现代煤化工能源消耗限额标准体系分析

为加深对目前颁布实施的现代煤化工能源消耗限额标准体系的认识,促进我国煤化工产业健康有序地发展,从技术要求、统计范围、节能措施三方面介绍现代煤化工产业中的煤制甲醇、煤制水煤浆、煤直接液化、煤制天然气和煤制烯烃4个工艺的能源消耗限额标准,同时结合我国现代煤化工发展现状对我国现代煤化工能源消耗限额体系进行分析。分析发现,目前我国新型煤化工能源消耗限额标准体系已初步建立,但还缺少煤间接液化、煤制乙二醇、褐煤提质等领域的能源消耗限额制定标准,同时部分已建立的标准在内容上还不够完善。应结合我国煤化工领域的实际情况,尽快补充、更新和完善这方面的标准体系。     

现代煤化工项目的技术和经济评价

研究分析了煤直接液化、煤间接液化、煤制天然气、煤制烯烃等现代煤化工项目的能耗、水耗、污染物排放和经济性。提出现代煤化工项目具有较好的经济性,但能耗、水耗方面优化空间较大,建议出台相关政策,规范行业发展。     

煤制烯烃生产能效的计算与诊断方法

为保证煤制烯烃生产装置的长期稳定运行,以神华宁煤煤制烯烃生产系统的乙烯装置、聚丙烯装置、聚乙烯装置和液氨装置为例,选取单位产品能耗和有害物质排放作为能效诊断指标,介绍了装置能效的评估模型、计量范围及各装置能效计算过程和对标基准的确定。采用该方法,当产品能耗或有害物质排放超过基准值时,可判定装置出现问题,有助于企业提前发现生产异常,排除故障。     

大型煤制烯烃项目能耗及能效水平研究

依据中煤陕西公司煤制烯烃项目运营第一年的生产运行数据,开展公司能耗计算和能效水平研究,并进行对标分析,提出节能措施,分析了节能潜力。     

一种评价天然气液化工艺技术先进性的新方法

国内外针对大型天然气液化工艺技术开展的能耗对比研究存在结论不一致的问题,主要原因在于流程模拟的优化程度与工艺参数选取不同,且流程模型缺乏验证。通过分析影响天然气液化能耗的工艺技术因素和自然条件因素,指出采用液化能耗作为LNG工艺评价指标必须以自然条件相同为前提,而液化效率定义为理论液化功与实际液化功之比,自然条件因素由理论液化功体现,从而液化效率直接反映工艺技术的性能表现。利用LNG工厂的运行数据进行工艺计算,通过对比实际液化效率的方法来衡量不同液化工艺技术的先进性,避免了流程模拟方法存在的可靠性问题。对全球不同地区的13座LNG工厂应用液化效率评价方法,结果表明:C3MR流程在低温环境下性能明显下降,DMR流程则显示出更强的适应性与操作灵活性,而级联流程相比其他液化工艺流程液化效率较低。     

煤间接液化项目技术经济计算软件的开发研究

为评价煤间接液化项目的技术经济性,提高项目前期研究和投资决策的效率,以煤间接液化各工艺环节为研究单元,对关键单元及设备的物流、能流进行研究,通过构建干煤粉气化模型计算了干煤气的组成,通过构建F-T合成模型计算烃类产率和烃类分布。以Excel为计算的后台支撑,以VB可视化界面作为输出平台,构建了煤间接液化项目技术经济计算平台。结果表明,干煤气组成、烃类产品分布的理论计算结果与工程设计数据基本吻合,烃类产品产率为150~155 g/m3。煤炭间接液化基础模型能够计算出产品产量及组成、单位产品综合能耗、单位产品煤耗、单位产品水耗、全厂能效、单位产品CO2排放、单位产品SO2排放、单位产品NOx排放及各装置的能耗和排放指标等,模型的计算值与设计值基本相符。     

CO宽温耐硫变换工艺运行分析

一氧化碳与水蒸气(适宜比例)在催化剂作用下进行变换反应,是煤制甲醇、乙二醇等煤化工工业生产中的重要工序。本文对黔西县黔希煤化工投资有限责任公司净化车间CO宽温耐硫变换工艺系统进行试车运行分析,简要阐述该工艺原理、流程、特点及试车过程中变换系统所出现问题相应的解决措施,提高系统装置运行率。     

煤液化技术进展及展望

简述了煤的液化技术发展概况、煤液化反应机理及工艺分类,介绍了国内外煤液化典型流程,如德国IGOR工艺、南非Sasol煤间接液化工艺、日本NEDOL工艺、美国HIT工艺等,分析了煤的直接液化技术和间接液化技术的优缺点,提出了煤液化技术的发展趋势:开发新型催化剂、开发新型溶剂、工艺和设备的改革、配煤技术的研究、煤间接液化技术与煤化工技术的融合等。     

内蒙古汇能煤化工LNG液化装置运行总结

介绍内蒙古汇能煤化工有限公司一期4亿m3/a煤制天然气液化装置的生产工艺流程、主要设备及设计特点,对装置原始开车情况和生产运行情况进行了分析和总结,通过统计和对比消耗情况,总结认为该套装置吨LNG产品生产消耗低,能源利用率高、工艺先进、稳定节能。     

煤调湿能效分析

根据实际运行数据,通过计算对以烟道气为热源的流化床煤调湿和以蒸汽为热源的回转窑煤调湿进行能效分析,指出不同热源煤调湿的节能特征和运行经济点,定量地分析煤调湿的节能减排效果,以指导煤调湿系统的优化运行。     

煤炭直接液化工艺的探讨

煤炭液化技术是能源利用的发展趋势,本文对四种主要直接液化工艺的工艺状况、技经指标等进行了对比,为企业选择合理的直接液化路线提供方向.     

煤直接液化制油技术研究现状及展望

煤直接液化制油技术是促进煤炭清洁高效利用、缓解石油供需矛盾、保障我国能源安全的重要途径。为全面了解煤液化反应机理、动力学、催化剂及工艺的全过程,促进煤直接液化技术基础研究的快速进步和新工艺的开发,笔者综述了国内外在煤加氢液化反应机理、反应动力学、催化剂以及液化工艺方面取得的研究成果,重点介绍了德国IGOR、日本NEDOL和我国的神华煤液化工艺,分析了这些典型煤液化工艺的开发历程和特点;指明了煤直接液化制油技术发展趋势。煤的加氢液化反应是自由基反应机理,是一系列顺序反应和平行反应的综合结果,包含煤的热解、自由基加氢、脱杂原子和缩合反应等,总体上以顺序反应为主。借助同位素示踪、原位实时检测、等离子体技术以及微波快速加热技术等现代分析方法和试验手段,重点研究自由基的产生速率、活性氢产生速率及定量传递机理,有助于深入认识和精准阐明煤加氢液化反应机理。各国学者利用不同的研究方法,针对不同煤种、催化剂、工艺条件和供氢溶剂等,建立了各种各样的动力学模型。动力学模型从单组分到双组分和多组分,从连续反应、平行反应到复杂的网络反应,从最初的一步反应到后来较为合理的多段反应,模型越来越复杂,越来越接近工业应用。根据反应阶段不同进行分段处理的多组分"集总"反应动力学模型将是今后煤加氢液化反应动力学发展的主要方向。借助先进分析手段及科学的处理方法,建立真正揭示不同条件下煤液化动力学规律的通用型动力学模型是未来的发展趋势。借助纳米合成、等离子体等高新技术,调控组分配伍、降低催化剂粒径、优化制备方法是制备高活性催化剂的有效手段。强化系统合理配置和优化集成,重视煤的温和液化和分级转化,优化产品结构,发展直接液化-间接液化耦合技术是煤直接液化未来的发展趋势。     

对我国现代煤化工(煤制油)产业发展的思考

分析了我国能源存量、消费结构、石油短缺、国际油价上涨以及国家能源安全等问题,探讨了我国大力发展现代煤化工(煤制油)产业的必然性;从自主研发的现代煤化工(煤制油)技术建成投产的国家示范工程成果出发,分析了我国发展现代煤化工(煤制油)有利条件和优势;结合我国资源现状、环保压力以及国际社会关注的焦点问题,分析了发展现代煤化工(煤制油)产业的瓶颈制约因素;根据现代煤化工(煤制油)产业特点和国际发展趋势,提出煤化工(煤制油)产业发展建议。     

煤制油产业技术现状及发展要素条件分析

分析、比较煤直接液化和间接液化的技术可行性、苛刻度、产品结构和经济性。我国这两种工艺工业示范项目均将投产,我国煤制油技术的选择待示范项目运行结果而定。     

Difference molecular ion spectrum method for reaction analysis of complex mixtures

A difference molecular ion spectrum method based on field-ionization mass spectrometry is proposed for the study of chemical reactions of complex mixtures such as coal liquefaction, hydrogenation treatment of coal-derived liquids, etc. The method allows reaction schemes to be elucidated and an evaluation of the activities of catalysts and the degree of hydrogenation of the liquefaction solvents.     

The co-processing of coal with heavy feedstocks

When coal is processed with bitumen, heavy oils and petroleum residua there is a technological and economical advantage over conventional liquefaction processes. “Current coal” liquefaction concepts use, as vehicle, a coal-derived oil to react with coal, but because two-thirds of the coal-derived oil must be recycled, the throughput efficiency of these processes is low. In contrast, using bitumen, heavy oils and residua as vehicles to process coal is a “once-through” process. The data show that bitumen, heavy oils, residua and related liquids can be used to liquefy coal, and that the extent of liquefaction and the yields of distillable oils vary and depend upon the type of solvent and process conditions. Some of the co-processing options involve catalysts made of transition metals, such as nickel, cobalt, iron and molybdenum. However, the development of better catalysts and additives should be pursued to increase the production of high quality liquid fuels.     

Recovery of ionic liquids from dilute aqueous solutions by electrodialysis

Ionic liquid/s (IL/ILs) are ideal solvents for many separation processes, such as cellulose dissolution, extraction of heavy metal ions and coal liquefaction residues, etc. During the above processes, ILs would inevitably remain in effluents. Due to their high costs and potential detrimental impacts on environment, it is extremely important to recycle ILs from dilute aqueous solutions. Electrodialysis (ED) was used for primary separation and recycling ILs. In order to evaluate the performance of ED process, the effects of initial concentration, applied voltage and initial volume of the dilute solutions on the overall current efficiency (η), recovery ratio (R) and concentration ratio (ω) were investigated. Among these experimental results, the highest recovery ratio could reach 85.2% and the highest overall current efficiency could reach 80.9%. The ED energy consumption is also discussed and the highest specific energy consumption (R_e) could reach about 1350 g/kW h. The effects of IL cation and anion sizes on concentrating process are also evaluated. The experimental results indicate that ED is an effective method to concentrate IL aqueous solutions.     

新型煤化工及其在我国的发展

介绍了新型煤化工的主要特征和核心内容 ,并介绍了关键技术 ,包括直接液化与气化等煤转化技术、化工合成与加氢精制等后加工技术以及催化剂与分离、提纯等配套技术。最后指出在我国发展新型煤化工的思路 :强化新型煤化工的合理布局 ,坚持引进吸收与自主开发相结合 ,实现新型煤化工产业化的跨越式、可持续发展。     

煤结构特征与煤反应活性关系的研究

煤大分子结构特征与煤反应性的关系反映了煤最基本的物理化学性质，对二者关系的研究可为煤加氢、热解等涉及这一领域的煤加工过程研究提供直接的依据和改进操作条件的方案。本文就以上各点综述了近年来对煤结构及煤反应性关系研究的几种主要技术方法及各自的成就，并进行了评述。     

Thermodynamic aspects of the utilization of coal-based raw materials within the system of the petrochemical industry

The system of processes for producing olefins and aromatics was investigated in order to assess the thermodynamic aspects of the substitution of actual petrochemical raw materials by coal. As coal conversion technologies offer several alternative processing routes for the production of olefins and aromatics, a mathematical model of the system was used to generate the optimum, as well as suboptimum system structures, with respect to the objective of efficient energy utilization, expressed as the minimum total lost work rate. The relative importance of direct, as well as indirect, coal liquefaction processes was discussed considering both raw materials and energy utilization efficiency.