú)需備用爐。氣化技術(shù)生產(chǎn)的大宗化工產(chǎn)品主要是合成氨、甲(6) 多組對列式燒嘴配置，可以通過(guò)關(guān)閉一組醇、氫氣、CO及未來(lái)可能發(fā)展的替代能源，如F-T .或多組燒嘴來(lái)調整合成氣的產(chǎn)出量,操作彈性大。合成油、二甲醚等。(7)合成氣比較清潔，高溫氣化的氣體中不3.1 合成氨含焦油、酚等有害物質(zhì)，便于合成氣的凈化處理。合成氨主要用作氮肥的原料及工業(yè)原料，生(8)正常生產(chǎn)時(shí)，基本無(wú)廢氣排放;由于絕產(chǎn)硝酸、硝銨等產(chǎn)品。我國的合成氨能力約在大部分工藝水可以循環(huán)使用，排放廢水較少。在4 100萬(wàn)t/a左右，1998~2003年的合 成氨產(chǎn)量增長(cháng)高溫下產(chǎn)生的熔渣性質(zhì)穩定，對環(huán)境影響較小,率3.7%，2003年國內合成氨產(chǎn)量3795萬(wàn)t。預計今還可以作建筑材料。該工藝對環(huán)境友好。后合成氨產(chǎn)量還將以每年2%~3%的速度增長(cháng)。殼牌粉煤氣化技術(shù)在我國尚需工業(yè)化裝置的我國合成氨生產(chǎn)的原料結構主要以煤為主,驗證。另外，該技術(shù)投資較高，限制了其在化工無(wú)煙煤、焦炭和土焦占65%~70%，輕油和重油占行業(yè)的應用。6%~12%，天然氣占18%~23%2.3.3 GSP干粉煤氣化技術(shù)我國中小型氮肥企業(yè)發(fā)展較快，2003年占全GSP加壓氣流床氣化技術(shù)由前東德的德意志國氮肥和尿素總量的78%和66%，并且90%以煤為燃料研究所(German Fuel Institute) 20 世紀70年原料。大多數中國 煤化工成無(wú)煙塊煤代末開(kāi)發(fā)。該技術(shù)也采用液態(tài)排渣及水冷壁技術(shù)，為原料,受制0HCNMH云運輸能力。最初的目的是用高灰分褐煤生產(chǎn)民用煤氣,并在2003年以來(lái)，國永廣怡禁止門(mén)牛超軟，整頓公路弗來(lái)堡(Freiburg) 建立了一套3 MW中試裝置,運輸秩序，同時(shí)大力整頓煤炭生產(chǎn)秩序，關(guān)閉了第2期李志堅:潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應用前景許多無(wú)安全保證的小煤窯，加之全國高耗能產(chǎn)業(yè)甲醇也是潔凈煤氣化技術(shù)重要的市場(chǎng)。的過(guò)快發(fā)展，出現全國性的煤炭資源緊張和價(jià)格.3 制氫上漲的態(tài)勢?；势髽I(yè)進(jìn)廠(chǎng)煤價(jià)已從200-~300元/t,氫氣是現代煉油工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的基本原料上漲到目前的500~700元/t。煤炭供應十分緊張,之一。在煉油工業(yè)中，由原油蒸餾或裂解所得餾影響企業(yè)生產(chǎn)，2003年 許多企業(yè)被迫減負荷運行分需采用加氫精制以得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，氫氣主要用甚至階段性停產(chǎn)。采用新技術(shù)，以量大面廣價(jià)廉于石腦油加氫脫硫、精柴油加氫脫硫、燃料油加的煙煤、褐煤、高硫煤等劣質(zhì)煤為原料，替代山氫脫硫、加氫裂化;在石油化工領(lǐng)域,氫氣主要用西晉城無(wú)煙煤，實(shí)現原料煤本地化，是合成氨行于C3餾份加氫,汽油加氫,Co~Cg餾份加氫脫烷基生業(yè)面臨的一方面緊迫任務(wù)。產(chǎn)環(huán)己烷。加氫精制的目的是除掉有害化合物,例合成氨工業(yè)的煤氣化技術(shù)升級是各種煤氣化如硫化氫、硫醇、其他有機硫化合物、含氮化合技術(shù)最現實(shí)的市場(chǎng)。物、芳香烴、酚類(lèi)、環(huán)烷酸、炔烴、烯烴、金屬3.2甲醇和準金屬等。催化重整原料的加氫精制目的是除甲醇是一種應用廣泛的基礎化工原料,在化去石腦油中的硫化物、氮化物、鉛和砷等 雜質(zhì)。學(xué)工業(yè)、醫藥工業(yè)、輕紡工業(yè)、國防、能源等國選擇性加氫主要用于高溫裂解產(chǎn)物。民經(jīng)濟各部門(mén)都有著(zhù)廣泛的用途。在化工生產(chǎn)中,化工行業(yè),二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),甲醇主要用于制造甲醛、乙酸、甲烷氯化物、甲甲苯二異氰酸酯(TDI) 等用于聚氨酯行業(yè);己二胺、甲基叔丁基醚、硫酸二甲酯、對苯二甲酸二酸用于合成纖維工業(yè);脂肪醇類(lèi)應用于日用化工甲酯、甲基丙烯酸甲酯、二甲醚、丙烯酸甲酯等等工藝，均需采用催化加氫工藝過(guò)程。-系列有機產(chǎn)品，廣泛應用于塑料、合成纖維、我國原油一次加工能力居世界第3位。2002年合成橡膠、染料、涂料、香料、醫藥和農藥等行原油-次加工能力為2.73億v/a,原油加工量2.2億t,業(yè)。此外，甲醇也是一種重要的有機溶劑。我國四大類(lèi)成品油產(chǎn)量已達13223萬(wàn)t。根據國家經(jīng)濟煤炭資源較為豐富，加之國內天然氣開(kāi)發(fā)利用相研究部門(mén)預測，2000~2010年 國民經(jīng)濟(GDP) 增對較晚的原因，目前國內甲醇生產(chǎn)的大部分裝置長(cháng)率將保持在7%左右,到2005年我國原油加工量以煤為原料。由于重油和渣油價(jià)格較高，以油為將達24 000萬(wàn)t左右，成品油(汽、煤、柴油)需原料的甲醇裝置在我國基本都已停產(chǎn)。求量達到13 300萬(wàn)t左右，年均增長(cháng)率約為4 %。目前，國內甲醇裝置生產(chǎn)能力不足。2003年,到2010年我國成品油(汽、煤、柴油)需求量將.全國甲醇生產(chǎn)企業(yè)近200家,總生產(chǎn)能力386萬(wàn)t/a。達到17 000萬(wàn)左右，年均增長(cháng)率約為5%,預計我甲醇產(chǎn)量299萬(wàn)t，裝置開(kāi)工率77.5%。消費甲醇約國原油需求量將達到34500萬(wàn)t。由于我國原油產(chǎn)434萬(wàn)t，自給率68.9%。進(jìn)口甲醇140萬(wàn)t，進(jìn)口量量不足，供需矛盾將越來(lái)越突出，會(huì )更多地進(jìn)口占國內總消費量的32.3%。近年，國內甲醇需求增國外原油，特別是高含硫原油。隨著(zhù)我國高硫油.長(cháng)迅速，需求量由1998年的215.1萬(wàn)t增長(cháng)到2003年加工比例的增加，特別是隨著(zhù)近兩年的清潔油品的433.95萬(wàn)t，1998~2003年年均增 長(cháng)速度為15%,指標的發(fā)布和實(shí)施，企業(yè)多采用加氫工藝，對汽同期產(chǎn)量年均增長(cháng)速度為15%，進(jìn)口量年均增長(cháng)油、柴油和潤滑油進(jìn)行改質(zhì)和精制，促使國內煉速度近15%。但由于國內小聯(lián)醇裝置規模小、競油廠(chǎng)加氫裝置比例增加。2001年國內煉廠(chǎng)制氫裝.爭力不足，造成甲醇產(chǎn)品供不應求，有相當一部置能力為99.5萬(wàn)m2/h。全國煉油廠(chǎng)制氫裝置的氫分甲醇市場(chǎng)需進(jìn)口產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足，而大量進(jìn)口產(chǎn)品氣產(chǎn)量約68萬(wàn)m2/h (48.89萬(wàn)t/a)， 制氫裝置開(kāi)工率加劇了對國內甲醇行業(yè)的沖擊，因此，國內新建為68.3%。重整裝置氫氣-般氫氣含量為80%左裝置必須是規模大、有競爭力的裝置。右，全國重整裝置氫氣產(chǎn)量約為33萬(wàn)m2/h (23.73預計到2007年，國內甲醇衍生物生產(chǎn)所需甲萬(wàn)t/a)。醇量約為400萬(wàn)t，再加上燃料、醫藥、農藥和溶劑2002年原中國煤化工耳含硫原油等方面的需求量約達560萬(wàn)t;到2010年，國內甲醇的加工量增加HCNMH Gm/h (72.8總的消費需求量約為850萬(wàn)t，年遞增率約為9%。萬(wàn)t/a)，氫氣的廣重則達1 16.6m'/h (76.6萬(wàn)t/a)。其中增幅最大的是用于甲醇燃料、乙酸的生產(chǎn)。根據我國煉油行業(yè)的發(fā)展規劃，“十五” 期間我化工技術(shù)經(jīng)濟CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS2005年 第23卷國現有裝置能力增幅不大，但加氫裂化、加氫精2001年進(jìn)口量為12.55萬(wàn)t, 2002年 則高達19.10萬(wàn)t。制、脫硫脫芳烴等加工裝置總能力及其比例都將預計到2007年國內聚氨酯制品產(chǎn)量將達到200萬(wàn)t,大大提高，預計到2007年我國煉油行業(yè)氫氣的需異氰酸酯需求量將達到80萬(wàn)t，其中TDI需求量約40求量將以5%左右的速度增長(cháng)。萬(wàn)~45萬(wàn)t左右。需消費C016.8萬(wàn)~18.9萬(wàn)t。隨著(zhù)煉油廠(chǎng)加工深度的增加及油價(jià)的上漲,以CO為原料的精細化工品種還有甲酸、DMF煤氣化制氫在我國許多煉廠(chǎng)已成為重要的氫源。等很多產(chǎn)品，這些產(chǎn)品相對規模較小。由于煉油廠(chǎng)環(huán)保要求高，多需采用先進(jìn)的潔我國目前CO的生產(chǎn)主要是采用焦炭為原料,凈煤氣化技術(shù)，為潔凈煤技術(shù)提供了廣闊的市場(chǎng)。采用純氧加蒸汽或純氧加二氧化碳為原料制取。3.4 CC這種生產(chǎn)方式能耗高、成本高、技術(shù)水平低。從作為最重要的羰基合成原料氣，由CO出發(fā),產(chǎn)品生命分析，由于焦炭生產(chǎn)污染大，其環(huán)境影可以制取很多基礎有機化學(xué)品，如甲酸、甲胺響遠大于潔凈煤氣化技術(shù)生產(chǎn)的CO。潔凈煤氣化乙酸、乙酸酐、二甲基甲酰胺、異氰酸酯、乙二技術(shù)在CO行業(yè)將具有廣闊的應用前景。酸、乙二醇、碳酸二甲酯、光氣和農藥除草劑等3.5替代燃料醇醚燃料/ F-T合成油)以潔凈煤氣化技術(shù)為龍頭，生產(chǎn)合成氣，可(表2)。以合成甲醇、二甲醚、FT合成油等替代燃料。由表2有機化學(xué)品生產(chǎn)中CO的需求量/t于我國石油資源短缺、需求增長(cháng)快，以豐富的煤化學(xué)品Co需求量CO需求量資源為基礎，發(fā)展石油替代燃料在我國具有重要.0.51聚酮0.48的意義。光氣0.31特戊酸0.32 .TDI0.42丙酸0.38我國汽車(chē)市場(chǎng)2002年和2003年呈現高速增長(cháng)MDI0.27苯三酸酐0.18態(tài)勢，汽車(chē)產(chǎn)量分別達到325.37萬(wàn)輛和444.37萬(wàn)PC0.13均苯四酸酐0.16輛，增長(cháng)率分別達到39.0%和35.2%;2002年和甲酸0.702003年汽車(chē)銷(xiāo)量分別達到333萬(wàn)輛和456萬(wàn)輛，增全球乙酸供應量的50%以上是采用甲醇羰基長(cháng)率分別為37.4%和37.0%。2003年底，我國已成化法生產(chǎn)的。所有計劃新建裝置都將采用甲醇羰為美國、日本和德國之后的世界第四大汽車(chē)生產(chǎn)基化技術(shù)。2002年,我國乙酸生產(chǎn)能力已達120萬(wàn)國，僅次于美國和日本的世界第三大汽車(chē)消費國。2003年，我國車(chē)用燃料消費量約為11600萬(wàn)t,t/a，其中甲醇羰基合成工藝生產(chǎn)能力占37%。近其中汽油約為5 160萬(wàn)t，柴油6 400萬(wàn)t。根據有關(guān)年來(lái)，隨著(zhù)我國幾套甲醇羰基合成乙酸裝置的投部門(mén)預測，2005年我國車(chē)用汽油消費量約為6735產(chǎn)，能力和產(chǎn)量有了長(cháng)足的增長(cháng)，產(chǎn)量從1992年萬(wàn)t，柴油約為8 000萬(wàn)t, 2010年汽油消費量約為的44.4萬(wàn)t增長(cháng)到2002年的85.1萬(wàn)t，年均增長(cháng)率10 000萬(wàn)t，柴油約為13 000萬(wàn)t。油品短缺將成為.6.7%，產(chǎn)量仍不能滿(mǎn)足需求。近5年，進(jìn)口量均在影響國民經(jīng)濟健康發(fā)展的嚴峻課題。10萬(wàn)t以上，2002年進(jìn)口量達到了近35萬(wàn)t。如果我甲醇作為車(chē)用燃料，是一種易燃液體，燃燒國乙酸裝置全部發(fā)展為甲醇羰基化生產(chǎn)，對CO的性能好、辛烷值高、抗爆性好，而且其發(fā)動(dòng)機燃需求量將達到60多萬(wàn)t。燒的尾氣排放總體上優(yōu)于汽油，因此，甲醇代用在聚氨酯(MDI/TDI) 工業(yè)中，CO也是重要汽油研究十分活躍。甲醇可以以不同比例摻入汽的原料。目前，國內只有一家MDI生產(chǎn)企業(yè)，生油，形成M3-5 (甲醇摻入比例3%~5%)、M10-25、產(chǎn)能力10萬(wàn)v/a, 2003年產(chǎn)量約10.3萬(wàn)t,不能滿(mǎn)足M85- 100的車(chē)用甲醇燃料。我國“六五”期間，國國內市場(chǎng)需求。2003年我國MDI進(jìn)口量為10.3萬(wàn)t,家科委與交通部和山西省共同組織，在山西省進(jìn)預計到2005年，我國MDI的需求量將達到32萬(wàn)t左行M15甲醇燃料的研究實(shí)驗?！捌呶濉焙汀鞍宋濉庇?，到2010年 達到64萬(wàn)t。很多大公司投入MDI裝期間，由中國科學(xué)院牽頭，組織了大專(zhuān)院校、石置建設。我國至今已引進(jìn)4套TDI生產(chǎn)裝置,形成油、化工、煤中國煤化工有關(guān)部門(mén)，7.4萬(wàn)t/a的生產(chǎn)能力，年產(chǎn)量為1.5萬(wàn)t左右。由于與德國大眾汽CN MH發(fā)動(dòng)機和汽國內產(chǎn)量不足，不得不大量進(jìn)口以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。車(chē)的合作試驗研究，目前仍有=輛中醇汽車(chē)在運根據海關(guān)統計，2000年 我國共進(jìn)OTDI約12.66萬(wàn)t,行，單車(chē)行駛最長(cháng)里程超過(guò)了22萬(wàn)km,運行車(chē)輛第2期李志堅:潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應用前景性能良好。目前，甲醇燃料在山西、四川、重慶、FT合成油技術(shù)主要在于成本制約。發(fā)展高效、低江蘇等地區都不同程度地在使用。成本的煤氣化技術(shù)也是FT合成油發(fā)展的要求。從值得注意的是，由于沒(méi)有系統地進(jìn)行車(chē)用甲長(cháng)遠看，替代燃料將成為潔凈煤氣化技術(shù)最有潛醇燃料標準和安全性的考核，造成目前實(shí)際上是力的市場(chǎng)。不規范使用甲醇燃料，客觀(guān)上存在-系列隱患。4結束語(yǔ)總之，甲醇能否真正成為車(chē)用替代燃料，一隨著(zhù)石油資源供應緊張，煤炭將更多地應用方面取決于它的燃料性能，另一方面取決于甲醇為化工原料。潔凈煤技術(shù)市場(chǎng)潛力巨大，在化工價(jià)格。領(lǐng)域的甲醇、有機原料、煉油化工、替代燃料領(lǐng)二甲醚是一種理想的清潔燃料，可用于替代域都具有廣闊的市場(chǎng)前景,在我國開(kāi)發(fā)潔凈煤氣柴油做為車(chē)用燃料。二甲醚作為柴油機燃料的不化技術(shù)具有重要的意義。我國目前工業(yè)化的煤氣利因素是燃料供應系統較為復雜，需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設化技術(shù)，大規模、高投入、高效率的高端市場(chǎng)主計。二甲醚最大的特點(diǎn)就是燃燒時(shí)絕不會(huì )產(chǎn)生任要由德士古、殼牌等引進(jìn)技術(shù)占據，國內技術(shù)主何黑煙;不含硫不會(huì )產(chǎn)生SOx;氮氧化物NOx降 低要應用于小規模、低投入的低端市場(chǎng)。由于體制、到3.5g/kWh以下，比汽油與液化石油氣體等燃料機制等多種因素的限制，在我國開(kāi)發(fā)高效、潔凈要少。使用二甲醚作為汽車(chē)燃料,汽車(chē)尾氣無(wú)需的煤氣化技術(shù)尚有很大難度,特別是我國開(kāi)發(fā)了催化轉化處理即可達到高標準的“歐洲-IV”排放許多實(shí)驗室規模的高新煤氣化技術(shù)，由于產(chǎn)業(yè)化標準。二甲醚在技術(shù)上、經(jīng)濟上都可能成為較大方面缺乏一個(gè)完善的支撐體系，工業(yè)化開(kāi)發(fā)進(jìn)展量的替代燃料，但要解決好低成本的制造、運輸、緩慢。希望國家有關(guān)部門(mén)和有實(shí)力的企業(yè)都能看標準、汽車(chē)配套等問(wèn)題。到潔凈煤氣化技術(shù)的巨大市場(chǎng)前景,投入資金和FT合成油是直接將煤轉化為油品，在南非已力量加快技術(shù)開(kāi)發(fā)力度，從而在不遠的將來(lái)，使有幾十年的生產(chǎn)經(jīng)驗，FT合成油可直接用于現有我國自行開(kāi)發(fā)的高效、先進(jìn)、實(shí)用的煤氣化技術(shù)汽車(chē),儲運系統也不必改造,對使用者非常簡(jiǎn)單。能在國內得到廣泛應用。Clean Coal Gasification Technology and Its Application Prospectin Chemical IndustryLI Zhi-jian(China National Petroleum and Chemical Planning Institute, Bejjing 100013，China)Abstract :, describe the meaning of clean coal technology (CCT)，e necessary to develop clean coal technology and briefintroduction of current clean coal technologies. The application, market and suggestions are also put forward.Keywords: coal gasification; synthetic gas; synthetic fuel; comments會(huì )動(dòng)、醫藥中間體研發(fā)進(jìn)展及市場(chǎng)前景研討會(huì )預通知該研討會(huì )由中國醫藥化工網(wǎng)和北京中聯(lián)天鴻化工信息中心主辦，《醫 藥化工》編輯部承辦，將于2005年3月29~31日在上海召開(kāi)。會(huì )議特邀國家化工和醫藥管理部門(mén)、研究院所和重點(diǎn)大學(xué)的院士和知名專(zhuān)家、教授、醫藥中間體重點(diǎn)項目研發(fā)負責人以及外國著(zhù)名醫藥中間體公司代表演講。內容涉及國內外醫藥中間體發(fā)展趨勢、研發(fā)動(dòng)向和市場(chǎng)分析;國內外生物制藥中間體技術(shù)進(jìn)展及我國產(chǎn)業(yè)化前景;醫藥中間體質(zhì)量標準的管理及相關(guān)政策;甾族、手性、吡啶系列、雜環(huán)系列、硝基類(lèi)、含氟等醫藥中間體的研發(fā)現狀及市場(chǎng)前景。凡就上述議題要求在大會(huì )上發(fā)言介紹研發(fā)成果的5會(huì )人十，不足收弗凡擬在 會(huì ).刊上刊登廣告、設展位、在會(huì )場(chǎng)門(mén)外做大型條幅廣告者，做會(huì )場(chǎng)背板I中國煤化工者，請盡快告知。參會(huì )者請于2005年3月10日前將會(huì )議回執傳真至主辦單位報名。fYHCNMHG聯(lián)系人:蘇沛手機: 13051370753電 子郵箱: zlth@163.com電話(huà)/傳真: (010)- -6472571364722691 64712075