第23卷第2期化工技術(shù)經(jīng)濟2005年2月CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS綠述專論潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用前景李志堅(石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院，北京100013)摘要:闡述潔凈煤 氣化技術(shù)的概念和我國發(fā)展該技術(shù)的必要性，介紹了潔凈煤氣化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、化工應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景，指出:在油、氣資源短缺和煤炭資源豐富的我國，未來潔凈煤氣化技術(shù)市場潛力巨大,政府和企業(yè)應(yīng)投入資金和力量，加快技術(shù)開發(fā)，使高效、先進、實用的煤氣化技術(shù)盡快在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞:煤氣化;合成氣;合成燃料;評論文章編號: 1006-253X 2005 ) 02-0001-07中圖分類號: TQ546文獻標(biāo)識碼: A潔凈煤(CleanCoal)一詞是20世紀80年代初氣化主要體現(xiàn)在環(huán)境保護、煤種適應(yīng)性和煤利用期美國和加拿大關(guān)于解決兩國邊境酸雨問題時提效率方面。由于煤炭氣化后，制成的合成氣可以出的。潔凈煤技術(shù)(Clean Coal Technology， 簡稱脫除硫化物等污染物后再利用，大幅度降低煤炭CCT)的含義是:旨在減少污染和提高效率的煤炭直接燃燒帶來的環(huán)境污染，可以說，煤炭氣化技加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等新技術(shù)的總稱。術(shù)是現(xiàn)代潔凈煤技術(shù)的核心。當(dāng)前已成為世界各國解決環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù)之我國煤資源及發(fā)展?jié)崈裘簹饣夹g(shù)的必也是高技術(shù)國際競爭的一個重要領(lǐng)域。要性由于我國煤炭開采和利用的特點，我國潔凈我國是能源生產(chǎn)和消費大國,煤炭在我國一次煤技術(shù)領(lǐng)域涵蓋從煤炭開采到利用全過程，是煤.能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。在我國常規(guī)能源(包括炭開發(fā)和利用中旨在減少污染和提高效率的煤炭煤、油、氣、水)探明總資源量中，煤炭占87.4% ,石油占2.8%，天然氣占0.3%，水能占9.5%。按照國務(wù)院1997年批準(zhǔn)的《中國潔凈煤技術(shù)我國煤炭資源量為10 200億t,居世界第3位,九五計劃和2010年發(fā)展規(guī)劃》，我國潔凈煤技術(shù)包石油總資源量約為1069億t，天然氣總資源量約為含4個領(lǐng)域、14項技術(shù)。47.3萬億m'，最終可采資源量石油約135億~160億t,(1) 煤炭加工領(lǐng)域:選煤、型煤、水煤漿;天然氣約為10萬億~15萬億m'。截止到2002年底,(2)煤炭高效燃燒與先進發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域:探明石油地質(zhì)儲量227.1億t，可采石油儲量63.95CFBC、PFBC、 IGCC;億t,累計探明天然氣地質(zhì)儲量4.49萬億m',可采(3)煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域:氣化、液化和燃料電池;天然氣儲量2.57萬億m’。我國平均石油可采資源(4)污染排放控制與廢棄物處理領(lǐng)域:煙氣探明程度僅為47.4%。煤炭保有探明儲量2000億t凈化、電廠粉煤灰綜合利用、煤層氣的開發(fā)利用、左右。煤矸石和煤泥水的綜合利用。2002年，我國一次能源生產(chǎn)量和消費量分別煤炭轉(zhuǎn)化是指以化學(xué)方法為主將煤炭轉(zhuǎn)化為達到13.9億t標(biāo)準(zhǔn)煤和14.8億t標(biāo)準(zhǔn)煤，達到歷史最潔凈的燃料或化工產(chǎn)品，包括煤炭氣化、煤炭液高水平。其中，煤炭消費量在總能源消費量中的化和燃料電池。潔凈煤氣化技術(shù)是潔凈煤技術(shù)中比例為66.10%。的一個重要分支，人們在煤炭氣化過程中要求潔總之，從我國資源特點看，我國具有比較優(yōu)凈的、無污染或最小污染的氣化技術(shù)，這種技術(shù)勢的礦產(chǎn)資源是煤炭和天然氣，石油資源不足的提供了潔凈煤氣化發(fā)展的方向。所謂潔凈煤氣化中國煤化工技術(shù)，就是人們在利用煤炭氣化過程中采用潔凈MYHCNMH G的、安全的、無污染或最小污染的，而煤炭利用效率又是最高的燃燒、氣化、轉(zhuǎn)化技術(shù)。潔凈煤作者簡介:李志堅(1968-), 男，安徽省人，高級工程師，從事化肥工業(yè)的規(guī)劃咨詢工作?；ぜ夹g(shù)經(jīng)濟●2.CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS2005年第23 卷矛盾十分突出。2.1.2魯奇加壓氣化但是，目前我國煤炭利用工藝技術(shù)和設(shè)備處魯奇碎煤加壓氣化技術(shù)產(chǎn)生于20世紀40年代。于較落后狀態(tài)(表1), 不僅造成資源的浪費，大魯奇氣化爐生產(chǎn)能力大，煤種適應(yīng)性廣，主要用量煙氣的排放也造成環(huán)境的污染，社會發(fā)展及環(huán)于生產(chǎn)城市煤氣，用于生產(chǎn)合成氣的較少。我國境壓力要求盡快改變這種狀態(tài)。云南解化集團和山西天脊集團采用該技術(shù)生產(chǎn)合表1我國煤炭消費方式萬t成氨，解放軍化肥廠為年產(chǎn)17萬t合成氨，山西天頁目990年1995年2001年脊集團為年產(chǎn)30萬合成氨。采用魯奇氣化爐生產(chǎn)終端消費60 205.966 156.143 891.3合成氣時，氣體成分中甲烷含量高(8%~10%),工業(yè)35 773.846 050.331 287.9且含焦油、酚等物質(zhì)，氣化爐后需設(shè)置廢水處理中間消費41 257.869 487.682320.1及回收、甲烷分離轉(zhuǎn)化等裝置。27 204.344440.257 687.9魯奇加壓氣化工藝的氣化壓力3.0 MPa,氣供熱2 995.55 887.36 961.5煉焦10 697.618 396.415436.4化溫度900~1 050 C。該工藝所用原料煤粒度為制氣360.4763.7893.88~50mm,要求使用活性好、不粘結(jié)的煙煤或褐洗選損耗2 032.81 450.5煤。采用固態(tài)排渣方式運行。單爐投煤量1 000t/d。 單臺φ3 800的魯奇爐產(chǎn)氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))2潔凈煤氣化技術(shù)的發(fā)展概況為35 000- 55000 m/h。粗煤氣中(CO+H2) 體積煤氣化技術(shù)有100多年的研究開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)分數(shù)達65%、CH4體積分數(shù)達9%,并含有C,和煤焦用歷史。19世紀50年代， 西門子公司開發(fā)出用于油。魯奇加壓氣化所產(chǎn)氣中含有較多的甲烷(8%生產(chǎn)燃氣的第一臺階梯式爐蓖的煤氣發(fā)生爐。20~10%)。世紀20年代，合成氨和甲醇工業(yè)的出現(xiàn)，催生了魯奇爐氣化技術(shù)的特點:合成氣化學(xué)工業(yè)，煤氣化技術(shù)開始用于合成氣生(1)氧耗低。魯奇爐氣化工藝是目前各種采產(chǎn)。煤氣化技術(shù)是潔凈煤氣化技術(shù)的先導(dǎo)，近年來.用純氧為氣化劑中氧化最低的。在國外得到較大發(fā)展。煤氣化技術(shù)可劃分為固定(2)冷煤氣效率高。冷煤氣效率代表了煤中床、流化床和氣流床。的熱量轉(zhuǎn)化為煤氣中熱量的程度，魯奇爐最高可2.1固定床達93%，高于其它的煤氣化技術(shù)固定床煤氣化爐的主要特點是:爐內(nèi)氣體流該工藝污水排放中含有較多的焦油、酚類和速較慢，煤粒靜止，停留時間1~1.5h;操作條件氨。需要配備較復(fù)雜的污水處理裝置，環(huán)保處理為:溫度800~1 000 C;壓力常壓~4MPa;原料煤費用較高。魯奇煤氣化技術(shù)近年來也在某些方面粒徑3~30 mm。用煤要求具有高活性、高灰熔有所改進，如排渣系統(tǒng)的改進(熔渣氣化技術(shù))、點、高熱穩(wěn)定性。三廢處理技術(shù)的改進等。魯奇煤氣化技術(shù)至今在2.1.1常壓 固定層床間歇氣化某些地區(qū)及部分領(lǐng)域仍是先進適用的技術(shù)。常壓固定床氣化技術(shù)是一項古老的煤氣化技2.2 流化床術(shù)，國際上20世紀30年代開始采用，原料是無煙流化床技術(shù)特點:爐內(nèi)氣體流速較大，煤粒塊煤或焦炭，我國山西晉城的塊煤或焦炭是上好懸浮于氣流中作相對運動，呈沸騰狀，有明顯床原料。層界限，停留時間數(shù)分鐘。操作條件:溫度800~塊煤的粒度為25~75mm。生成的水煤氣中,1 000 C;壓力常壓~2.5 MPa;煤塊粒徑1~5 mm;(CO+H2)體積分數(shù)達68%~72%。用煤要求具有高活性、高灰熔點。固定床間接氣化技術(shù)成熟、工藝可靠、投資流化床技術(shù)主要包括:灰熔聚流化床技術(shù)、溫較低、不需要空分制氧裝置。但氣化需要的無煙克勒/恩德爐氣化和魯奇循環(huán)流化床技術(shù)。塊煤或焦炭價格較高，而篩粉煤堆積、資源利用2.2.1灰融聚中國煤化工率低、環(huán)保污染嚴重。固定床間歇氣化技術(shù)目前灰融聚流HCN M H完山西煤化在我國的合成氨及工業(yè)煤氣行業(yè)仍有數(shù)千臺氣化所在20世紀80年代們開發(fā)的。具氣化爐氣化壓力爐在運轉(zhuǎn)。有常壓和加壓(1.0~1.5 MPa)兩種，采用空氣或第2期李志堅:潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用前景氧氣作氣化劑。該工藝根據(jù)射流原理，在流化床汽、氧氣和二氧化碳(生產(chǎn)CO)等。該技術(shù)氣化低部設(shè)計了灰團聚分離裝置,形成床內(nèi)局部高溫效率高，廢水處理簡單，具有較高的靈活性。區(qū)，使灰渣團聚成球，借助重力的差異達到灰團CFB氣化于1986年在奧地利投運了第一套商業(yè)化的分離，提高碳利用率。裝置,采用樹皮制取低熱值燃料氣。其后建設(shè)了1999年3月，在內(nèi)徑1 m氣化爐上進行了120一些小型的發(fā)電或燃料氣裝置,尚未見到生產(chǎn)合t/a陜西彬縣粉狀煙煤的大樣試燒。陜西城化股份成氣的報道。CFB氣化技術(shù)目前在國內(nèi)尚沒有一公司正在進行8萬l/a合成氨的原料路線改造，擬套商業(yè)化裝置。建4臺常壓氣化爐及配套的空分裝置，單臺氣化爐2.3氣流床滿足2萬t/a合成氨的要求。目前已有一臺年產(chǎn)2萬t氣流床氣化技術(shù)特點:爐內(nèi)氣體流速最大,合成氨氣化爐建成投產(chǎn)。國內(nèi)其它一些中小型化煤粒與氣流作同向運動，停留時間數(shù)秒鐘。操作肥廠也擬采用該技術(shù)進行改造。條件:溫度1 300~1 700 C;壓力1.0~6.5 MPa;煤該技術(shù)目前還處在小規(guī)模工業(yè)示范的階段,塊粒徑<0.1 mm。對原料煤種適應(yīng)性寬。缺乏大規(guī)模工業(yè)化及長周期運行的經(jīng)驗。在放大2.3.1水煤漿 氣化技術(shù)及工程化應(yīng)用方面還需要-定的過程。目前，天采用水煤漿氣化工藝的煤氣化廠在世界上已津堿廠已采用該技術(shù)建設(shè)2套年產(chǎn)4萬t合成氨氣化建成了12個廠，在我國已建成投產(chǎn)6個廠，單爐投爐，預(yù)計2005年建成投產(chǎn)。煤量360 t/d~1 000t/d， 氣化壓力2.60~6.37 MPa。2.2.2恩德粉煤氣化技術(shù)所產(chǎn)合成氣用于生產(chǎn)合成氨、甲醇、乙酸、發(fā)電中朝合作撫順恩德機械公司引進朝鮮恩德等。通過這幾套水煤漿氣化裝置的建設(shè)，我國在“七.七”聯(lián)合企業(yè)的改進的溫克勒氣化爐，并結(jié)設(shè)計、設(shè)備制造、施工、生產(chǎn)操作等方面已積累合國情完善、開發(fā)形成專利技術(shù)，其設(shè)備已完全了豐富的經(jīng)驗，除進口部分關(guān)鍵設(shè)備外，大部分實現(xiàn)了國產(chǎn)化。該技術(shù)主要特點是:可采用劣質(zhì)設(shè)備均可立足國內(nèi)制造，國產(chǎn)化程度較高。水煤粉煤，如褐煤、長焰煤、不粘或弱粘結(jié)煤;氣化漿加壓氣化技術(shù)主要有如下優(yōu)點。強度大，單臺爐生產(chǎn)能力以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)合成氣計為4(1)壓力范圍寬。成功的工業(yè)化氣化壓力等萬m2/h，以合成氨計為9萬t/a;操作彈性大，運級有2.6 MPa、4.0 MPa和6.5 MPa,試驗爐氣化壓行可靠，投資省;可根據(jù)合成氣的要求采用空氣.力已達8.5 MPa。在較高的氣化壓力下，可實現(xiàn)甲氧氣或富氧空氣作氣化劑;技術(shù)成熟，該技術(shù)在醇和合成氨合成。朝鮮制造甲醇和合成氨，已運轉(zhuǎn)了30多年。(2)進料系統(tǒng)簡單穩(wěn)定，由于氣化爐的進料由于該技術(shù)具有以上特點，而且投資省，被由可以調(diào)速的高壓煤漿泵輸送，所以煤漿的流量國內(nèi)一些中小企業(yè)看中。目前，江西景德鎮(zhèn)煤氣和壓力較易得到保證，比Shell工藝的干粉煤進料廠采用恩德氣化爐已于2001年投產(chǎn)，采用空氣氣安全，且易于控制?；?，生產(chǎn)10 000 m2/h低熱值煤氣。黑龍江化肥廠(3)“三廢”污染小。大部分工藝水回收循已建成2臺4萬m2/h的氣化爐，用于生產(chǎn)合成氨,環(huán)使用，排出廢水少，幾乎無廢氣排放。已經(jīng)投產(chǎn)。2002年，淮南化工總廠購買了一臺氣(4)碳轉(zhuǎn)化率高，大于98%。量2萬m2/h的恩德氣化爐，用于生產(chǎn)合成氨。該技(5)有效氣成分高,粗合成氣中有效氣(CO+ .術(shù)的缺陷是只能適應(yīng)高活性的煤種，在我國分布H2)體積分數(shù)約80%。范圍窄;上部灰分排放量大、爐灰含碳量高;造(6)氣化爐設(shè)計簡單,國內(nèi)可以制造。氣工段排放物對環(huán)境有-定污染。(7)自動控制水平高，整個系統(tǒng)用DCS系統(tǒng)2.2.3魯奇循環(huán)流化床氣化技術(shù)控制。魯奇常壓循環(huán)流化床氣化(CFB)技術(shù)是德國水煤漿加壓氣化工藝是-項先進、成熟、穩(wěn)魯奇公司20世紀80年代初針對小型、多種原料的妥、可靠的工中國煤化工化生產(chǎn)合成氣化而開發(fā)的，屬高循環(huán)倍率的流化床。該技術(shù)氨，在日本HCNMHC行了十幾原料適應(yīng)性廣，可以采用生物體、煤、石油焦、年，未發(fā)生過較人爭的，母平叮運仃330天以上。垃圾等多種原料，氣化劑可采用空氣、氧氣加蒸從國內(nèi)已開車的魯南(2.8 MPa)、渭河(6.4化工技術(shù)經(jīng)濟CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS2005年 第23卷MPa)、上海三聯(lián)供(4.0 MPa)、淮南(4.0 MPa)完成了一系列基礎(chǔ)研究和工藝驗證工作。1982裝置來看，運行情況良好。年，又在黑水泵市(Schware Pumpe)的勞柏格另外，我國自行開發(fā)的對置噴嘴水煤漿氣化(Laubag)電廠建立了一套130 MW商業(yè)化裝置,技術(shù)，在某些技術(shù)指標(biāo)上已超過國外引進的水煤原料處理能力為301/h。該裝置運行了5年而未需漿氣化技術(shù)。目前正在進行工業(yè)化裝置的建設(shè)。更換氣化爐的噴嘴和水冷壁2.3.2 SCGP氣化技術(shù)從1989年起，該技術(shù)開發(fā)的重點轉(zhuǎn)向以工業(yè)SCGP工藝由殼牌公司在渣油氣化的基礎(chǔ)上廢物和生物質(zhì)等為原料,并先后氣化過約60種物于1972年開始研究。1978年 在德國漢堡建成一套料,包括各種變質(zhì)程度和灰分含量的煤、城市污中試裝置。1987年 在美國休斯敦附近建成投產(chǎn)了泥、工業(yè)廢渣、石油焦以及-些固體廢物的干餾投煤量在250~400 t/d的示范裝置。1993年 使用產(chǎn)物等。SCGP工藝的大型煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置在荷GSP加壓氣流床氣化技術(shù)的主要特點。蘭投產(chǎn)，氣化爐為單系列操作，單臺爐的投煤量(1)噴嘴和水冷壁的使用壽命長,氣化爐的可2000t/d。該裝置的開工率在90%左右。SCGP用率高。氣化工藝目前世界上只有這一套工業(yè)化裝置。目(2)氣化爐開、停車靈活，所需時間短。前，國內(nèi)湖北雙環(huán)集團公司、廣西柳化集團公(3)氣化原料的適應(yīng)范圍廣。司、湖北化肥廠等廠正在采用殼牌公司開發(fā)的干(4)能夠獲得較高的碳轉(zhuǎn)化率和氣化效率。粉煤氣化技術(shù)進行煤氣化改造，并且有多個工廠(5)氣化爐操作彈性大,負荷調(diào)節(jié)靈活。有采用殼牌粉煤氣化的意向。SCGP氣化技術(shù)具(6)環(huán)境特性好,玻璃狀灰渣無污染。有如下優(yōu)點。GSP煤氣化具有-些技術(shù)上的優(yōu)勢,但由于(1) 氣化爐內(nèi)部采用膜式水冷壁，可承受較進入國內(nèi)市場較晚，目前在投資和經(jīng)濟性等方面高的氣化溫度。對原料煤的灰熔點限制較少。尚未在國內(nèi)得到工業(yè)化裝置的驗證。(2)碳轉(zhuǎn)化率高，大于99%。3潔凈煤氣化技術(shù)的化工應(yīng)用領(lǐng)域及市場(3)由于是干粉進料，粗合成氣中有效氣前景(CO+H2)體積分數(shù)高于90%，CO2含量低。煤氣化技術(shù)生產(chǎn)的合成氣用途廣泛，可以作(4)氣化效率高，原料利用率高。為民用燃料氣、用于發(fā)電、生產(chǎn)化工產(chǎn)品等。煤(5) 單爐能力大、運轉(zhuǎn)周期長、無需備用爐。氣化技術(shù)生產(chǎn)的大宗化工產(chǎn)品主要是合成氨、甲(6) 多組對列式燒嘴配置，可以通過關(guān)閉一組醇、氫氣、CO及未來可能發(fā)展的替代能源，如F-T .或多組燒嘴來調(diào)整合成氣的產(chǎn)出量,操作彈性大。合成油、二甲醚等。(7)合成氣比較清潔，高溫氣化的氣體中不3.1 合成氨含焦油、酚等有害物質(zhì)，便于合成氣的凈化處理。合成氨主要用作氮肥的原料及工業(yè)原料，生(8)正常生產(chǎn)時，基本無廢氣排放;由于絕產(chǎn)硝酸、硝銨等產(chǎn)品。我國的合成氨能力約在大部分工藝水可以循環(huán)使用，排放廢水較少。在4 100萬t/a左右，1998~2003年的合 成氨產(chǎn)量增長高溫下產(chǎn)生的熔渣性質(zhì)穩(wěn)定，對環(huán)境影響較小,率3.7%，2003年國內(nèi)合成氨產(chǎn)量3795萬t。預(yù)計今還可以作建筑材料。該工藝對環(huán)境友好。后合成氨產(chǎn)量還將以每年2%~3%的速度增長。殼牌粉煤氣化技術(shù)在我國尚需工業(yè)化裝置的我國合成氨生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)主要以煤為主,驗證。另外，該技術(shù)投資較高，限制了其在化工無煙煤、焦炭和土焦占65%~70%，輕油和重油占行業(yè)的應(yīng)用。6%~12%，天然氣占18%~23%2.3.3 GSP干粉煤氣化技術(shù)我國中小型氮肥企業(yè)發(fā)展較快，2003年占全GSP加壓氣流床氣化技術(shù)由前東德的德意志國氮肥和尿素總量的78%和66%，并且90%以煤為燃料研究所(German Fuel Institute) 20 世紀70年原料。大多數(shù)中國 煤化工成無煙塊煤代末開發(fā)。該技術(shù)也采用液態(tài)排渣及水冷壁技術(shù)，為原料,受制0HCNMH云運輸能力。最初的目的是用高灰分褐煤生產(chǎn)民用煤氣,并在2003年以來，國永廣怡禁止門牛超軟，整頓公路弗來堡(Freiburg) 建立了一套3 MW中試裝置,運輸秩序，同時大力整頓煤炭生產(chǎn)秩序，關(guān)閉了第2期李志堅:潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用前景許多無安全保證的小煤窯，加之全國高耗能產(chǎn)業(yè)甲醇也是潔凈煤氣化技術(shù)重要的市場。的過快發(fā)展，出現(xiàn)全國性的煤炭資源緊張和價格.3 制氫上漲的態(tài)勢?；势髽I(yè)進廠煤價已從200-~300元/t,氫氣是現(xiàn)代煉油工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的基本原料上漲到目前的500~700元/t。煤炭供應(yīng)十分緊張,之一。在煉油工業(yè)中，由原油蒸餾或裂解所得餾影響企業(yè)生產(chǎn)，2003年 許多企業(yè)被迫減負荷運行分需采用加氫精制以得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，氫氣主要用甚至階段性停產(chǎn)。采用新技術(shù)，以量大面廣價廉于石腦油加氫脫硫、精柴油加氫脫硫、燃料油加的煙煤、褐煤、高硫煤等劣質(zhì)煤為原料，替代山氫脫硫、加氫裂化;在石油化工領(lǐng)域,氫氣主要用西晉城無煙煤，實現(xiàn)原料煤本地化，是合成氨行于C3餾份加氫,汽油加氫,Co~Cg餾份加氫脫烷基生業(yè)面臨的一方面緊迫任務(wù)。產(chǎn)環(huán)己烷。加氫精制的目的是除掉有害化合物,例合成氨工業(yè)的煤氣化技術(shù)升級是各種煤氣化如硫化氫、硫醇、其他有機硫化合物、含氮化合技術(shù)最現(xiàn)實的市場。物、芳香烴、酚類、環(huán)烷酸、炔烴、烯烴、金屬3.2甲醇和準(zhǔn)金屬等。催化重整原料的加氫精制目的是除甲醇是一種應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)化工原料,在化去石腦油中的硫化物、氮化物、鉛和砷等 雜質(zhì)。學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、輕紡工業(yè)、國防、能源等國選擇性加氫主要用于高溫裂解產(chǎn)物。民經(jīng)濟各部門都有著廣泛的用途。在化工生產(chǎn)中,化工行業(yè),二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),甲醇主要用于制造甲醛、乙酸、甲烷氯化物、甲甲苯二異氰酸酯(TDI) 等用于聚氨酯行業(yè);己二胺、甲基叔丁基醚、硫酸二甲酯、對苯二甲酸二酸用于合成纖維工業(yè);脂肪醇類應(yīng)用于日用化工甲酯、甲基丙烯酸甲酯、二甲醚、丙烯酸甲酯等等工藝，均需采用催化加氫工藝過程。-系列有機產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于塑料、合成纖維、我國原油一次加工能力居世界第3位。2002年合成橡膠、染料、涂料、香料、醫(yī)藥和農(nóng)藥等行原油-次加工能力為2.73億v/a,原油加工量2.2億t,業(yè)。此外，甲醇也是一種重要的有機溶劑。我國四大類成品油產(chǎn)量已達13223萬t。根據(jù)國家經(jīng)濟煤炭資源較為豐富，加之國內(nèi)天然氣開發(fā)利用相研究部門預(yù)測，2000~2010年 國民經(jīng)濟(GDP) 增對較晚的原因，目前國內(nèi)甲醇生產(chǎn)的大部分裝置長率將保持在7%左右,到2005年我國原油加工量以煤為原料。由于重油和渣油價格較高，以油為將達24 000萬t左右，成品油(汽、煤、柴油)需原料的甲醇裝置在我國基本都已停產(chǎn)。求量達到13 300萬t左右，年均增長率約為4 %。目前，國內(nèi)甲醇裝置生產(chǎn)能力不足。2003年,到2010年我國成品油(汽、煤、柴油)需求量將.全國甲醇生產(chǎn)企業(yè)近200家,總生產(chǎn)能力386萬t/a。達到17 000萬左右，年均增長率約為5%,預(yù)計我甲醇產(chǎn)量299萬t，裝置開工率77.5%。消費甲醇約國原油需求量將達到34500萬t。由于我國原油產(chǎn)434萬t，自給率68.9%。進口甲醇140萬t，進口量量不足，供需矛盾將越來越突出，會更多地進口占國內(nèi)總消費量的32.3%。近年，國內(nèi)甲醇需求增國外原油，特別是高含硫原油。隨著我國高硫油.長迅速，需求量由1998年的215.1萬t增長到2003年加工比例的增加，特別是隨著近兩年的清潔油品的433.95萬t，1998~2003年年均增 長速度為15%,指標(biāo)的發(fā)布和實施，企業(yè)多采用加氫工藝，對汽同期產(chǎn)量年均增長速度為15%，進口量年均增長油、柴油和潤滑油進行改質(zhì)和精制，促使國內(nèi)煉速度近15%。但由于國內(nèi)小聯(lián)醇裝置規(guī)模小、競油廠加氫裝置比例增加。2001年國內(nèi)煉廠制氫裝.爭力不足，造成甲醇產(chǎn)品供不應(yīng)求，有相當(dāng)一部置能力為99.5萬m2/h。全國煉油廠制氫裝置的氫分甲醇市場需進口產(chǎn)品來滿足，而大量進口產(chǎn)品氣產(chǎn)量約68萬m2/h (48.89萬t/a)， 制氫裝置開工率加劇了對國內(nèi)甲醇行業(yè)的沖擊，因此，國內(nèi)新建為68.3%。重整裝置氫氣-般氫氣含量為80%左裝置必須是規(guī)模大、有競爭力的裝置。右，全國重整裝置氫氣產(chǎn)量約為33萬m2/h (23.73預(yù)計到2007年，國內(nèi)甲醇衍生物生產(chǎn)所需甲萬t/a)。醇量約為400萬t，再加上燃料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和溶劑2002年原中國煤化工耳含硫原油等方面的需求量約達560萬t;到2010年，國內(nèi)甲醇的加工量增加HCNMH Gm/h (72.8總的消費需求量約為850萬t，年遞增率約為9%。萬t/a)，氫氣的廣重則達1 16.6m'/h (76.6萬t/a)。其中增幅最大的是用于甲醇燃料、乙酸的生產(chǎn)。根據(jù)我國煉油行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，“十五” 期間我化工技術(shù)經(jīng)濟CHEMICAL TECHNO - ECONOMICS2005年 第23卷國現(xiàn)有裝置能力增幅不大，但加氫裂化、加氫精2001年進口量為12.55萬t, 2002年 則高達19.10萬t。制、脫硫脫芳烴等加工裝置總能力及其比例都將預(yù)計到2007年國內(nèi)聚氨酯制品產(chǎn)量將達到200萬t,大大提高，預(yù)計到2007年我國煉油行業(yè)氫氣的需異氰酸酯需求量將達到80萬t，其中TDI需求量約40求量將以5%左右的速度增長。萬~45萬t左右。需消費C016.8萬~18.9萬t。隨著煉油廠加工深度的增加及油價的上漲,以CO為原料的精細化工品種還有甲酸、DMF煤氣化制氫在我國許多煉廠已成為重要的氫源。等很多產(chǎn)品，這些產(chǎn)品相對規(guī)模較小。由于煉油廠環(huán)保要求高，多需采用先進的潔我國目前CO的生產(chǎn)主要是采用焦炭為原料,凈煤氣化技術(shù)，為潔凈煤技術(shù)提供了廣闊的市場。采用純氧加蒸汽或純氧加二氧化碳為原料制取。3.4 CC這種生產(chǎn)方式能耗高、成本高、技術(shù)水平低。從作為最重要的羰基合成原料氣，由CO出發(fā),產(chǎn)品生命分析，由于焦炭生產(chǎn)污染大，其環(huán)境影可以制取很多基礎(chǔ)有機化學(xué)品，如甲酸、甲胺響遠大于潔凈煤氣化技術(shù)生產(chǎn)的CO。潔凈煤氣化乙酸、乙酸酐、二甲基甲酰胺、異氰酸酯、乙二技術(shù)在CO行業(yè)將具有廣闊的應(yīng)用前景。酸、乙二醇、碳酸二甲酯、光氣和農(nóng)藥除草劑等3.5替代燃料醇醚燃料/ F-T合成油)以潔凈煤氣化技術(shù)為龍頭，生產(chǎn)合成氣，可(表2)。以合成甲醇、二甲醚、FT合成油等替代燃料。由表2有機化學(xué)品生產(chǎn)中CO的需求量/t于我國石油資源短缺、需求增長快，以豐富的煤化學(xué)品Co需求量CO需求量資源為基礎(chǔ)，發(fā)展石油替代燃料在我國具有重要.0.51聚酮0.48的意義。光氣0.31特戊酸0.32 .TDI0.42丙酸0.38我國汽車市場2002年和2003年呈現(xiàn)高速增長MDI0.27苯三酸酐0.18態(tài)勢，汽車產(chǎn)量分別達到325.37萬輛和444.37萬PC0.13均苯四酸酐0.16輛，增長率分別達到39.0%和35.2%;2002年和甲酸0.702003年汽車銷量分別達到333萬輛和456萬輛，增全球乙酸供應(yīng)量的50%以上是采用甲醇羰基長率分別為37.4%和37.0%。2003年底，我國已成化法生產(chǎn)的。所有計劃新建裝置都將采用甲醇羰為美國、日本和德國之后的世界第四大汽車生產(chǎn)基化技術(shù)。2002年,我國乙酸生產(chǎn)能力已達120萬國，僅次于美國和日本的世界第三大汽車消費國。2003年，我國車用燃料消費量約為11600萬t,t/a，其中甲醇羰基合成工藝生產(chǎn)能力占37%。近其中汽油約為5 160萬t，柴油6 400萬t。根據(jù)有關(guān)年來，隨著我國幾套甲醇羰基合成乙酸裝置的投部門預(yù)測，2005年我國車用汽油消費量約為6735產(chǎn)，能力和產(chǎn)量有了長足的增長，產(chǎn)量從1992年萬t，柴油約為8 000萬t, 2010年汽油消費量約為的44.4萬t增長到2002年的85.1萬t，年均增長率10 000萬t，柴油約為13 000萬t。油品短缺將成為.6.7%，產(chǎn)量仍不能滿足需求。近5年，進口量均在影響國民經(jīng)濟健康發(fā)展的嚴峻課題。10萬t以上，2002年進口量達到了近35萬t。如果我甲醇作為車用燃料，是一種易燃液體，燃燒國乙酸裝置全部發(fā)展為甲醇羰基化生產(chǎn)，對CO的性能好、辛烷值高、抗爆性好，而且其發(fā)動機燃需求量將達到60多萬t。燒的尾氣排放總體上優(yōu)于汽油，因此，甲醇代用在聚氨酯(MDI/TDI) 工業(yè)中，CO也是重要汽油研究十分活躍。甲醇可以以不同比例摻入汽的原料。目前，國內(nèi)只有一家MDI生產(chǎn)企業(yè)，生油，形成M3-5 (甲醇摻入比例3%~5%)、M10-25、產(chǎn)能力10萬v/a, 2003年產(chǎn)量約10.3萬t,不能滿足M85- 100的車用甲醇燃料。我國“六五”期間，國國內(nèi)市場需求。2003年我國MDI進口量為10.3萬t,家科委與交通部和山西省共同組織，在山西省進預(yù)計到2005年，我國MDI的需求量將達到32萬t左行M15甲醇燃料的研究實驗?！捌呶濉焙汀鞍宋濉庇?，到2010年 達到64萬t。很多大公司投入MDI裝期間，由中國科學(xué)院牽頭，組織了大專院校、石置建設(shè)。我國至今已引進4套TDI生產(chǎn)裝置,形成油、化工、煤中國煤化工有關(guān)部門，7.4萬t/a的生產(chǎn)能力，年產(chǎn)量為1.5萬t左右。由于與德國大眾汽CN MH發(fā)動機和汽國內(nèi)產(chǎn)量不足，不得不大量進口以滿足市場需求。車的合作試驗研究，目前仍有=輛中醇汽車在運根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2000年 我國共進OTDI約12.66萬t,行，單車行駛最長里程超過了22萬km,運行車輛第2期李志堅:潔凈煤氣化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用前景性能良好。目前，甲醇燃料在山西、四川、重慶、FT合成油技術(shù)主要在于成本制約。發(fā)展高效、低江蘇等地區(qū)都不同程度地在使用。成本的煤氣化技術(shù)也是FT合成油發(fā)展的要求。從值得注意的是，由于沒有系統(tǒng)地進行車用甲長遠看，替代燃料將成為潔凈煤氣化技術(shù)最有潛醇燃料標(biāo)準(zhǔn)和安全性的考核，造成目前實際上是力的市場。不規(guī)范使用甲醇燃料，客觀上存在-系列隱患。4結(jié)束語總之，甲醇能否真正成為車用替代燃料，一隨著石油資源供應(yīng)緊張，煤炭將更多地應(yīng)用方面取決于它的燃料性能，另一方面取決于甲醇為化工原料。潔凈煤技術(shù)市場潛力巨大，在化工價格。領(lǐng)域的甲醇、有機原料、煉油化工、替代燃料領(lǐng)二甲醚是一種理想的清潔燃料，可用于替代域都具有廣闊的市場前景,在我國開發(fā)潔凈煤氣柴油做為車用燃料。二甲醚作為柴油機燃料的不化技術(shù)具有重要的意義。我國目前工業(yè)化的煤氣利因素是燃料供應(yīng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，需進行專門設(shè)化技術(shù)，大規(guī)模、高投入、高效率的高端市場主計。二甲醚最大的特點就是燃燒時絕不會產(chǎn)生任要由德士古、殼牌等引進技術(shù)占據(jù)，國內(nèi)技術(shù)主何黑煙;不含硫不會產(chǎn)生SOx;氮氧化物NOx降 低要應(yīng)用于小規(guī)模、低投入的低端市場。由于體制、到3.5g/kWh以下，比汽油與液化石油氣體等燃料機制等多種因素的限制，在我國開發(fā)高效、潔凈要少。使用二甲醚作為汽車燃料,汽車尾氣無需的煤氣化技術(shù)尚有很大難度,特別是我國開發(fā)了催化轉(zhuǎn)化處理即可達到高標(biāo)準(zhǔn)的“歐洲-IV”排放許多實驗室規(guī)模的高新煤氣化技術(shù)，由于產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚在技術(shù)上、經(jīng)濟上都可能成為較大方面缺乏一個完善的支撐體系，工業(yè)化開發(fā)進展量的替代燃料，但要解決好低成本的制造、運輸、緩慢。希望國家有關(guān)部門和有實力的企業(yè)都能看標(biāo)準(zhǔn)、汽車配套等問題。到潔凈煤氣化技術(shù)的巨大市場前景,投入資金和FT合成油是直接將煤轉(zhuǎn)化為油品，在南非已力量加快技術(shù)開發(fā)力度，從而在不遠的將來，使有幾十年的生產(chǎn)經(jīng)驗，F(xiàn)T合成油可直接用于現(xiàn)有我國自行開發(fā)的高效、先進、實用的煤氣化技術(shù)汽車,儲運系統(tǒng)也不必改造,對使用者非常簡單。能在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。Clean Coal Gasification Technology and Its Application Prospectin Chemical IndustryLI Zhi-jian(China National Petroleum and Chemical Planning Institute, Bejjing 100013，China)Abstract :, describe the meaning of clean coal technology (CCT)，e necessary to develop clean coal technology and briefintroduction of current clean coal technologies. The application, market and suggestions are also put forward.Keywords: coal gasification; synthetic gas; synthetic fuel; comments會動、醫(yī)藥中間體研發(fā)進展及市場前景研討會預(yù)通知該研討會由中國醫(yī)藥化工網(wǎng)和北京中聯(lián)天鴻化工信息中心主辦，《醫(yī) 藥化工》編輯部承辦，將于2005年3月29~31日在上海召開。會議特邀國家化工和醫(yī)藥管理部門、研究院所和重點大學(xué)的院士和知名專家、教授、醫(yī)藥中間體重點項目研發(fā)負責(zé)人以及外國著名醫(yī)藥中間體公司代表演講。內(nèi)容涉及國內(nèi)外醫(yī)藥中間體發(fā)展趨勢、研發(fā)動向和市場分析;國內(nèi)外生物制藥中間體技術(shù)進展及我國產(chǎn)業(yè)化前景;醫(yī)藥中間體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的管理及相關(guān)政策;甾族、手性、吡啶系列、雜環(huán)系列、硝基類、含氟等醫(yī)藥中間體的研發(fā)現(xiàn)狀及市場前景。凡就上述議題要求在大會上發(fā)言介紹研發(fā)成果的5會人十，不足收弗凡擬在 會.刊上刊登廣告、設(shè)展位、在會場門外做大型條幅廣告者，做會場背板I中國煤化工者，請盡快告知。參會者請于2005年3月10日前將會議回執(zhí)傳真至主辦單位報名。fYHCNMHG聯(lián)系人:蘇沛手機: 13051370753電 子郵箱: zlth@163.com電話/傳真: (010)- -6472571364722691 64712075