一碳化工发展现状及展望
碳一化工主要产品

CnH二n二 nH二O
二nCO n一H二
CnH二n二 nCO二
nCO二 三n一H二
CnH二n二二nH二O
二.二 基本原理
烯烃声成反应:
nCO 二nH二 二nCO nH二 三nCO nH二O nCO二 三nH二
CnH二n nH二O CnH二n nCO二 CnH二n 二nCO二
CnH二n 二nH二O
以上各式表明,主要产物为不同链长的烃类,副产物 为CO二 和H二O。
❖二.几种间接液化的典型工艺
;四油洗塔; 五气体洗涤分离塔; 六分离器;七洗塔; 八开工炉
二.三 工艺流程
Sasol —Ⅰ厂声产流程
二.三 工艺流程
Sasol —Ⅱ和 Sasol —Ⅲ厂的声产流程
二.三 工艺流程
❖三.其它合成液体燃料工艺
水
硬蜡
MFT合成法基本原理流程
为提高FT合成技术的经济性,并改进产品的性质,二0世纪八0年代中国 科院山西煤炭化研究所提出了将传统的FT合成与沸石分子筛相结合的固定床 两段合成工艺,简称MFT法。
二.四 影响因素
反应温度 反应压力
空速 原料气组成
➢在合适的温度范围内,提高反应温度,有利于 轻产物声成。 ➢反应速率和时空产率随温度升高而增加。 ➢温度高于三00℃,副反应速率猛增。
甲醛HCHO是最重要的基本有机化工原料,是脂肪族醛系列 中最简 单的醛。甲醛用途十分广泛,主要用作声产脲醛酚醛聚甲醛和三聚氰胺等 树脂和多元醇异戊二烯乌洛托品等化工产品。也用于医药农药和染料声产。
制备方法
乙烯氧化 甲醇脱氢氧化 甲烷氧化
铁钼法 银法
三.三.二 甲醛的声产
甲醇脱氢氧化制甲醛
当甲醇空气和水蒸气的原料混合气按一定的配比进入反应器时,在 银催化剂上发声氧化和脱氢反应,使甲醇在一定条件下转化成甲醛。主 要化反应方程如下:
化工行业环境保护问题及对策建议

化工行业生产过程中的环境风险
事故风险
化工生产过程中存在各种事故风险,如设 备故障、操作失误等,可能导致环境污染 和人员伤亡。
预警和应急能力不足
部分化工企业缺乏有效的预警系统和应急 能力,应对突发环境事件的能力不足。
03
化工行业环境保护对策建议
强化环保法规执行力度
01
02
03
完善环保法规
制定严格的环保法规和标 准,明确化工行业的环保 要求和违法处罚措施。
技术水平落后
部分企业在生产过程中采用落后的生产工艺和技术,导致能源消耗高、环境污染 严重等问题。此外,部分企业缺乏有效的污染治理措施,导致污染物排放不达标 。
02
化工行业环境保护问题分析
污染物排放问题
废水排放
化工行业生产过程中产生大量 的废水,处理不当可能导致水 体污染,影响生态环境和居民
生活用水安全。
需要进一步研究的问题
针对化工行业环境保护问题,仍有一些问题 需要进一步研究和探讨,如如何提高环保技 术的研发和应用水平、如何完善环保监管机
制等。
THANKS
感谢观看
05
结论与展望
结论
化工行业环境保护问题
化工行业在生产过程中存在严重的环境污染问题,如废水、废气、废渣等废弃物的排放,对环境造成了严重影 响。
对策建议的有效性
针对化工行业环境保护问题,提出了有效的对策建议,包括优化产业结构、推广清洁生产、加强环境监管等。
展望
未来发展趋势
随着环保意识的不断提高和技术的不断发展 ,化工行业将逐渐向绿色、低碳、循环的方 向发展。
加强废物资源化
对化工行业产生的废物进行分 类处理和资源化利用,提高废 物的再利用率和减少对环境的
我国碳捕集、利用和封存的现状评估和发展建议

我国碳捕集、利用和封存的现状评估和发展建议碳捕集、利用和封存(以下简称“CCUS”)技术是未来全球实现大规模减排的关键技术之一,也是我国实现长期绝对减排和能源系统深度低碳转型的重要技术选择。
2016年10月,国务院发布了《“十三五”控制温室气体排放工作方案》,提出“在煤基行业和油气开采行业开展碳捕集、利用和封存的规模化产业示范”、“推进工业领域碳捕集、利用和封存试点示范”,为我国下一步发展CCUS指明了方向。
本文在深入研究和调研的基础上,总结评估了“十一五”以来我国CCUS的发展状况,分析了我国推动CCUS发展面临的挑战,提出了中长期推动我国CCUS发展的思路和政策建议。
一、我国发展CCUS的重要意义CCUS是实现我国长期低碳发展的重要选择。
国际上将碳捕集与封存(以下简称“CCS”)1作为实现长期绝对减排的重要措施。
在国际能源署(IEA)的2℃情景下,到2050年,CCS将贡献1/6的减排量;2015-2050年间,CCS累计减排占全球总累计减排量的14%,其中中国CCS的减排贡献约占1/3。
根据西北太平洋实验室及中国科学院武汉岩土力学研究所的测算,中国当前有超过1600个大型CO2排放源,包括火电厂、水泥厂、钢铁厂等,技术上可实现的碳捕集量超过1 CCS与CCUS称呼略有不同但实质基本相同。
国际上常用CCS,主要包括三个环节,即对二氧化碳进行捕集、运输和地质封存;中国在此基础上,结合本国实际提出CCUS,在原有三个环节基础上增加了CO2利用环节,可将CO2资源化利用并产生经济效益,在现有技术发展阶段更具有实际操作性。
38亿吨CO2,而通过强化采油、驱煤层气和盐水层封存等方式可封存的容量分别为10、10和1000亿吨CO2。
此外,中国源汇匹配条件好,90%以上的大型碳源距潜在封存地在200公里以内。
CCUS是实现我国煤基能源系统低碳转型的必然选择。
我国能源结构以煤为主,虽然近些年国家已经采取了极为严格的控煤措施并取得了显著成效,但预计在未来相当长时间内,煤炭消费总量仍将维持相当规模。
2023年化工行业现状发展分析

成本压力 智能化转型
化工行业
Chemical
industry
劳动力
labor
force
原材料
raw
material
能源
e
n
e
r
g
y
"在成本压力下,企业必须 通过智能化转型来提高效
率和竞争力。"
人工智能
artificial intelligence
自动化
automation
环境监管 治理与协作
3. 自动化仓储和物流
智能制造技术不仅仅应用于生产过程,还将涉及到仓储和物流环节。化工企业将会采用自动化的仓储系统,通过 机器人和智能传送带等设备进行物流操作,提高仓储和物流的效率和安全性。
绿色环保工艺突破
绿色催化剂 化工生产
"绿色环保工艺 突破,让我们的 地球更美好。"
2022年
可回收利用 可持续 环保
03
2023年化工行业环保政策影响分析
Analysis on the Impact of Environmental Protection Policies in the Chemical Industry in 2023
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
环保政策调整影响
环保政策 化工行业 排放标准
环保监管
投入 技术水平 清洁生产
循环经济
行业发展趋势分析
一、化工行业正在加速推动绿色、低碳、可持续发展。据统计数据显示,2022年, 我国化工行业碳排放总量预计将减少10%,能源消耗强度预计减少15%。
二、数字化和智能化技术的应用正在改变化工行业的生产方式。预计到2022年,我国化工
企业数字化转型率将达到70%,智能制造覆盖率将达到60%,实现高度自动化、智能化生 产。
(能源化工行业)一碳化工发展现状及展望

(能源化工行业)一碳化工发展现状及展望壹碳化工发展现状及展望1甲烷化工甲烷是天然气的主要成分,也大量存在于煤层气、沼气和垃圾填埋气等之中。
既是清洁的燃料,也是非常重要的化工原料。
目前世界探明石油储采比为40年左右,而探明天然气储采比为60多年,且未探明的天然气量大于石油,尚未开采的天然气水合物储量更为巨大。
目前天然气已成为仅次于石油和煤炭的世界第三大能源,据专家预测,到21世纪中叶,世界能源消费结构中,天然气所占份额将从目前的25%增加到40%,而石油将从当下的34%下降到20%,煤炭基本维持在27%左右,21世纪将是以天然气为主的能源时代。
随着石油资源的日益枯竭和天然气资源开发利用的加强,21世纪天然气化工将有光明的发展前景。
世界煤层气(煤矿瓦斯)储量也非常巨大,我国储量估计也高达36.7万亿立方米。
煤层气资源的开发利用已受到高度重视。
据估算,世界上可燃冰(天然气水合物)总资源量相当于全球已知煤、石油、天然气的2倍,可满足人类千年的能源需求。
中国从1999年起对可燃冰进行前瞻性研究,目前已在中国海域内发现大量可燃冰储量,仅在南海北部的可燃冰储量估计相当于中国陆上石油总量的50%左右。
生物甲烷也将逐渐成为甲烷的壹个重要来源。
由于环境保护的需要从沼气、垃圾填埋气等净化回收生物甲烷已越来越受重视。
自然界中数量巨大的油田残余油、煤炭和油页岩,也能够通过微生物作用,为人类提供清洁能源—生物甲烷,这种地质有机质资源的数量巨大。
有研究认为,美国本土48个州的油页岩有机碳大约有2万亿吨,而深部埋藏的煤炭则超过了3万亿吨,仍有阿拉斯加州约6万亿吨的深埋煤炭,这些地质有机质只要有3%转化为甲烷,就能生产28.3万亿立方米甲烷气,按照当前6500亿立方米/年的消费水平测算可供气40多年。
丰富的甲烷资源,不仅会使其在能源领域扮演越来越重要的角色,同样作为化工原料也将扮演十分重要的角色。
目前,世界目前约有50多个国家不同程度地发展了甲烷化工(天然气化工),年耗天然气量约1600亿m3,约占世界天然气消费量的5%~6%,壹次加工产品总产量在2亿t之上。
碳中和CCUS产业发展现状与前景分析

碳中和CCUS产业发展现状与前景分析1CCUS技术概述和应用意义1.1C CUS技术概述CCUS(碳捕集、利用与封存)技术是一项针对温室气体的减排技术,能够大幅减少使用化石燃料的温室气体排放,涵盖二氧化碳(C02)捕集、运输、利用与封存4个环节。
在捕集阶段,目前主要涵盖3种技术:1)燃烧后捕集,主要应用于燃煤锅炉及燃气轮机发电设施;2)燃烧前捕集,需要搭配整体煤气化联合循环发电技术(IGCC),投资成本较高,只能用于新建发电厂;3)富氧燃烧,通过制氧技术获取高浓度氧气,实现烟气再循环。
在运输阶段,世界上C02运输存在管道、船舶、铁路/公路等灵活多样的运输方式,其中C02的管道输送正作为一项成熟技术在商业化应用。
目前国内C02输送主要采用罐车运输。
在利用阶段,C02地质利用尤其是驱油技术,因其封存规模大并具有提高采收率的良好效应,在各类CCUS技术中脱颖而出,使得C02驱油成为CCUS的主要技术发展方向。
同时,越来越多的技术被纳入CCUS体系中,包括化工利用、生物利用、物理利用等。
在埋存阶段,地质封存又可进一步划分为咸水层(盐水层)封存、深部不可开采煤层封存、废弃油气藏封存3种主要类型。
目前,国际上也已开展海上盐水层及废弃油气田埋存C02的示范项目。
从埋存类型来看,在运行及执行项目中有60%以上是C02驱油项目。
1.2CCUS的应用意义从低碳发展和碳减排的角度,CCUS技术的推广和应用意义重大,主要表现在以下几个方面。
1)CCUS技术是唯一能够大量减少工业流程温室气体排放的手段。
对于炼化、气电、水泥和钢铁行业来说,要想实现在生产过程中的深度减排,CCUS技术是必不可少的,而且是可再生能源电力和节能技术不可替代的,对于我国践行低碳发展战略和实现绿色发展至关重要。
IEA在《世界能源技术展望2020——CCUS特别报告》中指出,到2070年全球要实现净零,除能源结构调整之外,工业和运输行业仍有29亿吨C02无法去除,需要利用CCUS进行储存和消纳。
我国新型煤化工产业发展现状及趋势

14少气贫油富煤是我国能源消费结构一大特点,国内煤炭市场低迷,国际油价高位运行,再加上环境污染严重等因素,大力推动煤化工、尤其是新型煤化工快速发展。
随着技术不断突破、产业快速兴起,我国新型煤化工发展整体处于世界领先地位。
但近期,由于新冠肺炎疫情影响及国际油价下跌,导致整个行业遭遇历史以来最强冲击,但从保障我国能源安全角度来讲,恰恰体现出煤炭及相关产业的地位和作用,作为煤炭清洁高效利用的主要方向之一,新型煤化工确有发展的必要性和重要性。
一、产业发展现状1.技术路线新型煤化工是以煤为原料,采用先进技术和加工手段制取石油、天然气,以及代替石油天然气、石油制取烯烃、乙二醇、二甲醚等下游产品,新型煤化工产业链如下:图1 新型煤化工产业链2.间接液化、直接液化工艺间接液化是将煤气化并制得合成气,然后通过费托合成法合成,得到燃料油和其他化工产品的过程,工艺流程见图3.直接液化是将煤制成油煤浆,于450℃和10-30MPa压力下催化加氢,获得液化油,并进一步加工成汽油。
柴油机其他化工产品。
图2.间接液化流程图图3.直接液化流程图我国新型煤化工产业发展现状及趋势刘凌云1 周 明2 1.毕节市能源发展技术中心;2.七星关区生态环境保护综合行政执法大队【摘 要】本文阐述了我国新型煤化工产业发展现状,包括工艺技术、产业概况,及产业发展趋势以及所面临挑战,并结合实际情况提出建议对策。
【关键词】新型煤化工;现状;挑战;对策3.产业不断壮大2017年3月22日发布的《现代煤化工产业创新发展布局方案》(以下简称《方案》)首次提出了现代煤化工产业示范区规划布局方案,即“十三五”期间规划布局内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东、新疆准东4个现代煤化工产业示范区,推动产业集聚发展,打造世界一流的现代煤化工产业示范区。
《方案》要求这四个示范区“十三五”期间新增煤炭转化量总量须控制在2000万吨以内(不含煤制油、煤制气等煤制燃料)。
截至2019年,我国已建成煤制油项目8个,总产能达878万吨;煤制烯烃项目18个和甲醇制烯烃项目16个,合计产能达1669万吨;建成煤制天然气项目5个,总产能64.4亿立方米;煤制乙醇项目7个,合计产能85.5万吨/年,煤基甲醇、二甲醚、乙二醇、醋酸乙酯产能分别达到7620万吨(含焦炉煤气制甲醇)、750万吨、806万吨和292万吨,规模稳居全球首位。
碳一化工的应用发展研究

碳一化工的应用发展研究碳一化工作为制备基本化工原料、燃料以及其他重要的化工产品的一种重要途径,是替代石油化工产业的新型产业。
文章从分析国内外碳一化工的发展现状入手,简要指出了几点已经投入工业化生产的化工产业技术,阐述了推动碳一化工体系发展的几点要求,并对碳一化工产业的发展前景作出了展望。
标签:碳一化工;化工产品;应用发展“碳一化工”最初的来源是来自于Monsanto公司所采用的甲醇-乙酸合成工艺。
从一般理论而言,只要是含有一个碳原子的化合物,例如CH4、CO、CO2等等所参与进行的,合成的化学产品含碳数量在2个或2个以上的化学工艺,都可以称之为碳一化工。
就当前的全球能源以及基础化工原料的薄弱情况来看,石油资源短缺、环境问题日益突出这两大难题严重制约了有机化工产业的进一步发展。
因此发展碳一化工技术,减少化工产业对石油产品的依赖性已经迫在眉睫。
1国内外碳一化工技术发展现状甲烷作为碳一化工重要的原料,由于其稳定的化学性质而备受关注。
但直接利用甲烷进行工业合成却还没有形成成熟的路线,在上世纪60年代,国外研究学者曾通过甲烷合成乙炔,但在70年代后被发展迅速的乙烯工业所冲击,没有进行后续的发展。
其他的一些路线,如采用甲烷制卤代烷、硝基甲烷等,发展难成规模,因此国内外对于甲烷碳一产业的合成路线,如合成芳烃(无氧条件或有氧条件)、烯烃、甲醇等还都处于实验和研究阶段。
利用碳一化工合成路线来制取含氮、氧化合物,是碳一化工中另外一条产业路线。
含氧化合物主要包括甲醛、甲酸、甲酸甲酯、乙醇、乙二醇等等,这类产品的制备主要采用合成气以及甲醇作为原料,通过羰基合成反应进行。
较传统的石油化工产业路线相比,经济性更佳,是国内外化工产业所极力发展和推广的技术路线方向。
2已投入工业生产的碳一化工生产技术现状2.1合成气制备燃料油技术合成气制备燃油技术也称为费托合成技术,于1936年在德国首次投入工业化生产,近些年来我国国内相关技术产业也逐渐走向成熟,并且已经有了工业实验基地及相关示范装置。
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一碳化工发展现状及展望目录1.甲烷化工1.1 制氢1.1.1热裂解法1.1.2等离子体法1.2 合成氨1.3 合成甲醇1.4 合成油1.5 乙炔1.6 氢氰酸1.7 二硫化碳1.6 氢氰酸1.8 炭黑1.9 合成烯烃1.10 合成芳烃1.11甲烷燃料电池1.12 其他产品2 合成气化工2.1 煤制氢和合成氨2.2 煤和生物质合成油2.3 煤和生物质合成甲醇2.4 煤和生物质合成二甲醚2.5 合成低碳混合醇2.6 合成乙醇2.7 合成烯烃2.8 OXO合成2.9 合成天然气3 甲醇化工3.1 甲醇制二甲醚3.2 甲醇制烯烃3.3 甲醇合成汽油3.4 合成MMA3.5 合成甲醛3.6 合成甲烷氯化物3.7 合成醋酸3.8 合成生物柴油4 一氧化碳化工4.1光气及其系列产品4.2合成草酸酯和乙二醇4.3合成甲醇4.4 制氢和二甲醚4.5 合成聚碳酸酯4.6 羰基合成系列产品5 二氧化碳化工5.1 天然气二氧化碳重整5.2 合成甲醇5.3 利用二氧化碳进行芳烃氧化脱氢5.4 合成环状碳酸酯5.5 用于生产乙二醇5.6 合成降解聚合物5.7 合成异氰酸酯5.8 合成喹唑啉诱导体5.9 二氧化碳转基因法制造琥珀酸5.10 制一氧化碳5.11 制碳酸钾5.12 制金刚石5.13 超临界二氧化碳技术应用5.13.1超临界二氧化碳发泡剂2.13.2超临界流体喷漆5.13.3合成己内酰胺5.13.4苯酚制KA油6 展望1、甲烷化工甲烷是天然气的主要成分,也大量存在于煤层气、沼气和垃圾填埋气等之中。
既是清洁的燃料,也是非常重要的化工原料。
目前世界探明石油储采比为40年左右,而探明天然气储采比为60多年,且未探明的天然气量大于石油,尚未开采的天然气水合物储量更为巨大。
目前天然气已成为仅次于石油和煤炭的世界第三大能源,据专家预测,到21世纪中叶,世界能源消费结构中,天然气所占份额将从目前的25%增加到40%,而石油将从现在的34%下降到20%,煤炭基本维持在27%左右,21世纪将是以天然气为主的能源时代。
随着石油资源的日益枯竭和天然气资源开发利用的加强,21世纪天然气化工将有光明的发展前景。
世界煤层气(煤矿瓦斯)储量也非常巨大,我国储量估计也高达36.7万亿立方米。
煤层气资源的开发利用已受到高度重视。
据估算,世界上可燃冰(天然气水合物)总资源量相当于全球已知煤、石油、天然气的2倍,可满足人类千年的能源需求。
中国从1999年起对可燃冰进行前瞻性研究,目前已在中国海域内发现大量可燃冰储量,仅在南海北部的可燃冰储量估计相当于中国陆上石油总量的50%左右。
生物甲烷也将逐渐成为甲烷的一个重要来源。
由于环境保护的需要从沼气、垃圾填埋气等净化回收生物甲烷已越来越受重视。
自然界中数量巨大的油田残余油、煤炭和油页岩,也可以通过微生物作用,为人类提供清洁能源—生物甲烷,这种地质有机质资源的数量巨大。
有研究认为,美国本土48个州的油页岩有机碳大约有2万亿吨,而深部埋藏的煤炭则超过了3万亿吨,还有阿拉斯加州约6万亿吨的深埋煤炭,这些地质有机质只要有3%转化为甲烷,就能生产28.3万亿立方米甲烷气,按照当前6500亿立方米/年的消费水平测算可供气40多年。
丰富的甲烷资源,不仅会使其在能源领域扮演越来越重要的角色,同样作为化工原料也将扮演十分重要的角色。
目前,世界目前约有50多个国家不同程度地发展了甲烷化工(天然气化工),年耗天然气量约1600亿m3,约占世界天然气消费量的5%~6%,一次加工产品总产量在2亿t以上。
主要产品包括合成氨(尿素)、甲醇(二甲醚)、合成油、氢气和羰基合成气、乙炔、卤代烷烃、氢氰酸、硝基烷烃、二硫化碳、炭黑等多种一次加工产品及大量衍生物。
目前,世界上近80%的合成氨、近90%的甲醇以天然气为原料制取。
不同地区化工用天然气的比例不同。
天然气化工正在向天然气资源丰富且价格相对低廉的地区转移。
我国天然气化工已有40多年的历史,形成了—定的生产规模。
目前我国以天然气为原料生产的化工产品主要有合成氨、甲醇、氢气、乙炔、羰基合成化学品、光气、氰化物、甲烷氯化物、二硫化碳、炭黑等等。
虽然我国化工生产目前消耗的天然气量不是很大(100多亿m3/a),但其占国内天然气消费量的比例较高,目前仍达30%左右。
虽然相对用气量逐年下降,但绝对用气量不断增加。
在四川、重庆等天然气丰富和开发利用较早的地区天然气化工占化工行业的比重很大,如重庆天然气化工产值已占其化工总产值的一半以上。
1.1 制氢氢不仅在化工领域用途广泛,也是一种重要的新型能源载体,目前世界氢的年消费量已达到近5000万t。
氢的制取和来源途径较多,但甲烷是大规模制氢的最理想原料,目前世界上80%左右的氢气是以天然气为原料生产的。
氢气的主要消费领域是]产品的生产,包括合成氨、甲醇、石油炼制产品和其它石化产品等,三者占总消费量的98%以上,另外还在食用油脂、金属加工、电子、浮法玻璃、火箭等领域有较广泛的应用,但用户分散、用量小,约占总消费量的1%~1.5%。
目前氢的生产和消费不断增长,除了合成氨、甲醇等的发展推动外,炼油行业的需求增长迅速,由于炼油原料重质化和油品质量指标提高,氢耗增加。
氢在未来的最大发展潜力是在能源领域,氢能发电、氢燃料动力汽车将引领未来的发展潮流。
作为纯氢能的一种过渡,氢烷(一种氢和甲烷混合物)燃料动力汽车,因其可减少污染物排放也引起了一定程度的重视。
甲烷等烃类制氢目前主要通过重整的方法,会副产大量的二氧化碳有害气体。
在环境保护越来越受重视的背景下,烃类分解生成炭黑和氢气的制氢新方法渐渐受到人们的关注。
该工艺的最大特点就是在生成氢气的同时副产炭黑,而不是二氧化碳。
尽管通过对烃类进行热氧化即不完全燃烧法制取炭黑是较为成熟和常用的炭黑生产方法,但它不适用于制取氢气,以下两种方法则较为理想:(1)热裂解法烃类的热裂解法本是为生产炭黑开发的,但它同样适用于制氢。
该法是将烃类原料在无氧、无火焰的条件下,热分解为氢气和炭黑。
可安装两台裂解炉,炉内衬耐火材料并用耐火砖砌成花格构成方型通道。
在生产的过程中,先通入空气和燃料气在炉内燃烧并加热格子砖,然后停止通空气和燃料气,用格子砖蓄存的热量裂解通入的原料气,生成氢气和炭黑。
两台裂解炉轮流进行蓄热-裂解,周而复始循环操作。
将炭黑与气相分离后,气体经提纯即可得到纯氢。
(2)等离子体法等离子体是物质存在的第四种状态。
用等离子体使烃类分解生成炭黑和氢气的方法早在几十年前就被提出来了。
近年来,等离子体技术进步很快,同时二氧化碳排放引发的环境问题也越来越受到关注,等离子体法也因此被开发为无二氧化碳排放的制氢技术。
等离子体法制氢的优点首先是成本低。
如果考虑炭黑的价值,等离子体法是在包括风能制氢、水电制氢、地热制氢、生物法制氢、天然气蒸气转化制氢在内的几种制氢方法中,成本最低的。
其次是原料利用效率高。
在该过程中几乎所有的原料都转化为氢气和炭黑,没有其它副反应。
除原料带入的杂质外,过程中没有二氧化碳的生成,其它非烃杂质也很少。
再次是原料的适应性强。
几乎所有的烃类,从天然气到重质油都可作为其制氢的原料。
在该工艺中,原料的改变仅影响产品中氢气和炭黑的比例。
四是与该工艺配套的装置生产规模可大可小。
烃类制氢副产炭黑工艺的优越性从能量利用的角度也可反映出来。
把二氧化碳排入大气相对于留在地面上的副产物炭黑而言,本身就是一个能源浪费的过程。
而热分解烃类生成炭黑和氢气,不仅减少了二氧化碳的排放,而且节省能耗。
烃类制氢副产炭黑工艺伴生的炭黑用途很广泛,如用于橡胶、塑料、印刷、道路沥青等。
在大量副产炭黑的情况下,上述途径所使用炭黑的量依然有限,而且不同的用途对炭黑的规格要求也不尽相同,因此,烃类制氢副产炭黑的配套工艺还有待于进一步开发。
由于氢气需求量的增加甲烷制氢正在向越来越大型化发展,然而由于氢气的储运成本高,小型的现场制氢装置也得到了发展。
1.2 合成氨合成氨是生产尿素、磷酸铵、硝酸铵等化学肥料的主要原料,工业生产过程是以天然气或煤炭为原料通过水蒸气重整工艺制得氢气,然后与氮气进行高压合成制得合成氨。
据统计,世界合成氨产能已超过1.76亿吨/年,主要生产能力分布情况:美国1000万吨/年、加拿大520万吨/年、墨西哥291万吨/年、南美地区856万吨/年(其中特立尼达453万吨/年)、西欧1218万吨/年、东欧3333.4万吨/年、中东/非洲1560.2万吨/年、亚太地区8720万吨/年。
合成氨按终端用途来分,约85%~90%的合成氨用作化肥:液态氨、硝酸铵、尿素或其他衍生物,仅13%用于其他商品市场。
据预测,未来几年年世界合成氨产量将以3.5%/年增速继续增长,2010年将达到2亿吨。
世界上将近80%的合成氨是以天然气为原料生产的,天然气基合成氨与煤基合成氨相比,流程短、投资省,因此天然气是合成氨的最佳原料。
但是,近年天然气价格的快速上涨,已使美国、欧洲等地区关闭了一批合成氨装置。
合成氨生产正向天然气低价格地区转移,将集中在中东、北非和特立尼达等地区。
我国由于煤资源相对较为丰富而天然气较缺乏,合成氨的发展重点以煤为原料,但在天然气相对丰富的四川、重庆、新疆、宁夏、海南等地区,天然气合成氨还是得到了发展。
目前我国合成氨生产能力已超过5000万t/a,其中以天然气为原料的仅约占21%,但30万t/a以上的大型合成氨装置天然气为原料的占多数。
除十几套大型合成氨装置外我国还有60多套以天然气为原料的中、小合成氨装置。
合成氨生产的发展方向是节能和大型化。
1.3 合成甲醇甲醇是极其重要的一种基础有机化工原料,广泛应用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
随着科学技术的发展,甲醇又开辟了一些新的应用领域,以甲醇为原料的系列产品也越来越多,甲醇的燃料用途也越来越受重视。
2005年全球甲醇产能达4860万吨,产量3600万吨,2006年世界甲醇总生产能力为4965万吨。
2010年世界甲醇生产能力预计将达到6400万,2015年达7200万吨。
近年,我国甲醇生产和消费发展迅速,2006年底我国甲醇产能已达1097万吨,2006年产量为762.3万吨,其中30%左右以天然气为原料生产。
目前我国在建和规划建设的天然气甲醇项目产能达770万吨/年。
在过去的20多年里,甲醇生产能力的地区分布及生产状况已发生了巨大的变化,那些具有丰富天然气资源的国家尽管国内需求有限,但还是建设了世界级的大型甲醇生产装置,向美国、西欧和日本等发达国家出口大量甲醇,而工业发达国家则纷纷关闭了那些效率不高的甲醇生产装置。
目前国外在建或计划建设的甲醇生产能力,多数位于中东、南美等富产天然气的地区。
大型化是甲醇生产发展的另一趋势。
目前产能30万t/a以上的甲醇装置的生产能力已占总生产能力的80%以上。