氢能源的利用现状分析

氢能是公认的清洁能源,它具有储运方便、利用途径多样、高利用率及来源广泛等特点,可为解决能源危机、全球变暖和环境污染提供帮助。当前,一些发达国家已将氢能列为国家能源体系中的重要组成部分,我国在氢能的研究及产业化方面也投入巨大。本文综合考虑氢能在能源和化工领域的应用,较为全面地总结了氢能作为清洁能源在燃料电池汽车、分布式发电、燃料电池叉车和应急电源,作为能源载体在可再生能源消纳以及作为重要化工原料在油品质量升级和煤制清洁能源各方面的国内外利用现状,分析明确了氢清洁能源的利用是目前推动氢能发展的主要动力,氢能源载体的利用有助于可再生能源和氢能的协同发展,而氢化工原料的利用则是目前最有希望实现氢能规模化利用的有效途径,同时指出氢的制取、储运和燃料电池技术依然是制约氢能发展的关键因素。     

“流化床甲醇制丙烯(FMTP)工业技术开发项目”获得重大突破

基于我国的基本国情,以煤为主的能源格局在相当时期内难以改变,如何清洁高效利用好煤炭资源是解决我国能源问题、减少二氧化碳排放的关键。在煤的清洁高效利用中,煤制烯烃是公认和可行的发展方向,其中甲醇制丙烯是在世界范围内目前尚未实现工业化应用的关键技术,已经成为发展新型煤化工的瓶颈。     

合成气制混合燃料醇的研究进展

合成气直接转化制混合燃料醇等清洁燃料是能源化工领域的研究热点,过程涉及醇合成和费托合成步骤,体系非常复杂,而高性能催化剂和高效分离工程的开发是混合燃料醇工艺大规模应用的关键技术.本文综述了合成气制混合燃料醇的典型反应工艺和当前催化剂的最新研究进展,系统总结了改性甲醇合成、改性费托合成、硫化物及其他类型催化剂体系的研究现状,指出通过调控活性相结构与组成、提高催化剂稳定性和产物中混合醇的选择性是合成气制混合醇催化剂的发展方向,提出了通过多反应、多过程耦合实现合成气定向转化制混合醇及C₂₊醇的应用前景.     

大型煤制甲醇工艺技术探讨

随着我国工业水平的发展，传统化石能源带来的高污染问题亟待解决，开发新型能源迫在眉睫。在国家对能源和环保的要求下，发展清洁、廉价的能源技术对于改善国家的能源供给和提升煤炭的利用效率具有重要的现实意义。煤制甲醇作为一种清洁高效且低成本的新型能源，可有效替代传统的化石燃料，减少能源消耗和环境污染。为更好实现煤制甲醇工艺优化，提高工业生产的效率和质量，本文对煤制甲醇的工艺流程进行阐述，对煤制甲醇生产过程中的废水、废气和废渣提出了处理措施。结果表明，原煤经过各种催化条件，经历气化、变化、甲醇洗及精馏等过程，提纯后可获得精制甲醇。采用物理法和生物技术对生产环节产生的三废进行无害化处置后排放，可保证生产环节对环境危害程度最低，为我国煤化工行业的可持续绿色发展提供了参考和借鉴。     

废塑料裂解转化生产车用燃料研究进展

大量废弃的塑料造成了严重的环境污染和资源浪费。在废旧塑料各种再利用方法中,其催化裂解转化制液体燃料或化工原料不但能有效解决废塑料白色污染问题,还可在一定程度上缓解能源的紧缺状况,是最有效的塑料回收利用途径。本文评述了废塑料催化转化生产车用燃料研发进展,为克服目前微孔分子筛催化剂的聚烯烃的扩散限制和介孔分子筛催化剂酸性弱、水热稳定性差的问题,具有较强酸性和微孔-介孔多级孔结构的新型分子筛催化材料及配套的废塑料裂解转化工艺的开发,可为我国未来废旧塑料资源的高效利用及白色污染的消除提供关键科技支撑。     

甲醇燃料的研究进展与展望

随着化石资源的不断枯竭,能源消费将逐步向可再生能源时期发展.甲醇燃料不仅可以替代汽柴油作为内燃机燃料,而且也可以作为燃料电池等燃料或新型C1化工原料;不仅可以由化石能源生产,而且也可以由可再生能源生产:不仅具有高效、清洁燃料的特征,而且具有生产技术成熟、原料来源丰富的特点,能够实现可持续发展.甲醇燃料是理想的能源载体,在化石能源和可再生能源时期均可发展应用,特别是对于以煤为主要能源的中国,在由化石能源向可再生能源时期过渡的阶段,选择甲醇燃料为发展方向,意义将十分重大.     

焦炉气制甲醇方案的比较与选择

对催化纯氧转化和无催化纯氧转化2种以焦炉气转化制甲醇合成气的方法从工艺流程、过程特点、关键技术和主要设备等方面进行了阐述和比较,结果表明,目前应先选用催化纯氧转化法,待烧嘴问题解决后,则应优先选用无催化纯氧转化制甲醇合成气。     

二氧化碳催化加氢制甲醇研究进展

近年来，许多工业领域频繁使用化石燃料，导致温室气体(GHG)大量排放，大气中二氧化碳含量急剧增多。化石燃料的枯竭，全球变暖、气候变化以及燃料价格的急剧波动，使新型环保燃料成为研究热点。将二氧化碳转化为高附加值产品的过程被认为是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施。甲醇是一种重要的化工原料和能源，在行业内的需求与日俱增。为顺应国家双碳目标和绿色环保战略规划，CO₂热催化加氢制甲醇工艺得到广泛研究。使用二氧化碳生产甲醇工业生产过程中，二氧化碳的来源很多，可从炼油厂、炼煤厂、制锰厂等排放的烟气中分离。氢气可从绿色能源发电电解水得到，如太阳能、水力或风能发电。利用可再生能源进行CO₂催化加氢制甲醇，不仅可在很大程度减少二氧化碳排放，碳资源也可实现循环再生利用，能有效缓解我国当前能源及化工原材料缺口。通过介绍甲醇性质以及近年来国内外甲醇生产技术发展历史，从催化剂和工艺方面综述了甲醇制备方法以及尚需解决的关键问题，目前二氧化碳制甲醇催化剂虽然有了一定研究进展，但其性能距实现工业化还有一定难度，CO₂催化加氢制甲醇整体所需工业成本较高...     

化学工业出版社新书推荐

《煤化工概论》(现代煤化工技术丛书)谢克昌、赵炜编著46.0元2012年10月出版★本书主要阐述煤化工的基本原理,构筑煤化工的总体轮廓。内容主要包括以煤转化为主的能源转化概论、煤的物理和化学性质、煤化学转化最主要的一些基础反应及与这些反应相关的技术、工艺和设备、煤转化过程中的催化、煤转化过程中的环境和资源问题、现代煤化工与煤的清洁高效利用的关系。     

我国发展醇醚汽车清洁燃料的可行性和优越性

从保证我国能源安全和环境双重角度出发,认为由我国资源相对丰富的煤炭转化为汽车清洁代用燃料是符合我国国情的重要途径。介绍了由煤转化为汽车燃料技术上可行的主要路线煤的直接液化,煤的间接液化和煤基合成含氧醇、醚燃料等;对甲醇、二甲醚清洁燃料用于汽车进行了可行性和优越性分析;在我国醇醚汽车燃料发展已有的基础上,讨论了推广应用中注意的问题及解决途径。     

有机固体废弃物热化学制氢研究进展

氢气是理想的清洁能源,也是重要的化工原料。但是,目前的制氢技术多以化石燃料为原料,制氢过程具有高能耗和高污染的弊端,这使氢能的清洁属性大打折扣。随着社会经济的发展和城市化进程的加快,城市固体废弃物的产量逐年递增,这其中的大部分有机物都有成为制氢原料的潜力。以有机固体废弃物（简称“有机固废”）为原料的制氢工艺对于氢能的清洁化发展和固废的资源化利用具有双重意义。本文以有机固废热化学转化制氢过程为对象,对该过程的原料预处理、技术路线、催化剂和吸附剂、技术经济分析、生命周期评价和生态风险评估等方面的研究进展进行综述,重点聚焦大型中试装置和工业化示范项目。通过分析各类技术路线的优劣性,总结得出新型热化学转化制氢技术受成本和装备的限制,大规模利用进展缓慢。在传统热化学转化制氢领域中,有机固废气化制氢最具大规模应用潜力。根据有机固废制氢的发展现状,还对该领域催化剂和吸附剂未来的研究方向以及技术经济分析和生命周期评价的热点问题进行讨论。最后对有机固废制氢的前景作出展望。     

钠离子电池负极材料的储钠机制及性能研究进展

绿色能源的应用,促使着电化学储能与转换技术的飞速发展。锂离子电池作为储能领域最成功的二次离子电池之一,已被应用于各种电子产品中,但是由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加,限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此,寻找价格低廉、性能优异的二次离子电池是当下的研究热门之一。钠离子电池不仅拥有和锂离子电池相似的工作原理,而且还具有成本低、资源丰度大和可逆容量高的特点,有望成功地代替锂离子电池而应用于商业化生产。本工作主要综述了钠离子电池负极材料的性能研究进展,首先根据钠离子在负极材料存储方式不同,分析归纳了负极材料的插层反应、合金化反应和转换反应三种储钠机制,然后介绍了负极材料的结构修改、元素掺杂和材料复合三种改性方式,随后重点介绍了碳基材料、钛基材料、合金类材料、转换类材料和有机材料等几种关键的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题,最后,以实际生产和工业应用为基础,展望了钠离子电池负极材料的研究方向。     

二甲醚燃气使用方法

二甲醚是由天然气、煤炭衍生生产的新型清洁燃料,本文阐述了二甲醚的物性和用途、作为民用燃料、工业燃料、汽车燃料及化工应用的方法。     

Processes for industrial production of hydrogen and associated environmental effects

At the present time, hydrogen is an important raw material for the chemical, petrochemical and petroleum industries. There is an abundance of hydrogen in nature, although it is available for exploitation only in the combined state as in water, hydrocarbons or coal. Separating and recovering hydrogen from these compounds requires the application of energy that is mostly derived from the chemical conversion of fossil materials by combustion. This paper examines the principal processes currently employed for the industrial production of hydrogen and the associated environmental problems.     

现代煤化工产业发展路径分析

发展现代煤化工产业对保障国家能源安全、支撑国民经济发展和拓宽石化原料渠道有着重要战略意义。本文简要介绍了现代煤化工产业发展所取得的成绩与存在的问题,从原料特性、工艺技术及产品特性、成本竞争力、项目布局和规模、水耗、能耗、“三废”排放等方面系统分析了现代煤化工产业的竞争优势与劣势,指出与炼油和石化产业相比,现阶段现代煤化工产业仍以单项技术示范为主,多数产品存在交叉和重叠,且同类产品的水耗、能耗、碳排放更高,但在生产特种燃料、高碳低氢化学品、高碳高氧化学品等更符合煤炭原料组成结构和煤化学反应特性产品方面具有市场竞争力和发展潜力。在“双碳”目标下,现代煤化工产业应加快从“替代石化产品”的高碳排放产业向“发挥煤炭原料特性”的绿色低碳产业转型升级,构建具有比较优势的高端化差异化产品体系,坚持清洁低碳化生产,推进与清洁低碳能源、石油化工等多产业的耦合协同,打造具有竞争力的“煤、油、化、新材料、新能源”一体化基地,推动现代煤化工产业高质量可持续发展。     

新疆洁净煤技术现状和前景

新疆煤炭是中国十分重要的能源接续区和战略性能源储备区。是中国内地少有的优质动力用煤和发展煤化工的良好原料。采用洁净煤技术是新疆煤炭发展清洁能源的战略选择,新疆洁净煤技术前景广阔。     

低阶煤高值转化制备基础化工原料关键技术及应用

制备电石、乙炔等基础化工原料是实现低阶煤高值转化的重要技术途径,现有技术普遍存在高污染、高能耗、高成本等问题。本文介绍了国家重点研发计划项目（2016YFB0301800）拟通过揭示低阶煤在电场耦合反应体系极端条件下物质传递与转化的科学规律,深入认识反应过程调控、放大和能量回收原理,突破旋转弧等离子炬工程化技术、大电流氢等离子体电源与低电压启弧技术、长寿命电极设计及烧蚀补偿技术、低成本粉状原料成型及高温固体物料输送技术等关键技术,形成节能、高效、低成本的低阶煤生产乙炔和电石成套工艺,建成5000吨/年等离子体裂解煤制乙炔工业示范装置及80万吨/年低阶煤蓄热式电石生产工业装置。     

Pelletised fuel production from coal tailings and spent mushroom compost – Part II. Economic feasibility based on cost analysis

Due to the growing market for sustainable energy, in order to increase the quality of the fuels, pellets are being produced from various materials such as wood and other biomass energy crops, and municipal waste. This paper presents the results from an economic feasibility study for pellet production using blends of two residue materials: coal tailings from coal cleaning and spent mushroom compost (SMC) from mushroom production. Key variables such as the mixture composition, raw material haulage and plant scale were considered and the production costs were compared to coal and biomass energy prices. For both wet materials, the moisture content was the critical parameter that influenced the fuel energy costs. The haulage distance of the raw materials was another factor that can pose a high risk. The results showed that the pellet production from the above two materials can be viable when a less energy-intensive drying process is utilised. Potential market outlets and ways to lower the costs are also discussed in this paper.     

高效、清洁、高附加值原则指导下适度、有序发展煤化工产业

针对我国可持续发展面临的能源瓶颈,指出适度、有序发展煤化工产业是我国现有能源结构环境下的必然选择。在低碳理念指导下,提出了煤炭资源的分质利用原则、高能效利用原则、综合利用原则、因地制宜利用原则和高附加值利用原则,比较分析了煤的各种化学转化途径,阐述了含氧醇醚材料替代石油路线、煤制芳烃、煤/天然气/煤层气制备乙炔等具有前景的清洁、高效转化过程,期望为煤化工产业的健康、有序发展提供科学思路。     

基于煤和天然气联合制取合成气工艺研究进展

回顾了以煤和天然气为原料通过不同工艺流程制备合成气用以化工合成或发电的研究进展。介绍了以煤和天然气为原料分别制取合成气后再汇合的工艺流程和共气化技术等不同工艺路线的特点。研究了煤气化和天然气转化制备合成气时不同工艺路线在元素互补、能量利用、杂质混合等方面的表现。结果表明是否考虑煤和天然气的碳氢元素互补以及煤气化热量的有效利用将成为决定工艺流程优劣的重要因素。研究表明,煤气化和天然气转化分别制备合成气后汇合的工艺技术更易实现工业化应用,共气化技术的工业化应用较易受到气化炉反应条件的限制,尤其是内置换热管式的共气化技术。进行比较后,认为以煤和天然气为原料的多原料系统能够降低原料消耗、同时减排二氧化碳,符合煤炭的清洁利用要求,具有一定优势。