煤化工技术的发展与新型煤化工技术

煤化工技术的发展与新型煤化工技术
煤化工技术的发展与新型煤化工技术

2007年第4期 甘肃石油和化工 2007年12月

煤化工技术的发展与新型煤化工技术

马中学,杨 军,陈金城

(甘肃省石化工业协会,甘肃兰州 730030)

摘要:世界已进入能源和化工原料多元化的时代,不同国家或者地区应根据资源和经济发展

的需求选择现实、优质的原料和技术。以煤炭为原料生产化学品和通过转化生产高效洁净

能源(燃料油、电力等)的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争发展的趋势,煤化工在各

成熟单项技术的支撑下,面临新的发展机遇。

关键词:煤化工;新型煤化工;煤炭

煤炭是世界上储量最丰富的化石能源。在当前世界石油价格居高不下和倡导保护环境的情况下,发展煤化工特别是新型煤化工,调整我国的能源化工结构,就显得日益重要。本文综述了国内外煤化工技术和新型煤化工的发展情况。

1 煤化工概念

煤化工是以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品,并生产出各种化工产品的工业。煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工,煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等等。根据生产工艺与产品的不同主要分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化4条主要生产链。其中,煤焦化、煤电石、煤气化中的合成氨等属于传统煤化工,而煤气化制醇醚燃料,煤液化、煤气化制烯烃等则属于现代新型煤化工领域。

2 煤化工技术

2.1 煤焦化

将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,也称做煤的干馏。煤焦化产品主要有焦炭、煤焦油(苯、甲苯等)、焦炉气(氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等)精氨水等。这些产品已广泛应用于化工、医药、染料、农药和炭素等行业。有些甚至是石油化学工业无法替代的,如吡啶喹啉类化合物和许多稠环化合物等。

2 2 煤气化

煤在高温条件下借助气化剂的化学作用将固体碳转化为可燃气体(气体混合物)的热化过程。用空气、水蒸气、二氧化碳作为气化剂。它们与煤中的碳发生非均相反应。此外,煤热分解出的气态产物如CO2、H2O及烃类等也能与赤热的碳发生均相反应。依气化法、气化条件及煤的性质不同,气化气的组成也不同。根据煤气发生炉内所进行的气体过程特点,可以将煤层自上而下地分为干燥带、干馏带、还原带、氢化带和灰层,在干燥带和干馏带中,煤受到高温炉气的加热而放出水分并挥发。剩下的焦炭在还原带和氧化带中进行氧化反应。

煤经过气化后得到的是粗煤气,再经过净化和加工后,可以得到各种化学品。

常用于煤气化的方式有:固定床常压气化气,鲁奇加压气化气、考伯斯一托茨气流床气化气(K-

收稿日期:2007-05-31。

作者简介:马中学(1955-),男,甘肃民勤人,工学学士,高级工程师,从事石化行业管理工作。

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T)、德士古流床气化气(Texaco)、改良型温克勒流化床气化气等。

2 3 煤液化

所谓煤液化,是将煤中有机质转化为流质产物,其目的就是获得和利用液态的碳氢化合物来替代石油及其制品,包括直接液化技术和间接液化技术两部分,产品市场潜力巨大,工艺、工程技术集中度高,是中国新型煤化工技术和产业发展的重要方向。

2 3 1 煤的直接液化

煤的直接液化首先是德国科学家F.Berg ius于1913年发明的。其原理是煤炭在溶剂作用和高温高压条件下,直接与气态氢发生反应,使煤的氢含量增加,最后转变为液体的过程。1927年德国燃料公司Pier等人开发了硫化钨和硫化铜催化剂,将液化过程分为糊相加氢和气相加氢两阶段进行,解决了工程化问题,建成了世界第一座工业化规模生产的煤直接液化企业,并陆续建设了20套煤直接液化装置。

2 3 2 煤的间接液化

煤的间接液化是德国皇家煤炭研究所的F.Ficher和H.Tropsch两个化学家于1923年首先提出的,所以又称为F.Ficher-H.T ropsch(简称为F-T)合成或者费托合成。其原理是以煤为原料先经气化制合成气(CO+H2),再以合成气为原料,在催化剂的作用下合成(F-T合成)液态烃类产品。

受两次世界石油危机的影响,美国、德国、英国、日本和前苏联等国家重新重视煤炭直接液化的新技术开发工作,纷纷组织了一批科研开发机构及企业开展了大量的研究开发工作,相继开发了多种工艺,其中最具代表性的工艺有以下几种。

(1)溶剂精制煤工艺(SRC):是由美国煤炭研究局(OCR)于1962年与Spencev化学公司联合开发的煤直接加氢液化工艺,最初是为了洁净利用美国高硫煤而开发的一种生产以重质燃料油为目的的煤液化转化技术,不使用催化剂,反应条件比较温和,利用煤自身的黄铁矿将煤转化为低灰低硫的常温下为固体的SRC-1。后来又改进工艺,采用增加残渍循环,减压蒸馏方法进行固液分离,获得常温下也是液体的重质燃料油,即SRC- 。

(2)供氢溶剂法(EDS)。是美国埃克森研究和工程公司于1966年首先开发使用供氢溶剂的煤液化工艺。在液化反应组分中也不加催化剂,从而避免了煤中矿物质对催化剂的毒害作用,延长了高性能活性催化剂的使用寿命。其与SRC法的区别是对循环溶剂单独进行催化加氢,从而提高了溶剂的供氧能力,液化油率提高,主要产品是轻质油和中质油。

(3)氢煤法(H-Coal):是由美国碳氢化合物公司(HRI)在氢油法(H-Oil)工艺基础上开发的与SRC法和EDS法完全不同的氢煤法(H-Coal)工艺,它采用高活性催化剂和沸腾床反应器,使得液化转化率和液体收率都有很大的提高,并且提高了液化粗油的品质,液化油中的杂原子含量也降低了。

(4)德国IGOR工艺:是由德国环保与原材料回收公司与德国矿冶技术检测有限公司(DM T)在德国老工艺的基础上开发的煤加氢液化与加氢精制一体化联合工艺,原料煤经该工艺过程液化后,可直接得到加氢裂解及催化重整工艺处理的合格原料,从而改变了以往煤加氢液化制备合成油还需再单独进行加氢精制工艺处理的传统煤液化模式。后来IGOR工艺又将煤糊相加氢和液化粗油加氢精制串联,既简化工艺,又可获得杂原子含量很低的精制油,代表着煤直接液化技术的发展方向。

(5)俄罗斯低压加氢液体工艺:是由前苏联国家科学院、国家可燃物研究所和图拉煤业公司共同开发的工艺,利用黄煤和煤焦油加氢液化的生产经验和丰富的褐煤煤资源,采用煤糊相加氢应用高活性铜系催化剂的工艺,从而降低了加氢反应压力,提高了油品收率。

(6)煤催化两段液化(CT SL)工艺:是由美国碳氢化合物公司HRI于1982年开发的煤液化工艺,其特点是:煤液化的第一阶段和第二阶段都装有高活性的加氢和加氢裂解催化剂,两段反应器既分开

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又紧密相连,可以单独控制各自的反应条件,使煤的液化始终处于最佳操作状态,该工艺的煤液化油收率较高,达到80%左右,成本却比一段煤液化工艺降低17%,从而使煤液化工艺技术性和经济性很好地结合起来,油品质量得到了明显的改善和提高。

(7)煤的HTI工艺:是在借鉴两段催化液化法和H Coal法的基础上发展起来的,采用了近年来开发的悬浮床反应器和用少量的HT I拥有专利的铁基催化剂,其特点是反应条件比较温和,在高温分离器后面串联有在线加氢固定床反应器,对液化油进行加氢精制;固液分离则采用临界溶剂萃取的方法,从液化残渣中最大限度回收重质油,因此大幅度提高了液化油收率。

(8)日本NEDOL煤液化工艺:是由日本新能源技术综合开发机构(NEDO)于上世纪80年代初开发的烟煤液化工艺,它吸收了美国EDS工艺与德国新工艺的技术经验,将制备煤浆用的循环溶剂进行预加氢处理,以提高溶剂的供氢能力。液化反应后的固-液混合物则采用真空闪蒸方法进行分离,简化了工艺过程,易于放大生产规模,煤液化反应过程中使用了价格低廉的黄铁矿等铁基催化剂,也降低了煤液化成本。同时也可使煤液化反应在较缓和的条件下进行,所产液化油的质量高于美国EDS工艺,操作压力低于德国煤液化新工艺。

(9)煤共处理工艺:它包括煤/油共处理和煤/废塑料共处理两种,煤/油共处理工艺是将原料煤与石油重油、油沙沥青或者石油渣油等重质油料一起进行加氢液化制油的工艺过程,这实际上是石油炼制工业中重油产品的深加工技术与煤直接液化技术的有机结合与发展;煤/废塑料共处理工艺则是将原料煤与废旧塑料和废旧橡胶等有机高分子废料一起进行加氢液化制油的工艺过程,煤共处理工艺的原理是基于重质油或者废旧塑料和橡胶中富氢组成,可以作为液化过程中的活性氢供体,并以此来稳定煤热解产生的自由基!碎片?,该工艺可明显降低氢溶剂和氢气的消耗量,不仅可以使煤和渣油或废旧塑料同时得到加工,还可以提高液化原料的转化率,液化油产率和液化油产品的质量。因此,煤共处理工艺比煤单独加氢液化具有更大的发展前景。

(10)神华煤液化工艺:是由神华集团研制开发的溶剂全加氢煤液化工艺,它是将美国H TI工艺的优点和日本TOP-NEDOL工艺的优点相结合,以改善煤液化装置的平衡运行,将煤浆与催化剂混合后进入到煤液化反应器中,经两级反应煤转化为轻质油品,经过高低压闪蒸处理后,经减压塔分馏出最重的组分,残渣内含50%的固体颗粒物,其余的所有煤液化全馏分油一并进入到稳定加氢装置中进行处理,产物进入分馏塔分馏到轻、中、重三个馏分,全部的重馏分和少量的中馏分混合后循环回煤液化装置配煤浆。轻馏分和大部分的中馏分则需进一步处理。稳定加氢装置则采用IFP公司的T -STAR工艺,其特点是可在线转换催化剂,并采用了对进料限制相对宽松的沸腾床反应器。产品以油品(石脑油、柴油、航空煤油)和化工产品(石蜡、聚丙烯等)相结合。

2 3 3 煤间接液化的深加工

南非SASOL公司于20世纪50年代开始商业化生产,根据SASOBURY矿区煤为高挥发分、高灰分劣质煤,更适合于间接液化的实际,与鲁奇、鲁尔化学和凯洛克三家公司进行合作,不断取得煤气化(鲁奇炉),煤气净化(低温甲醇工艺)和合成(鲁尔化学固定床和凯洛克气流床)技术而陆续分别建成了三家煤间接液化工厂,成为世界上规模最大的以煤为原料生产合成油和化工产品的化工厂。

随着C1化工的发展,间接液化后的产品范畴也在不断扩大,出现了由合成气甲醇汽油M TG技术、由合成气直接合成二甲醚和低碳烃燃料技术等煤化工发展新趋势。

煤的间接液化通常分为三步:一是制取合成气。将经过适当处理的煤送入反应器,在一定温度下通过气化剂(空气或氧气+蒸气),使煤不完全燃烧,这样就能以一定的流动方式将煤转化为由一氧化碳和氢气混合的合成气,将形成残渣排出;二是进行催化反应,将合成气经过净化处理,在特定的催化剂作用下,让合成气发生化合反应,合成烃类或液态的烃类的类似石油和其他化工产品,三是对产物

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进行进一步的提质加工。由于经过催化反应出来的油品可能有很多指标不符合要求,如十六烷值含量、硫含量、水分以及黏度、酸度等,因此还要将产品进行进一步处理以使其达到合格标准,满足市场需要,主要技术有以下几种。

(1)采用浆态床反应器的费托合成技术:该技术转化率可达到90%,无须进行尾气循环,传热性好,反应温度均匀,C1和C2产率低,液态产物的选择性高,南非SASOL公司在改进催化剂和解决其分离困难后,已成功地将浆态床反应器放大投入了工业生产,产品主要是柴油和石蜡。

(2)改良费托法:为了提高合成产品的选择性,将传统铁催化剂F-T合成与分子筛性质相结合开发了此工艺(MFT),由原料气合成甲醇,再由甲醇合成汽油,主要是生产汽油。

(3)SM DS法:荷兰壳牌公司开发的两段法新工艺,第一阶段采用固定床反应器,使用钴催化剂,第二阶段采用常规加氢裂解技术,使第一阶段产物转变为高质量的柴油和航空煤油。

(4)TIGAS法:丹麦托普索公司开发的合成甲醇、二甲醚合成汽油的过程,第一段由合成气合成甲醇和二甲基丁烷,第二段由甲醇和二甲基丁烷转化为汽油。

(5)由合成气直接合成二甲基丁烷法:由于二甲基丁烷具有类似于液化石油气的性质,不但可替代LPG作为民用燃料,而且由于其十六烷值高,燃烧完全,污染排放少,是优质的柴油发动机燃料。国内外已完成中试或者示范厂,准备大型化生产。

3 新型煤化工

新型煤化工是以煤炭为基本原料(燃料),C1化工技术为基础,以国家经济发展和市场急需的产品为方向,采用高技术,优化工艺路线,充分注重环境友好,有良好经济效益的新型产业。它包括了煤炭液化(直接和间接),煤炭气化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃等技术,以及集煤转化、发电、冶金、建材等工艺为一体的煤化联产和洁净煤技术。其中煤炭焦化、煤气化-合成氨-化肥已经是我国主要的煤化工产业,随着科学技术的快速发展和市场的巨大需求,煤炭焦化、煤气化-甲醇、煤制油、烯烃及下游化工产品也得到了快速发展。

新型煤化工实际上是建立在传统煤化工基础上的,与传统煤化工密不可分。其特点如下。

(1)以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等以及煤化工独具优势的特有化工产品,如芳香烃类产品。

(2)煤炭-能源化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向,紧密依托于煤炭资源的开发,并与其它能源、化工技术结合,形成煤炭-能源化工一体化的新兴产业。

(3)高新技术及优化集成。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同,采用不同煤转化高新技术,并在能源梯级利用、产品结构方面对工艺优化集成,提高整体经济效益,如煤焦化-煤直接液化联产、煤焦化-煤气化合成联产、煤气化合成-电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与矿物加工联产等。同时,新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用,推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化建设。

(4)建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主,包括采用大型反应器和建设大型现代化单元工厂,如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。在建设大型企业的基础上,形成新型煤化工产业基地及基地群。每个产业基地包括若干不同的大型工厂,相近的几个基地组成基地群,成为国内新的重要能源产业。

(5)有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用,如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤,在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补,使各种煤炭达到物

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尽其用,充分发挥煤种、煤质特点,实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。新型煤化工强化对副产煤气、合成尾气、煤气化及燃烧灰渣等废物和余能的利用。

(6)经济效益最大化。通过建设大型工厂,应用高新技术,发挥资源与价格优势,资源优化配置,技术优化集成,资源、能源的高效合理利用等措施,减少工程建设的资金投入,降低生产成本,提高综合经济效益。

(7)环境友好。通过资源的充分利用及污染的集中治理,达到减少污染物排放,实现环境友好。

(8)人力资源得到发挥。通过新型煤化工产业建设,带动煤炭开采业及其加工业、运输业、建筑业、装备制造业、服务业等发展,扩大就业,充分发挥我国人力资源丰富的优势。

4 当前新型煤化工技术开发热点

(1)煤气化制甲基叔丁基醚:采用多组分催化剂,可从合成气制含60%异丁醇和40%甲醇的混合物,异丁醇脱水成异丁烯,从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚,这是一条很值得重视的由天然气和煤为原料制取高辛烷值添加剂的技术路线。

(2)以煤为原料生产甲醇及多种化工产品。甲醇作为一种重要的基础化工原料,通过羰基化可进一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工产品。另外还可以用于甲醇汽油(掺烧或者全烧),甲醇转化为甲醚替代液化石油气和柴油或制造燃料电池等等。因此,作为可替代石油化工产品的甲醇下游产品是未来大规模发展甲醇生产提高市场竞争力的重要方向。

(3)以煤为原料合成低碳烃类。甲醇裂解制烯烃(M TO)技术由DOP和NOSRK HYDRO公司联合开发。鲁奇公司(LU RGI)研制的甲醇制丙烯(MT P)技术,已经在工业化设计中,准备进行商业化生产。

(4)煤炭气化多联产技术。多联产是新型煤化工的一种发展趋势。所谓多联产系统就是指多种煤炭转化技术通过优化耦合集成在一起,以同时获得多种高附加值的化工产品(包括脂肪烃和芳香烃)和多种洁净的二次能源(气体燃料、液体燃料、电等)为目的的生产系统。多联产与单产相比,实现了煤炭资源价值的梯级利用,达到了煤炭资源价值利用效率和经济效益的最大化,满足了煤炭资源利用的环境最友好。

5 结语

综上所述,大力发展新型煤化工能源技术,是在我国技术经济高度发展进程中必须采取的符合全球经济一体化和可持续发展总体战略部署的重要措施,它既符合我国的资源条件,又能保证我国的安全和环境保护,从而促进社会的发展和进步。因此,未来煤化工的发展方向是在传统煤化工稳定发展的同时,加大力度发展可替代石油的洁净能源与化工品的新型煤化工技术,并建成技术先进、大规模、多种工艺集成的新型煤化工企业或产业基地。

参考文献:

[1] 赵跃民.煤炭资源综合利用手册.北京:科学出版社,2004.

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[4] 倪维斗,靳晖,李政,等.二甲醚经济:解决中国能源与环境问题的重大关键.煤化工,2003,(4):6.

煤化工发展方向

受产能过剩、需求疲软影响,近几年,煤化工企业的日子每况愈下。尤其是去年以来国际石油价格的大幅下跌,极大地削弱了煤化工产品的成本优势。目前,除化肥、煤制烯烃尚有一定盈利外,焦化、电石、电石法聚氯乙烯、甲醇、二甲醚、煤制油、煤制气等均不同程度地出现亏损,有些甚至出现了行业性巨幅亏损。从长远看,随着环境约束的增大和碳税启征的临近,具有高排碳特征的煤化工行业受到的冲击将首当其冲,成本增加、竞争力下降将在所难免。 那么,已经四面楚歌的煤化工行业,如何才能走出当前困局、规避未来束缚、实现可持续发展呢?11月上旬,参加2015煤炭清洁高效开发与利用技术研计会的各位专家给出了建议。 发展超超临界发电搞好煤基多联产 无论为了自身可持续发展,还是为承担国际减排义务,中国都必须要控制二氧化碳排放。而减少二氧化碳排放最直接、最有效的办法,就是大幅提高可再生能源比重,减少化石能源尤其是煤这种高碳能源的消耗。但无论是发达国家几十年的经验还是中国的实践均表明:可再生能源在三五十年内很难担纲能源消费的主角,人类经济社会今后的发展主要还要依赖化石能源。尤其是中国这样一个富煤贫油少气的国家,至少在三五十年内煤仍将是主要能源。但大量使用煤炭又的确会引发十分严重的环境问题,如何解决这一矛盾呢?我认为应该从以下三方面寻求突破: 一是加快发展燃煤超超临界蒸汽发电。首先,电是最清洁、最高效、最便于配送和输运、最便于分布式应用、最易于和其他能源协同、最易于控制和高度智能化、最易于和信息技术高度融合的二次能源,其需求量伴随着社会的进步和人民生活水平的提高持续增加;其次,先进的超超临界发电技术能够真正实现煤炭的高效清洁利用;再次,目前中国电煤占煤炭消费总量的比重仅50%左右,远低于发达国家普遍80%以上的水平,与美国98%的占比相差甚远,具有较大的增长空间。一旦该技术得到普及,不仅能大幅减少电力行业的排放和对大气环境的影响,还将显著降低我国发电行业的总体成本,为电价下调打开空间,降低各行业尤其老百姓的用电成本,刺激电力消费,加快城乡电气化进程。 二是积极开发IGCC(整体煤气化联合循环发电系统)研究与示范。IGCC把高效的燃气—蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术相结合,即煤→气化→净化(脱除灰、硫、氮,直接回收二氧化碳)→干净的合成气(一氧化碳+氢气)→燃气轮机发电→排放气→余热锅炉→蒸汽→蒸汽轮机发电,因此,无论热能利用效率还是污染物排放,尤其二氧化碳的排放,都显著优于常规电站,已经成为世界主要发达国家研究的方向。但由于其单位装机投资较大,经济性较差,目前无法推广应用。建议“十三五”期间,重点研究开发新技术,加快技术优化集成,通过技术创新与工程创新,大幅降低IGCC的投资成本,为煤炭清洁高效经济利用探寻现实路径。 三是重点发展煤基多联产。煤基多联产是将煤化工、IGCC、城市热/电/冷联供等高度集成耦合,是一个跨行业的系统工程,能够实现能量流、物质流的总体优化,能够实现碳氢比的合理优化利用、热量与压力的梯级利用,减少无谓的化学放热与反复的升/降压过程,最终实现物质的充分利用。其产品包括电力、热/冷气、城市煤气、液体燃料、氧气、纯净二氧化碳和甲醇等化学品。还可通过对甲醇的深加工生产更多、附加值更高的化学品,规避产品单一带来的市场与经营风险。生产过程产生的纯净二氧化碳,则可用作冷冻保鲜、保护焊、气肥、碳酸饮料、可降解塑料、驱油等广泛领域,或注入地下固化。煤基多联产不仅能够帮助企业增效提质,摆脱环境魔咒,还可以在碳税启征后通过碳交易受益。 布局煤地下气化解决煤化工瓶颈

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市煤化工产业发展规划 为确保我市煤化工产业健康、有序发展,实现煤炭产业链条加快延伸,结合我市煤炭资源和煤化工产业实际情况,制定本规划。 一、指导思想 以邓小平理论和“xxxx”重要思想为指导,以科学发展观为统领,以发展循环经济为目标,根据我市实际情况,依托现有资源和产业优势,统筹规划,科学引导,调整布局和联合重组。确保通过规划的实施,实现煤化工资源得到整体开发,拉长煤炭产业链条,使煤炭循环经济得到持续、健康的发展,形成资源配置合理、企业竞争力强、污染物排放达标的节约型、清洁型、循环型煤焦化发展模式,实现我市经济又好又快发展。 二、基本原则 (一)注重实事求是的原则。规划要实事求是地依据我市煤炭实际产能、储量、煤种及开发程度确定总量规模。XX年全市原煤产量20xx万吨,焦炭产量230万吨,结合“xxx”规划,根据现有实际产量及外进原料煤情况,目前全市每年可利用原料煤量按2400万吨计,可满足600万吨焦炭的需求量。在适当挖掘原煤生产潜能、整合周边城市资源的前提下,我市焦炭产能最终目标不宜超过700万吨。 (二)明确发展定位的原则。我国煤化工布局目前包括三个方面,即传统煤化工、能源化工和煤制大宗化学品。根据有关资料,在焦化产品中,其中煤焦油所含物质达上万种,已证明可利用的有500多种,能够提取、配制产品约200多种。国内粗加工仅有七八类产品,深加工产品不足40种。因此规划编制对发展目标、产品方案要有准确定位,避免好高骛远、片面追求大而全。 (三)阶段任务明确的原则。我市焦化产业的发展,目前已初具规模,产业链条也初具雏形,企业都有强烈发展意识。为了避免盲目跟进,需要有科学的规

化工新技术

科技发展论文:煤化工技术的发展前景 摘要:世界已进入能源和化工原料多元化的时代,不同国家或者地区应根据资源和经济发展的需求选择现实、优质的原料和技术。以煤炭为原料生产化学品和通过转化生产高效洁净能源(燃料油、电力等) 的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争发展的趋势,煤化工在各成熟单项技术的支撑下,面临新的发展机遇。 关键词:煤化工;新型煤化工;煤炭煤炭是世界上储量最丰富的化石能源。在当前世界石油价格居高不下和倡导保护环境的情况下,发展煤化工特别是新型煤化工,调整我国的能源化工结构,就显得日益重要。本文综述了国内外煤化工技术和新型煤化工的发展情况。 1煤化工概念 煤化工是以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品,并生产出各种化工产品的工业。煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工,煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等等。根据生产工艺与产品的不同主要分为煤焦 化、煤电石、煤气化和煤液化4 条主要生产链。其中,煤焦化、煤电石、煤气化中的合成氨等属于传统煤化工,而煤气化制醇醚燃料,煤液化、煤气化制烯烃等则属于现代新型煤化工领域。 2 煤化工技术 2. 1 煤焦化 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,也称做煤的干馏。煤焦化产品主要有焦炭、煤焦油(苯、甲苯等) 、焦炉气(氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等) 精氨水等。这些产品已广泛应用于化工、医药、染料、农药和炭素等行业。有些甚至是石油化学工业无法替代的,如吡啶喹啉类化合物和许多稠环化合物等。 212煤气化 煤在高温条件下借助气化剂的化学作用将固体碳转化为可燃气体(气体混合物) 的热化过程。用空气、水蒸气、二氧化碳作为气化剂。它们与煤中的碳发生非均相反应。此外,煤热分解出的气态产物如CO2 、H2O 及烃类等也能与赤热的碳发生均相反应。依气化法、气化条件及煤的性质不同,气化气的组成也不同。根据煤气发生炉内所进行的气体过程特点,可以将煤层自上而下地分为干燥带、干馏带、还原带、氢化带和灰层,在干燥带和干馏带中,煤受到高温炉气的加热而放出水分并挥发。剩下的焦炭在还原带和氧化带中进行氧化反应。煤经过气化后得到的是粗煤气,再经过净化和加工后,可以得到各种化学品。常用于煤气化的方式有:

继续教育:技术创新的理论与方法试题答案(2014)要点

1. 使用STC算子方法重新思考问题时,物体的()方面不在考虑范围内。(单选 B资源 2. ()是指用富氧化的空气代替普通的空气,用纯氧代替富氧化的空气。(单选 B强氧化剂原理 3. 为了解决技术矛盾,TRIZ理论总结了()个通用工程参数对技术的性能进行标准化描述。(单选) C39 4. 实现分解混合物的功能,其功能代码是()。(单选) DF10 5. 茨维基把形态分析法的步骤分为(1234 )。(多选) A明确所要解决的问题,并加以解释 B建立一个包含所有基本组成部分的多维矩阵 C检查这个矩阵中所有的总方案是否可行 D对各个可行的总方案进行比较,从中选出一个最佳的总方案 6. 使用强氧化剂原理的具体措施包括(123 )。(多选) A用富氧空气代替普通空气 B用纯氧替换富氧空气 C用电离射线处理空气或氧气 7. 使用预先作用原理的具体措施包括()。 C预先对物体进行特殊安排,使其在时间上有准备或已处于易操作的位置 D在操作开始前,使物体局部或全部产生所需的变化 8. 技术发明对人类进步和社会发展起着巨大的推动作用。(判断) 正确 9. 任何技术系统,在其生命周期之中,是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化的,提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向。(判断) 正确 10. 预先作用原理是指如果采取的某一项措施会产生好的影响和不好的影响,那么这个措施就应该被反措施或预应对措施所代替,以控制其不好的影响。(判断错误 11. 空间维数变化原理是指使一个物体或者系统产生振动。(判断)错误 技术发明的准备阶段、构思阶段、物化阶段,是整个发明过程的三个最主要的连续的环节。 收敛式发明方式包括检验表法和形态学分析法。 增加集成度在简化的路径包括增加集成度、简化路径、双系统与多系统和子系统分离。 是指如果采取的某一项措施会产生好的影响和不好的影响,那么这个措施就应该被反措施或预应对措施所代替,以控制其不好的影响。(单选) B预先反作用原理 ()是指将一个物体或者一个系统分解成可动但相互联系的几个部分。(单选 C动态特性原理 3. ()是指制作一个多孔的物体或者添加多空的元素(镶嵌件,涂料等等)。(单选 D多孔材料原理 4. ()是指从统一的事物转变为复合材料(多种材料)和系统。(单选 D复合材料原理 ()是根据自然或生物结构和功能的启发获得创新思路和方法。(单选) B仿生类比 使用反向作用原理的案例包括(123 )。(多选) A用慢餐去代替快餐 B在家里工作而不是增加去公司路途的时间 C在大衰退时期实行扩张而不是压缩 6. 使用气压和液压结构原理的具体案例包括(234 )。(多选) B机动车上用的液压减振器

现代煤化工技术手册

现代煤化工技术手册 出版社:化学工业出版社2011年 规格:上中下三册 16开精装 定价800元优惠价:580元 手册共分11篇,54章近318万字。详细介绍煤田地质,煤的储运、燃烧、气化、焦化、液化的方法及物化基础、工艺流程、工艺条件选择,煤化工的主要设备结构与材质及其相关的环保、安全、仪表自控等的公用工程。手册内容有以下特点。①技术先进,方法全面。反映了21世纪国际煤化工的现代技术水平;如气化技术中气流床水煤浆加压气化,干粉煤加压气化,流化床的灰熔聚炉气化技术、煤的地下气化技术等;焦化中焦油煤化工产品的

分离与提取技术,煤液化的直接与间接液化技术等。②全书理论联系实际,内容实用、可操作性强。③煤的利用涉及面广,如煤气化联合循环发电、燃料电池、碳素材料、由合成气制取氨、甲醇、二甲醚、低碳醇、低碳烯烃、乙二醇和羟基合成多种化工产品等均有介绍。④手册中有大量图表、数据、公式,文字通达。 ⑤ 手册是权威性专著,集中了全国一流的专家、学者。 本手册可供煤炭、煤化工领域的科研、设计、生产的工程技术人员使用;也可供相关专业大中专院校师生参考 目录 第一篇绪论 第一章煤炭在能源中的地位 第二章现代煤化工及洁净煤技术 第三章现代煤化工重点产品 第四章现代煤化工发展模式 第二篇煤炭及其储存运输、洗选与加工 第一章煤的组成和性质 第三章煤焦的储存、运输及制备 第四章型煤的制造 第五章水煤浆制备

第三篇煤的燃烧 第二章煤燃烧数学物理模型 第三章煤炭燃烧设备 第四章煤燃烧的环保控制 第四篇煤炭的气化 第一章煤炭气化的物理化学基础及气化技术分类第二章常压固定床气化 第三章碎煤固定层加压气化生产过程 第四章流化床煤气化 第五章干法气流床煤的气化 第六章湿法气流床加压气化 第七章多喷嘴对置式气流床水煤浆气化技术 第八章地下煤气化 第九章多元料浆新型气化技术 第十章煤制代用天然气(SNG) 第十一章其他煤气化方法 第十二章空气分离 第五篇煤炭的焦化 第一章煤炭的热解技术

2018年专业技术人员创新理论与实践试题和答案100分

2018年专业技术人员创新理论与实践 100分 单选题 1:[2分]创新思维是能产生新颖性思维结果的思维,它主要体现的是( ),其程度越高,那么创新思维的创造性就越强。创新思维意味着开动脑筋、用智慧解决问题。 A :超前性 B :模仿性 C :新颖性 D :独特性 我的答案:C 2:[2分]( )是将科技潜力转化为经济优势的创新活动,是从新技术的研究开发、生产到首次实现商业化全过程的经济技术活动。 A :技术发明 B :技术创新 C :技术开发 D :技术研究 我的答案:B 3:[2分]一个人有了很好的创新思维,而没有正确的( ),也不可能形成创新方案。因此,掌握创新方法对于开发人们的创新能力具有重要作用。

A :创新方法 B :创新思维 C :创新理论 D :创新实践 我的答案:A 4:[2分]管理思想的创新是指管理思想保持先进性。当代的管理创新,强调管理思想的( ),这是推进管理全面实现现代化的保证。管理创新思想是以新观念、新知识新理论为主导的,代表着人类的进步和世界的未来文明。 A :超前和创新 B :变革与改造 C :继承与发展 D :传统与改革 我的答案:A 5:[2分]逆向反转类创新法是指用( )的方式进行创新的方法。逆转一下正常的思路,从反面换个角度想想,很可能会产生突破常规常理的创新思路。 A :正向思考 B :反向思考 C :双向思考 D :逆向思考 我的答案:B

6:[2分]1938年,被誉为( )的奥斯本,总结出了现在非常著名的“头脑风暴法”,并取得了应用上的成功。 A :企业管理大师 B :创造方法之父 C :创新思维专家 D :以上都是 我的答案:B 7:[2分]创新还要有( )。要创造新事物、新成果、新经验,达到新境界,就必须进行探索。 A :大胆求证的态度 B :严谨慎重的心态 C :勇于探索的精神 D :以上都是 我的答案:C 8:[2分]奥斯本检核表法的核心是( ),并以此来进行创新。 A :改革 B :改进 C :改造 D :发展 我的答案:B 9:[2分]认识创新活动,洞察创新的基本规律,首先需要我们认识创新的( ),创新的主体是在创新活动中占主导和支配

煤化工发展史

中国是使用煤最早的国家之一,早在公元前就用煤冶炼铜矿石、烧陶瓷,至明代已用焦炭冶铁。但煤作为化学工业的原料加以利用并逐步形成工业体系,则是在近代工业革命之后。煤中有机质的基本结构单元,是以芳香族稠环为核心,周围连有杂环及各种官能团的大分子(见煤化学)。这种特定的分子结构使它在隔绝空气的条件下,通过热加工和催化加工,能获得固体产品,如焦炭或半焦。同时,还可得到大量的煤气(包括合成气),以及具有经济价值的化学品和液体燃料(如烃类、醇类、氨、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚、吡啶、蒽、菲、咔唑等)。因此,煤化工的发展包含着能源和化学品生产两个重要方面,两者相辅相成,促进煤炭综合利用技术的发展。 初创时期主要为冶金用焦和煤气的生产。18世纪中叶由于工业革命的进展,英国对炼铁用焦炭的需要量大幅度地增加,炼焦炉应运而生。1763年发展了将煤用于炼焦的蜂窝式炼焦炉(图1),它是由耐火砖砌成圆拱形的空室,顶部及侧壁分别开有煤料和空气进口。点火后,煤料分解放出的挥发性组分,与由侧门进入的空气在拱形室内燃烧,产生的热量由拱顶辐射到煤层提供干馏所需的热源,一般经过48~72h,即可得到合格的焦炭。 煤化工发展史 18世纪末,煤用于生产民用煤气。1792年,苏格兰人W.默多克用铁甑干馏烟煤,并将所得煤气用于家庭照明。1812年,这种干馏煤气首先用于伦敦街道照明,随后世界一些主要城市也相继采用。1816年,美国巴尔的摩市建立了煤干馏工厂生产煤气。从此,铁甑干馏煤的工业就逐步得到发展。1840年,法国用焦炭制取发生炉煤气,用于炼铁。1875年,美国生产增热水煤气用作城市煤气。1850~1860年,法国及欧洲其他国家相继建立了炼焦厂。这时的炼焦炉已开始采用由耐火材料砌成的长方形双侧加热的干馏室。室的每端有封闭铁门,在推焦时可以开启,这种炉就是现代炼焦炉(图2)的雏形。焦炭虽是炼焦的主要目的产物,炼焦化学品的回收,也引起人们的重视。19世纪70年代德国成功地建成了有化学品回收装置的焦炉,由煤焦油中提取了大量的芳烃,作为医药、农药、染料等工业的原料。

我国新型煤化工产业发展现状及趋势全解

我国新型煤化工产业发展现状及趋势全解

我国新型煤化工产业发展现状及趋势 刘文革韩甲业 (国家安全生产监督管理总局信息研究院, 北 京100029) 摘要:近几年,国内煤炭市场价格低迷、国际油价持续高位运行、全社会对燃煤污染的高度重视以及对未来煤代油市场的良好预期,加速了我国新型煤化工产业的迅猛发展,以新型煤化工为重要抓手的煤炭清洁高效利用将是我国能源生产和消费革命的重要组成部分。本文首先分析了我国煤化工产业发展现状,重点探讨了“十一五”以来煤炭液化、煤制烯烃、煤制天然气等新型煤化工关键技术研发重要突破和示范项目最新进展;然后对国家不同时期煤化工产业政策框架和规范进行了系统梳理和分析;最后从环境保护、系统能效、技术装备创新、重点发展区域和产品附加值等角度对我国新型煤化工产业发展趋势进行了分析和探讨,总结提炼出五个“更加”的发展方向。 关键词:新型煤化工;关键技术;现状及趋势;产业政策 1.引言 富煤、贫油、少气的能源资源禀赋,决定了我国能源结构在可预见的未来仍将以煤为主,发展煤化工符合我国能源资源特点,有利于优化能源结构,提供洁净能源,可有效缓解我国油气能源的对外依赖度,以煤代油为核心的新型煤化工发展战略是保证国家能源安全的重要途径之一。近年来,国内动力煤市场低迷、国际油价持续高位运行,促使我们重新思考煤炭的原料属性,倡导煤炭燃料与原料用途并重,助推我国煤化工产业进入新一轮的快速发展期,煤制甲醇、二甲醚、烯烃、煤间接液化、煤直接液化和煤制天然气等各种新型煤化工项目争相上马,主要煤炭生产省区相继制定煤化工产业发展规划。

新型煤化工产业发展进入新阶段,既有煤炭价格严重下滑的内在原因,还有全社会高度重视大气污染,政府强力治理雾霾,促进了煤炭清洁转化与利用的外部动力。同时我国一批示范项目成功建设,积极了经验,储备了技术,也为产业的迅速发展创造了良好条件。 然而,新型煤化工产业发展也存在诸多制约因素,如煤化工项目存在耗水量大、碳排放强度高、技术和资金密集等环境资源、技术经济问题,产业政策也有待完善。因此,深入分析产业现状,清晰产业定位,找准发展方向和存在问题,研究发展趋势与政策建议显得尤为重要。 2.煤化工产业发展现状 图1 新型煤化工及传统煤化工主要工艺技术路 线 如图1所示,煤化工产业包括传统煤化工和新型煤化工。焦炭、氮肥、电石等传统煤化工较新型煤化工有技术门槛低、工艺成熟、投资规模一般等特点,目前产能、产量及消费量都很大,存在产能过剩的风险;而新型煤化工如煤制

浅谈中国煤化工发展

浅谈中国煤化工发展 摘要:我国煤炭资源丰富,对我国能源安全至关重要。在二十一世纪初期,中国的煤化工产业将面向高效率、更安全、更清洁和更加优化利用的发展。在这篇综述中,作者介绍了我国一次能源生产和消费的现状。自2005年以来,由中国国家基础研究计划科学技术部支持的的基础研究已在太原理工大学进行。该部强调,新的煤化工产业应以可持续的方式发展,实现能源的有效利用。此外,提高技术来积极改善煤化工的回收过程对实现现代煤化工有着战略意义。 关键词:中国;煤化工;煤化工技术 1.引言 近年来,世界市场的高水平的油价已促使中国的煤化工行业(尤其是在2007年)更快地发展;中国能源工业一直致力于加快发展新的煤化工产业。根据国家能源发展战略,新的煤化工产业主要生产清洁能源和替代品,如柴油、汽油等。煤化工将在未来二十年在我国能源资源的可持续发展中发挥重要作用,这将缓解我国的环境污染,减少我家对石油进口的依赖。总之,中国的煤化工行业将会有巨大的需求和机遇。 1.1能源消耗的总体情况 2005,中国的能源生产总量为20亿6000万吨标准煤,其中煤炭开采21亿9000万吨,石油1亿8000万吨,天然气500亿立方米,发电为2474.7亿千瓦;中国的总能耗是22亿2000万吨标准煤,继美国之后位居世界第二。如表1。 表12005年主要国家的能源消耗量

石油消费量达到3亿吨,净进口量为1亿4000万吨,占总消费量的44%。在2020,根据一些预测,中国的石油消费量将占世界总产量的近10%,对石油进口的依赖程度将达到60,70%的消费量[1,2]。 从表1和图1,很明显的可以看出在2005年煤炭仍然是中国能源供应的主要来源[3]。在世界各地煤炭的平均能源供应是28%,而在中国,它占69%。根据中国重工业的实际发展,能源消费总量将达到36亿吨标准煤。虽然中国的能源消费比例正在下降,但煤炭的主导地位是不变的。 1.2当前我国能源发展的问题 在第二十世纪的最后二十年里,中国的国内生产总值(GDP)翻两番,能源消耗翻了一番。从1981到2002,国内生产总值的平均增长率为9.7%,而能源消耗的平均增长率为4.6%。在2006年到2010年间,中国努力将人均国内生产总值能耗降低了20%。并将国家变成一个资源节约型、环境友好型社会。为实现这一目标,中国必须从2006年到2010年每年至少减少4.4%的能源消耗。 然而,在2006年,国家虽然推行了一系列的节能措施,国家的能源生产和消费的增长速度仍然高于经济的增长速度[4]。政府统计数据显示,从2001到2005,中国的能源平均增长率消费比全国经济增长率高出六个百分点。中国经济在过去的二十年里主要是由于大量的投资和能源消耗加倍而翻了两番。然而,环境保护和经济迅速增长之间明显的冲突对中国未来的发展充满了挑战。中国大多数的能源目前来自化石燃料,尤其是煤炭和石油,这些都造成了很严重的空气污染,使能源消耗增加。在我国,煤炭的直接消费占其利用的一大部分,主要消费方式是煤炭燃烧。这种利用煤的方式产生了大量的SOx和NOx,使得中国的空气污染成为一个严重的问题。中国已经是第二大温室气体排放的生产国,酸雨已经覆盖了我国三分之一的地区。世界上污染最严重第10大城市就是中国的。 我国大气污染主要来自燃煤烟气。主要污染物为二氧化硫和烟尘。中国的一项研究指出,在过去20年的经济发展过程中,中国的空气污染已经导致了超过1270亿元的损失[4]。 中国石油和天然气短缺,但含有丰富的煤炭,占能源消费总量的70%。在化石能源资源中,我国的煤炭占世界总储量的15%。石油和天然气分别为2.7%和0.9%。在中国主要的化石能源资源中,煤炭地质储量在中国是1兆4400亿吨,探明储量为1145亿吨。

煤化工产业概况及其发展趋势

煤化工产业概况及其发 展趋势 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

我国煤化工产业概况及其发展趋势 煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业,随着社会经济的不断发展,它们将进一步得到发展,同时以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化—发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注,并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。发展新型煤化工产业对煤炭行业产业结构的调整及其综合发展具有重要意义。 1 煤化工产业发展概况 1. 1 煤炭焦化 焦化工业是发展最成熟,最具代表性的煤化工产业,也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭产量大约为~亿t/a,直接消耗原料精煤约亿t/a 。受世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术发展、环境保护以及生产成本增高等原因影响,工业发达国家的机械化炼焦能力处于收缩状态,焦炭国际贸易目前为2500万t/ a。 目前,我国焦炭产量约亿t/a,居世界第一,直接消耗原料煤占全国煤炭消费总量的14%。 全国有各类机械化焦炉约750座以上,年设计炼焦能力约9000万 t/a,其中炭化室高度为4m~5.5m以上的大、中型焦炉产量约占80%。中国大容积焦炉(炭化室高≧6m)已实现国产化,煤气净化技术已达世界先进水平,干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段,焦炭质量显着提高,其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。 焦炭成为我国的主要出口产品之一,出口量逐年上升,2000年达到1500t/a,已成为全球最大的焦炭出口国。 从20世纪80年代起,煤炭行业的炼焦生产得到逐步发展,其中有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂,有的以焦炭为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是:焦炉炉型小、以中小型焦炉为主,受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较大,采用干法熄焦、烟尘集中处理等新技术少,大多数企业技术进步及现代化管理与其他行业同类工厂相比有较大差距。 1.2 煤气化及其合成技术 1.2.1 煤气化 煤气化技术是煤化工产业化发展最重要的单元技术。全世界现有商业化运行的大规模气化炉414台,额定产气量446×106Nm3/d,前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型,原料是煤、渣油、天然气,产品是F-T合成油、电或甲醇等。 煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,各种气化炉大约有9000多台,其中以固定床气化炉为主。近20年来,我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉,主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。

XX市煤化工产业发展规划

XX市煤化工产业发展规划 XX市煤化工产业发展规划 为确保我市煤化工产业健康、有序发展,实现煤炭产业链条加快延伸,结合我市煤炭资源和煤化工产业实际情况,制定本规划。 一、指导思想 以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,以科学发展观为统领,以发展循环经济为目标,根据我市实际情况,依托现有资源和产业优势,统筹规划,科学引导,调整布局和联合重组。确保通过规划的实施,实现煤化工资源得到整体开发,拉长煤炭产业链条,使煤炭循环经济得到持续、健康的发展,形成资源配置合理、企业竞争力强、污染物排放达标的节约型、清洁型、循环型煤焦化发展模式,实现我市经济又好又快发展。 二、基本原则 (一)注重实事求是的原则。规划要实事求是地依据我市煤炭实际产能、储量、煤种及开发程度确定总量规模。2006年全市原煤产量2014万吨,焦炭产量230万吨,结合“十一五”规划,根据现有实际产量及外进原料煤情况,目前全市每年可利用原料煤量按2400万吨计,可满足600万吨焦炭的需求量。在适当挖掘原煤生产潜能、整合周边城市资源的前提下,我市焦炭产能最终目标不宜超过700万吨。 (二)明确发展定位的原则。我国煤化工布局目前包括三个方面,即传统煤化工、能源化工和煤制大宗化学品。根据有关资料,

在焦化产品中,其中煤焦油所含物质达上万种,已证明可利用的有500多种,能够提取、配制产品约200多种。国内粗加工仅有七八类产品,深加工产品不足40种。因此规划编制对发展目标、产品方案要有准确定位,避免好高骛远、片面追求大而全。 (三)阶段任务明确的原则。我市焦化产业的发展,目前已初具规模,产业链条也初具雏形,企业都有强烈发展意识。为了避免盲目跟进,需要有科学的规划,引导企业通过实现阶段性的发展目标,推动产业链逐步纵向延伸。建立资源开采、基础产品、精细高端产品、功能性产品的多层次产品结构,最终形成煤化工、建材、电力等多产业配套的发展体系。 三、发展目标 根据总体规划,分步实施的构想,按照近期目标和中长期目标,初步确定我市煤化工产业规划分为近期规划(详细规划)、中长期规划和远期规划(到2020年只做宏观描述)。 (一)近期规划(2007年-2010年):坚决贯彻执行国家对焦化行业的调控政策,在现有焦化企业已初具规模的基础上,调整布局,加快淘汰落后技术装备和生产能力,建设工艺技术先进的大型焦炉,实现焦炭总量700万吨规模。合理利用我市现有煤炭资源,提高煤炭加工转化能力,到2010年,煤化工产业转化煤炭能力达到2200万吨-2400万吨左右。提高焦炭产品质量,加快现有煤气、煤焦油等焦化副产品的开发利用,规划实施一批具有较强竞争力的煤化工和资源利用项目,实现资源的有效利用和循环利用。到“十一五”末期,

国内外煤炭资源现状及煤化工技术进展和前景

国内外煤炭资源现状及煤化工技术进展和前景 摘要:本文就中国能源建设面临着结构的优化与调整,结合中国能源结构以煤为主、石油及相关产品供需矛盾日益突出的现实,对国内外煤炭储量、产量及市场现状进行了较详尽的调研,对煤化工技术进展及前景进行了客观的分析,为我公司未来发展提前寻找了石油和天然气的最佳替代产品,指出了煤化工产业将是今后20年的重要发展方向,这对于我国减轻燃煤造成的环境污染、降低我国对进口石油的依赖,保障能源安全,促进经济的可持续发展,均有着重大意义。可以预见,煤炭的清洁转化和高效利用,将是未来能源结构调整和保证经济高速发展对能源需求的必由之路,现代煤化工在中国正面临新的发展机遇和长远的发展前景。 1 世界煤炭资源概况 据《BP世界能源统计2007》数据统计,2006年年底探明的煤炭可采储量全球总计9090.64亿吨,可采年限为147年。总体上看,世界煤炭资源的分布,北半球多于南半球,煤炭主要集中在北半球。北半球北纬30°- 70°之间是世界上最主要的聚煤带,占世界煤炭储量的70%以上。其中,以亚洲和北美洲最为丰富,分别占全球地质储量的58%和30%,欧洲仅占8%;南极洲数量很少。拥有煤炭资源的国家大约70个,其中储量较多的国家有中国、俄罗斯、美国、德国、英国、澳大利亚、加拿大、印度、波兰和南非地区,它们的储量总和占世界的88%。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、前苏联(23%)和中国(12%),此外,澳大利亚、印度、德国和南非4个国家共占29%。根据2006年全球煤炭探明储量,美国以2446亿吨储量稳坐头把席位,俄罗斯以1570亿吨储量排第二位,中国和印度分别为1145和924亿吨排第三、四位。澳大利亚、南非、乌克兰、哈萨克斯坦、波兰和巴西占据第五到第十位。

2018年专业技术人员创新理论与实践答案

1.创新是一个国家兴旺发达的根本途径,是一个民族自强不息的恒久希望,是一个企业走向辉煌的动力资源,也是一个人生存质量的核心载体。人类社会的一切进步,都维系于不断地( )。C:创新 2.因为有了创新,人类才发明了劳动工具,脱离了动物界。第一把石斧的诞生表明:人和动物的本质区别就在于人具有( )。B:创新能力 3.人类社会发展进步的历史就是一部不断创新的历史。导致人类社会和经济时代演变的根本动力是人类的( )。A:创新思维与创新活动 4.创造与创新两者都具有( ),但两者的含义并不完全相同。创造的首创性是指“无中生有”;创新的首创性则是指对现有的东西进行变革,使其更新,成为新的东西,可称为“推陈出新”和“有中生新”。 C:首创性特征 5.创新注重应用,目的是为了获得更高的( )。 B:经济效益和社会价值 6.每一次重大的创新都会产生科学技术的重大突破,创新强力地推动着( )。 A:科技进步 7.在文艺发展的历史长河中,创新发挥着重要作用。没有创新的文艺家,就不会有自己的地位。所以,从社会进步上分析,创新促进着( )和人类文明。C:文化繁荣 8.在工业经济时代,提高引进和吸收消化新技术的能力是头等大事,而在知识经济时代,却强调创新意识和创新能力。知识创新和技术创新是知识经济的( )。在未来社会只有创新才能跟上高科技发展的变化趋势。 B:灵魂 9.实现“中国梦”,必须要实现跨越式发展。而实现跨越式发展的必由之路唯有( )。A:创新 10.建设创新型国家,迫切要求提高自主创新能力,特别是企业自主创新能力和专业技术人员的创新能力。建设创新型国家的关键在于提高企业的( )。 C:自主创新能力 11.作为21世纪知识经济下的专业技术人才,不仅要具有高尚的情操、卓识的远见、合理的知识结构,还应具有良好的创新、创造的能力与意识。因为,( )是高素质人才的本质特征,是新时代人才的价值所在。 A:创新与创造能力 12.专业技术人员只有依托( ),才能开拓进取,才能充分展示个人的才华,才能有效解决实际工作中的难题,做出工作成绩,最终实现人生的价值。 A:创新与创新思维能力 13.在市场经济中,企业之间的竞争尤为激烈。为此就需要不断地创新,从而就需要( )专业技术人才。A:创新型 14.创新活动是由诸要素构成并在其中发挥相应作用的( )的过程。创新活动体现了人们对规律认识的发展过程。 C:思维与实践

煤化工存在的问题

煤化工行业调查 我国煤化工发展现状与未来分析 煤是远古植物遗骸,埋在地层下,经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物。如果把它所含有的各种有机物质分离出来,加以充分利用,其价值要比单纯作为燃料高得多。以煤为原料,经过化学加工,生产出各种化工产品的工业称为煤化工。 一.煤化工发展现状 煤化工是以煤为原料,经过化学反应,生成各种化学品。 目前我国煤化工主要集中在煤焦油、合成氨和甲醇上,2004年我国煤焦油产量400万吨左右,合成氨产量4222万吨,甲醇产量440万吨。目前我国煤化工总体水平较低,当前主要存在如下不足: (1)高能耗、高污染、低效率、低效益 煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题,这样的过程更适宜采用新技术,实施大型化。 (2)煤化工气化技术进步缓慢 煤气化是煤化工的龙头和基础,在相当程度上影响煤化工的效率、成本和发展。我们追求的应该是高效、低耗、无污染的煤气化工艺。煤气化工艺至今已有100多年,煤气化技术演进的历程:以氧气(或富氧)气化代替空气气化,以粉煤代替块煤、碎煤,以气流床和流化床代替固定床,由常压气化进展到高压气化,这些都是煤气化工艺技术演进升级的重要趋势。我国煤气化工艺的更新进展缓慢。我国亦做过一些煤气化技术的开发改进,但真正工业化的不多。近年来我国恩德炉的改进,灰熔聚炉的开发均有进展,有的已工业化,并在继续提高。为积极提高我国煤化工气化技术,曾引进LURGI炉及TEXICEO炉(三种压力等级)。但引进后都经过更换适应煤种及多项技术改造,经历几年才正常生产。大型煤气化技术的稳定运行有一定难度。因国产化进展缓慢及其他原因,所引进的技术对煤化工全局气化技术的改进的带动作用有限。以我国具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术建设的30万t/a NH3装置已于德州化肥厂投产。 (3)低水平重复建设严重 当前在全国范围内形成甲醇热,在建和拟建的甲醇装置能力已超过1千万吨。众所共知,世界甲醇市场供过于求。近年内世界几套以廉价天然气为原料的超大型甲醇装置投产后,价格将进一步下降。他们的目标市场是向我国出口,届时国内有些甲醇企业将受到严重冲击。值得关注的是,大量正在建设或拟建的甲醇装置其规模均偏小,新建多数为10万~20万t/a,个别最大的亦只有60万t/a。甲醇是规模效益非常明显的化工装置。大量的资料表明,煤基甲醇装置必需依赖于低价煤、大型化、先进技术及低投资,四者紧密结合的条件下才有国际竞争力。煤基甲醇没有足够大的规模是不具备国际竞争力的。 (4)缺乏战略眼光,技术开发薄弱 煤资源在我国处于能源的主体地位,问题在于煤转化的技术开发并没有放在重要地位,投入关心不够。最终能替代石油的战略资源是煤,而要使煤真正能成为石油替代品,必需技术开发先行,形成自有知识产权的新技术。 20世纪70年代的石油危机,促进了寻求替代能源和洁净煤技术的开发。在煤化工发展低潮时,国外许多大型公司抓住机遇,搞好煤化工新技术开发的战略技术贮备。近几年商业化的SHELL煤气化,MTO技术、MTP技术等无不是在近10-20年开发的,这些新技术开发经过按科学程序、持之以恒的努力。由于我们开发创新工作不足,今天我们仍需引进这些技术,代价很高。

简述煤化工及其发展前景论文

简述煤化工及其发展前景论文 学院:化学与化工学院 专业:化学工程与工艺 年级:化工09* 学号:0908***** 学生姓名: ********* 2012 年05月16日

简述煤化工及其发展前景 彭启亮 (贵州大学化工学院化学工程与工艺091) 摘要:我国是以煤为主要能源的国家,也是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国,而石油和天然气相对短缺。大力发展煤化工行业是我国未来能源发展的主要趋势。随着我国经济的快速发展,煤化工也得到长足的发展。在煤的洁净化、高效燃烧、联合循环发电、干熄焦、炼焦过程自动化、煤炭气化以及环保型洁净能源为主的煤化工能源技术等都得到广泛的重视和应用。因此,发展新型煤化工对煤炭、冶金、城市建设和煤化工行业结构的调整及其综合发展具有重要的战略意义。 关键字:煤化工化工工艺化工产品节能减排发展煤、石油、天燃气等既是化学工业的能源,又是化学工业的原料。该两项加起来占成品成本的25%--40%,在氮肥工业达70%-80%,因此广义化学工业是工业部门第一用能大户。这一特点使节能工作在化学工业中有及其重要意义,能源消费以煤为主,是我国化学工业不同于世界其他主要国家化学工业的一个特点。【1】近年来,部分发达国家及地区十分重视煤化工技术的开发, 相继推出、实施了一揽子洁净煤深加工计划。涉及通过煤炭液化技术生产石油、醇类等液体燃料, 通过煤炭气化技术合成天然气, 开发煤氢转化技术以及开发碳捕收技术等等【2-3】。“十一五”期间, 我国煤化工产业保持快速增长态势,

规模不断扩大,产量大幅度提升, 传统煤化工产品焦炭、电石、煤制氮肥和煤制甲醇的产量产能稳居世界第一。总体上, 我国传统煤化工产能严重过剩,新型煤化工尚处于示范建设阶段【4】,煤化工关键共性技术及装备亟待国产化, 产业投资面临极大的风险。今后一段时间内, 我国煤化工产业发展重点是积极探索煤炭高效清洁转化和石化原料多元化发展的新途径【5】。 煤化工【6】是经化学方法将煤炭转化为气体,液体和固体产品和半产品,而后进一步加工成一系列化工产品的工业。从广义上讲,还包括以煤为原料的合成燃料工业,在煤的各种加工过程中,焦化是应用最早且至今仍然重要的方法,目的是制取焦炭同时副产煤气和煤焦油。电石化学是煤化工中一个重要的领域,用电石发生乙炔,生产一系列有机化工产品和炭黑。煤气化在煤化工中占有特别重要的地位,现在煤气化主要用于生产城市煤气和各种工业用燃料气,也用于生产合成气制取合成氨,甲醇等化工产品,通过煤的液化和气化成产各种液体燃料和气体燃料。利用碳一化学技术合成各种化工产品,随着世界石油资源的不断减少,煤气化技术的改进,煤化工有具广阔的前景。 煤化工主要原料就是煤,而煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上,是非常重要的能源,也是冶金、化学工业的重要原料,有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤这几种分类。在煤化工工艺生产中,主要生产成品有煤气化、煤焦油、生产天然气、尿素、甲基萘等化工产品。 一、煤气化【7】

现代煤化工产业创新发展布局方案(发改产业〔2017〕553号)

现代煤化工产业创新发展布局方案 现代煤化工是指以煤为原料,采用先进技术和加工手段生产替代石化产品和清洁燃料的产业。为推动现代煤化工产业创新发展,拓展石油化工原料来源,形成与传统石化产业互为补充、协调发展的产业格局,贯彻落实《石化产业规划布局方案》和《关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》的工作部署,现提出现代煤化工产业创新发展布局方案。 一、开展现代煤化工产业创新发展布局的必要性 石化产品是国民经济发展的重要基础原料,市场需求巨大,但受油气资源约束,对外依存度较高。2015年,原油、天然气、乙烯、芳烃和乙二醇对外依存度分别高达60.8%、31.5%、50.4%、55.9%和66.9%。我国煤炭资源相对丰富,采用创新技术适度发展现代煤化工产业,对于保障石化产业安全、促进石化原料多元化具有重要作用。 经过多年努力,我国现代煤化工技术已取得全面突破,关键技术水平已居世界领先地位,煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇基本实现产业化,煤制芳烃工业试验取得进展,成功搭建了煤炭向石油化工产品转化的桥梁。但是,目前产业整体仍处于升级示范阶段,尚不完全具备大规模产业化的条件,系统集成水平和污染控制技术有待提升,生产稳定性和经济性有待验证,行业标准和市场体系有待完善,

且存在不顾生态环境容量和水资源承载能力、盲目规划建设现代煤化工项目的势头。针对存在的问题,迫切需要加强科学规划、做好产业布局、提高质量效益,化解资源环境矛盾,实现煤炭清洁转化,培育经济新增长点,进一步提升应用示范成熟性、技术和装备可靠性,逐步建成行业标准完善、技术路线完整、产品种类齐全的现代煤化工产业体系,推动产业安全、绿色、创新发展。 二、基本原则 ——坚持创新引领,促进升级示范 加快现代煤化工产业技术优化升级,大力推进原始创新和集成创新。聚焦重点领域和关键环节,加强共性技术研发和成果转化。依托现代煤化工升级示范工程建设,推进新技术产业化,完善技术装备支撑体系,提升产业自主发展能力。 ——坚持产业融合,促进高效发展 鼓励跨行业、跨地区优化配置要素资源,积极推广煤基多联产,促进现代煤化工与电力、石油化工、冶金建材、化纤等产业融合发展,构建循环经济产业链和产业集群,提升资源能源利用效率。 ——坚持科学布局,促进集约发展 依托现有现代煤化工优势企业,实施挖潜改造。选择在煤水资源相对丰富、环境容量较好的地区,规划建设现代煤

煤化工技术现状和发展趋势

煤气化技术的现状及发展趋势 煤气化技术是现代煤化工的基础,是通过煤直接液化制取油品或在高温下气化制得合成气,再以合成气为原料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化工产品的核心技术。作为煤化工产业链中的“龙头”装置,煤气化装置具有投入大、可靠性要求高、对整个产业链经济效益影响大等特点。目前国内外气化技术众多,各种技术都有其特点和特定的适用场合,它们的工业化应用程度及可靠性不同,选择与煤种及下游产品相适宜的煤气化工艺技术是煤化工产业发展中的重要决策。 工业上以煤为原料生产合成气的历史已有百余年。根据发展进程分析,煤气化技术可分为三代。第一代气化技术为固定床、移动床气化技术,多以块煤和小颗粒煤为原料制取合成气,装置规模、原料、能耗及环保的局限性较大;第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床和气流床技术,其特征是连续进料及高温液态排渣;第三代气化技术尚处于小试或中试阶段,如煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化、煤的等离子体气化、煤的太阳能气化和煤的核能余热气化等。本文综述了近年来国内外煤气化技术开发及应用的进展情况,论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势。 1.国内外煤气化技术的发展现状 在世界能源储量中,煤炭约占79%,石油与天然气约占12%。煤炭利用技术的研究和开发是能源战略的重要内容之一。世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。20世纪初,煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。此后世界煤化工迅速发展,直到20世纪中叶,煤一直是世界有机化学工业的主要原料。随着石油化学工业的兴起与发展,煤在化工原料中所占的比例不断下降并逐渐被石油和天然气替代,世界煤化工技术及产业的发展一度停滞。直到20世纪70年代末,由于石油价格大幅攀升,影响了世界石油化学工业的发展,同时煤化工在煤气化、煤液化等方面取得了显著的进展。特别是20世纪90年代后,世界石油价格长期在高位运行,且呈现不断上升趋势,这就更加促进了煤化工技术的发展,煤化工重新受到了人们的重视。 中国的煤气化工艺由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向世界最先进的粉煤加压气化工艺过渡,同时国内自主创新的新型煤气化技术也得到快速发展。据初步统计,采用国内外先进大型洁净煤气化技术已投产和正在建设的装置有80多套,50%以上的煤气化装置已投产运行,其中采用水煤浆气化技术的装置包括GE煤气化27套(已投产16套),四喷嘴33套(已投产13套),分级气化、多元料浆气化等多套;采用干煤粉气化技术的装置包括Shell煤气化18套(已投产11套)、GSP2套,还有正在工业化示范的LurgiBGL技术、航天粉煤加压气化(HT-L)技术、单喷嘴干粉气化技术和两段式干煤粉加压气化(TPRI)技术等。 1.1 固定床气化技术 固定床气化技术也称移动床气化技术,是世界上最早开发和应用的气化技术。固定床一般以块煤或焦煤为原料,煤(焦)由气化炉顶部加入,自上而下经过干燥层、干馏层、还原层和氧化层,最后形成灰渣排出炉外,气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层。固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求较高,入炉煤要有一定的粒(块)度(6~50mm)和均匀性。煤的机械强度、热稳定性、黏结性和结渣性等指标都与透气性有关,因此,固定床气化炉

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