煤制油与煤气化制甲醇技术的比较与选择

煤炭液化制油技术投资大、煤耗高、耗水多、污染严重,以目前的技术水平,生产1t油往往需要4～5t煤,折算其热能利用率为50%,若按南非的煤耗（6t）计,其热能利用率仅为33.3%。改用煤炭气化制甲醇技术,采用6MPa纯氧高压气化制合成气（CO＋H2）,合成气可产双倍的甲醇,则1t甲醇的煤耗仅为1.3～1.5t,甲醇用作汽车发动机燃料时,以1.3～1.5t甲醇相当于1t汽油作功计算,则煤炭的热能利用率可以达到66%～76%。如果配套水电解制氢技术,还可以实现CO2的零排放。中国每年有20×10^8t的煤炭产量,如果将其中的12×10^8t纳入煤炭气化制甲醇产业链,可每年创造产值约2.67万亿元,可减排CO2约30×10^8t。     

对Texaco气化工艺的认识及炉温度的控制

Texaco水煤浆加压气化技术是目前工业化运行较好的第二代煤气化技术。由于在同样的工程条件下所表现出的工艺结果复杂多样,为此通过对气化炉中所发生的化学反应、流体力学分布和温度场以及传热过程进行分析,加深对水煤浆加压气化工艺的认识。气化炉温度的控制是工艺操作的关键,控制的原则是控制灰渣黏度达到25～40Pa·s,而实质是控制氧碳原子比。根据企业操作数据分析,气化炉温度的控制参数为：进料的O/C比一般应控制在0.9～0.95之间;气化炉压差应控制在0.05～0.06MPa;CH4含量控制在0.0008～0.001（体积分率）,CO2控制在18%～20%（体积分数）;6mm左右理想尺寸的渣应占20%～30%（质量分数）,且为圆形玻璃体;破渣机的压力指示值为2%～3%。在这些条件下,可达到合适的气化炉温度,获得高的有效气产率,并保证稳定运行。     

实现CO2零排放的煤气化制甲醇创新工艺

粉煤气化制生产甲醇的合成气（CO＋H2）,其H2／CO（物质的量比）为0．42,而合成甲醇的H2／CO应为2。所推荐的创新工艺,通过配入水电解制的H2,使合成气巾的H2／CO达到2,从而免除了传统煤制甲醇工艺中把多余的CO同水蒸气转换成H2＋CO2,传统工艺不但浪费了资源,还造成CO2大量排放。有人曾实验用CO作水电解介质制氢,使1m^2的H2的耗电量从4．76kW·h降到1．667kW·h,所推荐的创新工艺可利用高CO含量的部分煤气作水电解介质循环制氢配入合成气中,使其H2/CO达到2,这样煤气中的CO还可增产1倍的甲醇。所用的壳牌粉煤纯氧气化工艺,通过改造使气化压力从4MPa提高到6～6．5MPa,就可实现等压合成甲醇,从而可省去合成气压缩机,简化工艺流程．节省能耗和投资。建议国家进行投资,在四川沪州地区开发建设煤气化配水电解制氢联合制合成气用于生产2×（60×10^4t／a）甲醇的示范装置,然后完善推广。     

世界甲醇生产和消费的新趋势

分析了世界甲醇市场的新特点;阐述了世界甲醇生产和消费的总发展趋势;预测了世界和中国的甲醇供需情况。     

苏里格煤层气非催化法制甲醇的初步工艺设计

我国煤层气资源量30×1012m3,按煤炭年产量20×108t计,年产煤层气约800×108m3。煤层气采用非催化法制甲醇可年产甲醇4500×104t。鄂尔多斯煤层气资源量达11.3×1012m3,占全国总量的36.5%。介绍了苏里格煤层气非催化法制甲醇的初步工艺设计方案;重点分析了煤层气非催化制甲醇的工艺优点;推荐了可用的先进工艺技术组合与专利技术;对美国BCP厂的甲醇二手设备的改造设计进行了说明;最后分析了项目的原料消耗和能耗以及技术经济指标。     

二氧化碳与氢合成甲醇技术和产业化进展

  目的  二氧化碳和氢合成甲醇是实现二氧化碳大规模利用的重要途径之一,对CCUS产业链条的发展具有的重要支撑作用。  方法  文章主要对二氧化碳加氢制甲醇热力学特性、催化剂开发、产业化发展和技术经济性情况进行了综述。  结果  Cu基催化剂、贵金属催化剂和In₂O₃催化剂是主要反应催化剂类型,具有较好的催化性能,但仍有待进一步提高以满足高二氧化碳转化率和高甲醇选择性。尽管二氧化碳加氢制甲醇技术进步很快,目前已处于中试试验示范阶段,但受限于氢气原料成本较高和当前甲醇价格较低当前还难以大规模推广。  结论  随着氢能产业发展带来氢气价格的下降以及未来全国碳交易市场的启动,二氧化碳加氢制取甲醇将迎来新的发展。     

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。     

WSA硫回收工艺在生产中的应用

正中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司40万吨/年甲醇装置,以块煤为原料,采用鲁奇纯氧连续气化技术制取粗煤气,粗煤气经中温变换、低温甲醇洗处理,得到净化煤气。低温甲醇洗分离出来的富含硫化氢的酸气去克劳斯硫回收装置副     

节能与能源开发的经济性比较研究

节能、化石能源与非化石能源是保障我国能源供应的三种途径。这三种途径在满足终端用户能源需求时,提供单位能源服务的成本不同,具有不同的技术经济效益。本文在把节能作为"第五大能源"资源的前提下,对各种途径的技术经济水平进行了整理测算,对节能、化石能源与非化石能源提供单位能源服务的成本进行对比分析。研究发现,现阶段如果不考虑环境保护、政府补贴等外部成本,节能技术提供单位能源服务的成本最低,其次是化石能源,非化石能源的成本最高。     

大中型燃煤电厂脱硫工艺的确定与技术经济性分析

通过对应用于大中型燃煤电厂的主要脱硫技术进行分析论证和技术性比较,针对对我国电力行业的燃煤机组的实际情况,总结出适合我国国情的脱硫工艺选择的技术方法和全局性思路。     

水煤浆加压气化技术在兖矿鲁化的应用与发展

煤炭气化利用被世界认为是煤炭清洁利用中期战略之一。本文介绍了德士古装置的引进、应用及发展,特别介绍了德士古气化炉新型喷嘴、新型耐火砖、运行工艺和煤浆制备技术创新与开发;新型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉的开发和应用表明,该气化炉具有煤种适用范围广,环境污染小的特点。具有自主知识产权技术的开发和成功应用为我国相关技术的引进、开发与应用提供了重要经验。     

Texaco煤气化炉数学模型的研究--建模部分

建立了一个预测Texaco煤气化炉性能的数学模型。建模采用“小室模型”方法,将气化炉分为多段,分别建立8种气体成分、固体和碳质量平衡以及总体能量平衡。模型详细考虑了气固流动过程以及包括水煤气反应、CO2还原、变换反应等10多种均相和异相反应在内的动力学反应过程。与常见采用化学平衡假定的气化炉性能预测模型相比,本模型的突出优点在于如下方面：首先,可以反映气化炉几何尺寸笔结构影响;其次,可以计算气化炉主要性能参数（如煤气成分和浓度、温度以及碳转化率等）以及它们的分布特性;第三,模型反映的是有停留时间条件、尚未达到化学平衡的产物,这与气化炉实际运行情况更加贴切。对3个煤种的计算结果与试验数据的对比表明：本模型具有较大的可信度和应用价值。     

德士古气化炉内煤气化过程的数值研究

采用涡量－流函数法，并引入数性势函数对德士古气化炉炉内两相流动，传热、燃烧及气化过程进行了数值研究，计算提供详细的气化炉内速度、温度、浓度分布，计算结果合理，与实验结果定量相符，说明所采用的模型和算法是可行的，计算结果为深入研究气化过程及其机理提供了依据。     

以煤气化为核心的甲醇、电的多联产系统分析(上)

以煤气化为核心的多联产系统是一条解决我国能源领域可持续发展的重要途径。由于是刚刚兴起。多联产系统的详细分析还未见诸文献。基于流程模拟，对甲醇、电的多联产系统的多种设计进行了模拟计算和初步优化，提供的数据将为多联产系统的进一步全面评价和系统选择打下重要的基础。图6表7参5     

粉煤加压气化小型试验研究

煤气化技术是燃煤联合循环发电、煤化工、综合利用系统、近零排放系统中的核心技术。干煤粉加压氧气气化技术是煤气化技术发展的一个主流方向。介绍了国电热工研究院的干煤粉加压气化试验系统,以及干煤粉加压气化试验研究的过程和结果。试验结果达到了预期的目的,得到干煤粉加压气化过程的规律,并验证了试验系统在高压下的稳定性。     

炭化气氛对黑液煤浆及不同煤种气化反应特性的影响

煤气化前阶段的炭化气氛(温度、时间)影响到煤焦的气化反应特性.采用不同的炭化温度和炭化时间制备了黑液水煤浆、普通水煤浆以及其他5种煤的焦样,得到了各种煤焦气化反应的碳转化率;同时,通过扫描电子显微镜分析手段鉴别焦炭表面孔隙分布情况.试验结果表明,相同炭化气氛下得到的7种不同煤焦中,黄陵煤焦的气化活性最高,说明煤化程度越高反应性越低;由于黑液中有机物和无机物钠盐的影响,黑液水煤浆焦的气化特性高于普通水煤浆焦和新汶煤焦.煤焦的气化反应性,不仅与煤阶有关,还和煤焦中含氧官能团和无机化合物的含量有关,同时煤浆中外在添加的无机物组分也影响到煤焦的气化活性.     

拯救中国生态环境必由之路——煤炭气化加氢制甲醇的煤炭现代化利用途径

我国能源消费结构中煤炭占70%,传统的煤炭消费方式给我国环境造成了灾难性的危害。文章分析了我国煤炭传统利用方式带来的污染物排放量。为了实现我国提出的生态现代化目标,提出了煤炭气化配水电解产生的氢制甲醇的煤炭现代化利用工艺,并与目前正在推行的煤炭直接、间接液化工艺进行了比较。结论是前者比后两者的能源利用率更高,对环境更友好,是拯救中国生态环境的必由之路。     

水电解制氢技术的进展及其在煤制甲醇中的应用

介绍了水电解制氢的传统工艺和水电解制氢研究开发动态和发展趋势,展示了太阳能光解水制氢和太阳能光催化水解制氢的研究进展。重点提出了水电解制氢在煤炭气化制甲醇工艺中的应用。介绍了煤气化配水电解氢制甲醇的基本原理,提出了水电解生产流程,并进一步提出了此工艺的工程设想,建议采用壳牌煤气化工艺（SCGP）配水电解氢合成甲醇联产流程,其优点是可实现煤炭中碳元素组分的充分利用,免去传统甲醇工艺中大量的CO2排放。最后建议对该创新工艺设想进行循序渐进的开发,以尽快实现工业化推广应用。