煤化工产业面临的CO_2排放问题及对策

从煤炭直接液化、间接液化和煤制烯烃方面介绍了煤化工产业CO2的排放现状,指出煤化工产业发展面临较大的CO2排放压力,分析了CO2储存、转化和循环利用三种综合治理技术,其中地下储存技术是解决目前CO2排放问题较为可行的方案。     

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。     

煤间接液化合成油技术研究现状及展望

发展煤炭间接液化技术是缓解我国油品短缺和促进煤炭清洁利用的有效途径。笔者综述了早期经典的费托合成机理如碳化物机理、CO插入机理、中间体缩聚机理,以及近期提出的C2活性物种机理、稀烃再吸附的碳化物理论、网络反应机理等,并指出各机理的合理性和局限性;论述了费托合成反应动力学模型如CO消耗速率动力学模型和详细动力学模型的特点和研究进展。CO消耗动力学模型不考虑碳链增长过程,可很好地预测CO转化率。详细动力学模型含有反应物消耗速率和产物分布信息,其可靠性依据费托合成反应机理。综述了工业上常用的铁基催化剂和钴基催化剂的特点以及在相变、催化机理等方面的研究进展,讨论了新型费托合成催化剂如复合型催化剂、多元金属催化剂和新型载体催化剂的研发进展;介绍了国内外煤间接液化工艺的发展历程,分析了工业化应用中存在的问题和改进方向,重点论述了我国山西煤化所和兖矿集团开发的煤间接液化工艺的特点和工艺流程。最后对未来费托合成反应机理、反应动力学、催化剂及煤间接液化工艺的研究重点和发展方向进行了展望。     

阿克气田CO_2液化及管道输送技术

由于对化石燃料(煤,石油,天然气等)的过度依赖,导致全球气温逐步变暖,CO2的排放问题已经成为21世纪关注的焦点问题。世界各国都在想方设法将其埋存或用于EOR以达到减少CO2排放从而减少对环境影响的目的。因此,与之相关CO2液化及管道输送技术显得尤为重要。本文结合新疆阿克气田CO2回注工程,展开CO2液化及管道输送技术研究,通过分析高压液化,低温液化工艺流程,以及两种工艺的投资费用和能耗,进一步说明高压液化,低温液化工艺在技术上的可行性;在投资和能耗上,高压液化工艺较低温液化工艺更低;同时也分析了超临界输送,进一步说明了超临界输送的可行性。     

WTW车用煤基燃料的经济性与环保性研究

为了研究WTW车用燃料的经济性与环保性,利用GREET模型对煤间接液化合成油、煤直接液化合成油、煤制天然气和整体煤气化联合循环发电IGCC 4种煤基燃料进行WTW计算,并对比分析了4种燃料在WTW各个阶段的能耗和CO2排放量。结果表明：4种煤基燃料的能耗由大到小为煤制天然气〉煤间接液化合成油〉煤直接液化合成油〉IGCC,其中煤间接液化合成油、煤直接液化合成油及煤制天然气的能耗都约为传统柴油或汽油的2倍,IGCC的总能耗是传统汽油的3/5左右;CO2排放排序为：煤间接液化合成油〉煤制天然气〉煤直接液化合成油〉IGCC,其中煤间接液化合成油、煤直接液化合成油和煤制天然气的CO2排放量都为传统柴油或汽油的1.6～3.1倍,IGCC的CO2排放量是传统汽油的7/10左右;煤间接、直接液化合成油和煤制天然气都有一定的市场竞争力,IGCC成本较高,且高于传统发电成本。     

煤液化技术进展与探讨

本文提出了煤炭液化技术在我国实行的战略性意义,分别介绍了煤炭直接液化技术和煤炭间接液化技术,并对两者的主要工艺参数进行了对比,最后对我国企业施行煤炭液化项目提出了建议和展望。     

国产煤制油催化剂即将工业化

<正>据中科合成油技术有限公司介绍,内蒙古准格尔旗大路煤化工基地中科合成油一期1.2万t/a催化剂项目预计2014年9月投产,有望填补我国煤制油催化剂领域技术空白,其选择性和效率超过国际水平。催化剂在煤炭间接液化过程中扮演着极其重要角色,催化剂性能的好坏,直接决定了煤炭间接液化工艺的成败与效益。作为煤炭间接液化领域的生产技术单位,中科合成油的催化剂、反应器和集成工艺等核心技术的指标已超过国     

煤制油气和化工产品CO_2的不同减排方式成本分析

煤制油气和化工产品生产过程会排放大量高浓度CO2气体,成为制约煤转化技术发展的主要瓶颈之一。CO2捕集、封存与利用被认为是煤制油气和化工产品CO2减排的有效措施。采用排放因子法,分析了煤直接液化、煤间接液化、煤制天然气和煤制烯烃等典型项目CO2排放特征,并设定碳捕集后封存至咸水层、碳捕集后用来驱油和征收碳税三种碳减排方式,对比了三种方式下CO2的减排成本。结果表明:吨CO2排放征收碳税大于300元时,煤化工低温甲醇洗单元产生的CO2封存至咸水层技术具有竞争力;吨CO2排放征收碳税大于50元时,选择捕集后驱油会节约成本。     

煤基液体燃料生产过程温室气体CO2排放与能效问题研究

基于煤炭化工行业的需要,利用已开发的模型对山西省某地煤种,在不同的气化工艺下（GE—Texaco／Shell）,进行100万t煤基甲醇项目、10万t煤基合成燃料油（间接法）工厂全系统的能源效率、CO2排放量的计算,并对结果进行了初步分析。     

煤化工工艺过程CO_2排放分析及其减排技术

分析了煤化工产业中煤制甲醇、煤直接液化和间接液化、煤制烯烃等工艺过程中CO_2的排放,并介绍了3种CO_2减排技术:CO_2收集和储存技术、CO_2循环利用技术和CO_2化学转化技术。应高度重视CO_2化学转化技术的开发,把CO_2化学转化为附加值高的化学品。     

使用高活性加氢脱硫催化剂促进低碳炼油经济

发展低碳经济既能够促进社会经济发展又能够保护生态环境.在炼油企业中采用高活性加氢脱硫催化剂,能够降低柴油加氢脱硫等装置的能耗,同时也降低了这些装置的碳排放量.抚顺石油化工研究院开发了活性不断提高的FHUDS系列高活性加氢脱硫催化剂,为减少炼油企业碳排放量提供了良好的技术支持.     

脱碳高闪气回收装置项目总结

通过采用真空变压吸附工艺(VPSA)回收四套湿法脱碳装置高闪气中的有效成分,既回收了有效气体(H2回收率达92%),减少了二氧化碳排放,还带来了巨大的经济效益。     

节能减排与综合利用并重是化学石膏产业发展方向

水泥是我国制造业中CO_2最大的排放源,而在许多方面可代替水泥的化学石膏高强胶凝材料生产中,碳排放量仅为水泥的1/5;如果能充分利用化学石膏代替水泥的部分用途,CO_2的年减排总量可达近亿吨。另外,纸面石膏板也是高排碳产品,需要用创新技术来革新。以改变经济增长方式为核心目标,在低碳经济与循环经济有机结合、节能减排和综合利用并重的条件下,论述了化学石膏产业的发展方向及其节能减排效果。     

贫硫铁矿资源开发及循环利用

介绍中远公司对贫硫铁矿综合利用的研究成果。彬（S）15％的贫硫铁矿浮选获得彬（s）46％的硫精矿的技术;硫精矿用沸腾炉的高温焙烧技术获得w（Fe）〉62％、加（S）〈4％的铁矿渣可满足钢厂所需铁精粉要求,年创经济效益1．5亿元;硫酸生产的余热蒸汽梯级利用,可新增效益1925万元／a,节约煤炭折标煤75kt／a,减排CO2 47．7kt／a。     

远红外功能材料在水泥生产节能减排方面的应用试验

将铈-过渡金属-电气石复合材料应用到4000t/d生产线篦冷机冷却风机进风口处,评价该材料对煤粉燃烧节能和污染物排放的影响。结果表明,使用该材料后,窑用煤量减少了0.25t/h,引风机电耗下降4.5kWh/h,窑尾烟气中O2、CO和NOx浓度平均值分别下降0.61%、0.15%和131ppm。     

煤化工产业与二氧化碳地质封存

CO2在地下深部封存可有效减少燃烧化石燃料产生的温室气体向大气层的排放。然而,现在碳捕集成本高、能耗大,在CO2捕集与封存(CCS)链条中碳捕集成本占60%,成为实施CCS的瓶颈。煤化工厂排放高浓度CO2可能为中国实现全链条的CCS提供早期的机会。目前经过国家发改委批准的煤化工企业排放的高浓度CO2总量已达亿吨规模,如果这些企业能够实现CO2封存,对于中国减少温室气体排放将具有重要意义。中国的沉积盆地拥有适合CO2地质封存的储盖层组合,其中有些油田适合利用CO2驱油来提高石油采收率(EOR),高浓度CO2排放源靠近封存场地将有效减少运输成本和工程操作的复杂性。高浓度CO2气源与EOR或深部咸水层封存的耦合将给中国提供在全球率先实现碳捕集、利用与封存(CCUS)的机会。     

Ce-MnOx低温净化氮氧化物和一氧化碳的催化性能研究

为协助工业界实现碳达峰与碳中和的目标,聚焦于低温烟气中氮氧化物（NO_x）和一氧化碳（CO）的协同脱除,以铈（Ce）和锰（Mn）的无机盐为前驱体,采用共沉淀法、机械球磨法、溶液燃烧法和溶胶-凝胶法制备了Ce元素改性的Mn基氨选择性催化还原（NH₃-SCR）/一氧化碳（CO）氧化双效纳米催化剂。使用固定床-在线质谱/色谱测试系统对催化剂性能进行了评价,并利用X射线衍射、氮气-物理吸附等表征手段对Ce-MnO_x纳米催化剂进行了表征分析。结果表明,反向共沉淀法制备的催化剂具有最优的NO_x和CO协同脱除性能,在100 000 mL/（g·h）的高空速条件下,140 ℃以上能够实现CO净化率超过85%,100 ℃以上能够脱除气体中80%以上的NO_x,且运行20 h后仅出现微弱的性能衰减。其活性组分为具有高比表面积（100 m²/g以上）的CeMnO_x,因此能够吸附更多气体进行反应,表现出优异的催化性能。     

地源热泵在油田的应用及发展前景

地源热泵(GSHP)是利用土壤、地下水或地表水中的能量进行供热制冷的新型能源利用技术,它能够提供较高的性能系数(COP).在油田生产中利用地源热泵系统,既能充分利用可再生能源,又能很好地减少CO<,2>排放量,从而改善油区工作和生活环境,提高经济效益.     

二氧化碳捕集技术及应用分析

分析了CO2捕集技术及现状。CO2捕集是CCS的关键技术单元之一,针对不同的CO2气源,国内外研究开发了多种技术。许多CO2捕集技术已经工业化,其中燃烧后烟气中CO2的捕集技术主要是以一乙醇胺(MEA)为基础的胺法;燃烧前的CO2捕集技术主要应用于IGCC电厂,一般需要对煤气中CO进行部分变换,变换后脱碳可采用成熟技术,如Selexol(NHD)等。富氧燃烧则是在中试成功的基础上,进行更大规模的工业示范。国内外大型煤制油化工项目主要采用低温甲醇洗脱除CO2,如果设置CO2产品塔,则可以获得体积分数98%以上的CO2。天然气脱碳主要采用MDEA技术。另外还有低温法、PSA、膜分离等CO2捕集技术及化学链燃烧等一些正在研发的技术。     

季膦盐离子液体／卤化锌催化CO2环加成反应

制备了一种由氯化锌和三己基十四烷基季膦盐离子液体组成的Lewis酸／碱复合催化体系，将其用于CO2与环氧烷烃的环加成反应，表现出高催化活性。系统地考察了反应温度、反应压力、反应时间及催化剂组成的影响，结果表明，以[（C6H13）3P（C14H29）]Br／ZnCl2（物质的量之比为2：1）为催化剂，在CO2压力为2MPa，反应温度为100℃，反应15rain条件下，碳酸丙烯酯收率达到95％。研究表明该催化体系也适用于CO2与其他环氧化物的环加成反应。最后提出了该催化体系的反应机理。