針對(duì)我國(guó)現(xiàn)實(shí)的能源形勢(shì)來(lái)說(shuō)，主要是發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)

• 洪前進(jìn) 2023年10月19日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 715 42
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發(fā)展清潔能源就顯得非常緊迫、非常必要。而針對(duì)我國(guó)現(xiàn)實(shí)的能源形勢(shì)來(lái)說(shuō)，主要是發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。我國(guó)煤炭工業(yè)正處于一個(gè)關(guān)鍵階段，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是現(xiàn)實(shí)之需;政府對(duì)煤炭發(fā)展的相關(guān)問(wèn)題已經(jīng)有所考慮，目前正在醞釀煤炭的相關(guān)政策改革。

目前全國(guó)年產(chǎn)煤泥約1000多萬(wàn)噸，嚴(yán)重污染礦區(qū)環(huán)境。隨著選煤廠的大量發(fā)展，煤泥排放日趨增加，因此利用高中灰煤泥制漿就地燃用是解決煤泥出路的有效途徑，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

我國(guó)經(jīng)過(guò)"六五"以來(lái)的研究和技術(shù)引進(jìn)，在水煤漿的制備運(yùn)輸和燃燒方面取得了很多成果。但技術(shù)上尚存在一定問(wèn)題，使得水煤漿在大型鍋爐上還未能達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的水平。

在上個(gè)世紀(jì)的后20年，我國(guó)以能源的翻一番保證了經(jīng)濟(jì)的翻兩番，能源的主體是煤炭。在新世紀(jì)的前20年，我國(guó)的基本情況還是要以能源的翻一番保證經(jīng)濟(jì)的翻兩番。我國(guó)能源緊張形勢(shì)進(jìn)一步加劇，節(jié)能形勢(shì)也變得更加嚴(yán)峻。如果沒(méi)有很好的措施，環(huán)境污染就會(huì)非常嚴(yán)重。煤炭行業(yè)只有考慮了煤炭對(duì)環(huán)境、健康和社會(huì)穩(wěn)定的影響，才能對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供可持續(xù)性支持。

因此，發(fā)展清潔能源就顯得非常緊迫、非常必要。而針對(duì)我國(guó)現(xiàn)實(shí)的能源形勢(shì)來(lái)說(shuō)，主要是發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。我國(guó)煤炭工業(yè)正處于一個(gè)關(guān)鍵階段，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是現(xiàn)實(shí)之需;政府對(duì)煤炭發(fā)展的相關(guān)問(wèn)題已經(jīng)有所考慮，目前正在醞釀煤炭的相關(guān)政策改革。

水煤漿是70年代國(guó)際石油危機(jī)時(shí)興起的新型煤基液體燃料，它是把洗選后的低灰分精煤加工研磨成微細(xì)煤粉，按煤約70%，水約30%的比例和適量(約1.0%)的化學(xué)添加劑配制而成的一種液體潔凈燃料。

水煤漿的加工過(guò)程是將原煤經(jīng)過(guò)洗選、破碎成小于300微米的微細(xì)顆粒，配以適量的化學(xué)添加劑(包括分散劑、穩(wěn)定劑)，并經(jīng)過(guò)攪拌等工藝使制成的漿體具有良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，能保持3-6個(gè)月不發(fā)生沉淀現(xiàn)象。

水煤漿是一種良好的煤基液體燃料，一般灰分低于8%，含硫量低，燃燒效率高，SO2、NOX排放低于燃油和散煤。它又能像原油一樣具有良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，可以泵送，易儲(chǔ)運(yùn)，有著代油、節(jié)能、環(huán)保等多種效益，受到世界各國(guó)工業(yè)界的高度重視。

水煤漿作為一種以煤代油的新型燃料，許多國(guó)家基于長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略考慮將其作為以煤代油燃料的技術(shù)儲(chǔ)備，進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)，并少量用于商業(yè)化使用。日本、俄羅斯、瑞典、意大利、美國(guó)、法國(guó)等已建成不同規(guī)模的制漿廠，其中最大生產(chǎn)能力的廠為500萬(wàn)噸/年，電廠最大應(yīng)用規(guī)模為60萬(wàn)KW。

圖表：2023-2028年中國(guó)煤化工市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：中研普華研究院

根據(jù)中研研究院《2023-2028年煤化工行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢(xún)報(bào)告》分析得知，我國(guó)煤化工行業(yè)的供給能力完全能夠滿(mǎn)足下游需求，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展提供能源及原材料的基礎(chǔ)保障，2028年中國(guó)煤化工市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到34945億元。

以氣化、液化為內(nèi)容的煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)

1.煤炭氣化技術(shù)

煤氣化就是以煤為原料，以空氣或氧氣和蒸汽為氣化介質(zhì)，在一定的高溫下，與煤中的可燃物質(zhì)(碳、氫等)發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過(guò)不完全的氧化過(guò)程，使煤轉(zhuǎn)化成為含有一氧化碳(CO)、氫(H2)和甲烷(CH4)等可燃成份的混合氣體--稱(chēng)為煤氣。

從廣義上說(shuō)，由煤制取煤氣，一般有三種方法：煤的完全氣化(產(chǎn)品以煤氣為主)，煤的溫和氣化(或稱(chēng)低溫干餾，產(chǎn)品以半焦為主)，煤的高溫干餾(產(chǎn)品以焦炭為主)。

煤氣化技術(shù)，經(jīng)過(guò)近兩個(gè)世紀(jì)以來(lái)的發(fā)展，方法眾多，不勝枚舉。煤氣化分類(lèi)方法也各不相同。按入爐煤的塊度而分，有塊煤氣化、細(xì)粒煤氣化和粉煤氣化;依氣化介質(zhì)來(lái)分，有空氣氣化、蒸汽-空氣氣化、蒸汽-氧氣氣化;按氣化過(guò)程的階段性分，有單段、雙段或多段氣化;按過(guò)程的操作壓力分，有常壓氣化、加壓氣化等等。但比較普遍而合理的是采用按煤在氣化爐內(nèi)的過(guò)程狀態(tài)來(lái)分，即分為：固定床氣化、沸騰床氣化、氣流床氣化和熔渣床氣化等。

因煤氣化方法不同，所得煤氣組成亦不同。就用途來(lái)說(shuō)，有如下三類(lèi)煤氣：

發(fā)生爐煤氣(燃?xì)?--通常都用作冶金工業(yè)中的平爐煉鋼、鍛造、軋鋼及耐火磚窯等的燃料氣，也用作機(jī)械、建筑、紡織工業(yè)等部門(mén)的燃料氣。

水煤氣(原料氣)--供化工部門(mén)作合成氨、甲醇、合成汽油等的原料氣。

城市煤氣主要為城市居民作燃?xì)庥谩?/p>

2.煤炭液化技術(shù)

煤炭液化技術(shù)是將固體煤在適宜的反應(yīng)條件下轉(zhuǎn)化為潔凈的液體燃料。工藝上可分為直接液化、間接液化(先氣化再合成)和煤油共煉。從二次大戰(zhàn)期間德國(guó)用煤液化生產(chǎn)汽油、柴油到70年代兩次石油危機(jī)后的煤炭液化研究重新興起，這一技術(shù)已日趨成熟。

直接液化：煤直接液化是通過(guò)高壓加氫改變煤的分子結(jié)構(gòu)，再經(jīng)提質(zhì)加工，獲得液體燃料。

煤炭液化原理就是在高溫高壓下打斷煤大分子中的橋鍵，再通過(guò)加氫，改變分子結(jié)構(gòu)，增加H/C比。

煤直接液化技術(shù)已基本成熟，二戰(zhàn)期間德國(guó)建有400萬(wàn)噸/年煤直接液化生產(chǎn)廠，反應(yīng)溫度470℃，反應(yīng)壓力70MPa;近年的發(fā)展主要是降低反應(yīng)的苛刻度，將反應(yīng)壓力降至20-30MPa，已完成150-600t/d中間試驗(yàn)。由于世界石油價(jià)格較低，煤直接液化在經(jīng)濟(jì)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)能力，但美、德、日等發(fā)達(dá)國(guó)家一直把它作為戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備項(xiàng)目，不斷投入力量研究改進(jìn)。

我國(guó)從80年代初重新開(kāi)展煤直接液化技術(shù)研究。煤炭科學(xué)研究總院通過(guò)科技攻關(guān)和國(guó)際合作已建成0.1t/d、0.12t/d煤炭液化裝置三套;完成了中國(guó)煤液化特性評(píng)價(jià)和最佳工藝條件試驗(yàn);在0.02t/d裝置上，生產(chǎn)出了合格的汽、柴油和航空燃料產(chǎn)品;在催化劑的篩選和研制上也取得了很好的進(jìn)展。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)評(píng)價(jià)初步確定我國(guó)適于直接液化的煤炭資源十分豐富。估計(jì)在我國(guó)富煤貧油、煤價(jià)低、油價(jià)高的地區(qū)，建設(shè)示范性液化廠在經(jīng)濟(jì)上是可行的。

間接液化是煤先經(jīng)過(guò)氣化制成CO和H2，然后進(jìn)一步合成得到烴類(lèi)或含氧液化燃料。其特點(diǎn)是煤種適應(yīng)性較廣，可生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品，但液化成本相對(duì)較高。

煤油共煉和煤、油與廢塑料等共煉技術(shù)是煤直接液化派生出來(lái)的新工藝。它是把石油渣油(及廢塑料等有機(jī)廢物)與煤一起加氫裂解，因煤與渣油的協(xié)同效應(yīng)而使油收率顯著提高。這項(xiàng)工藝還為處理城市的"白色污染"提供了可行的途徑。

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  煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過(guò)程。主要包括煤的氣化、液化、干餾以及焦油加工和電石乙炔化工等。煤化學(xué)加工過(guò)程。煤中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是以...

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