中国煤炭的清洁高效利用
煤炭资源的清洁高效利用
煤炭资源的清洁高效利用煤炭是我国的主要能源之一，但是它的使用也带来了不少环境问题。
为了解决这一问题，我们需要采取清洁高效利用煤炭资源的措施。
一、清洁利用煤炭资源清洁利用煤炭资源主要指采用高效环保的技术将煤炭转化为能源。
例如煤制油、煤制天然气、煤制甲醇等，这些清洁利用技术可以有效地减少煤炭的排放，提高能源利用效率。
其中，煤制油和煤制天然气的技术已经较为成熟。
煤制油可以将煤转化为含量较高的合成油，而煤制天然气可以将煤转化为透明的天然气。
这些技术可以使煤炭资源得到更加充分的利用，同时也能减少大气污染。
二、高效利用煤炭资源高效利用煤炭资源主要是指采用高效的技术和设备，将煤炭的能量尽量发挥出来。
例如，对于工业炉燃用煤炭的情况，可以采用先进的燃烧技术，使得燃烧效率更高，同时减少污染物的排放。
此外，煤的利用还可以与风能和太阳能等可再生能源相结合。
例如，煤炭和风能组合发电站、光伏发电和热电联产等技术，可以提高能源利用效率，同时也可以减少碳排放。
三、推动清洁高效利用煤炭资源的发展推动清洁高效利用煤炭资源的发展，需要政策的支持和科技的进步。
政府可以加大力度推广清洁能源和清洁技术，鼓励企业在生产中采用清洁煤炭技术，并对采用先进技术的企业进行奖励。
同时，科技的进步也是推动煤炭资源清洁高效利用的关键。
研究和开发更加先进的清洁技术、高效技术和新能源，可以更好地满足人们的能源需求，减少环境污染。
总之，清洁高效利用煤炭资源是我国绿色发展的关键之一，需要政府、企业和科研机构的共同努力。
只有这样，才能保证我们的能源供应安全，并且保护环境，实现可持续发展。
煤炭清洁高效利用行动计划国家能源局
煤炭清洁高效利用行动计划国家能源局煤炭是中国能源结构中不可或缺的主要能源。
然而，煤炭的开采、运输和燃烧过程中产生的大量污染和碳排放严重影响环境和健康，成为制约中国可持续发展的重要挑战。
为此，中国国家能源局制定了《煤炭清洁高效利用行动计划》。
本文将对该计划进行详细阐述和分析。
一、行动计划的背景和意义《煤炭清洁高效利用行动计划》是2014年国务院发布的《节能减排综合工作方案》实施的一项重要任务。
该计划旨在加强煤炭清洁和高效利用，优化煤炭能源结构，加大清洁能源的比重，推进能源革命，实现煤炭资源的可持续利用。
清洁高效利用煤炭具有重要的意义。
一方面，这有助于降低环境和健康风险，改善环境质量；另一方面，也有助于优化能源结构，提高能源利用效率，降低能源成本。
此外，这还可以促进技术进步，推动产业升级和经济发展。
二、行动计划的主要目标和任务1、加强煤炭清洁化技术研发和推广应用，提高清洁利用水平。
通过本着“预防为主、综合治理”的原则，实现煤炭的尾气、烟气和固体废弃物的减排和处理。
2、开发高效利用技术，提高能源的利用效率。
从开采到运输再到热电联产，全部环节中的能源利用效率均需受到高度关注，追求更加高效的综合利用方案和技术路径，同时降低煤炭的消耗量。
3、加快清洁能源的开发和应用。
在清洁能源的基础上,提高电力强度、加大用电侧动态平衡和配网调度能力，充分利用风能、太阳能等清洁能源。
4、深度优化煤炭产业结构和发展模式，推进煤炭产业转型升级。
要求探索适合国情的清洁煤炭新业态、新模式，深度优化煤炭产业结构。
实行最严格的煤炭产业准入制度，规范煤炭产业用地、资源和环境管理，压减小型落后煤炭企业，放宽外资进入条件，重点发展高附加值的清洁能源化工生产企业。
三、实施效果与评价从《煤炭清洁高效利用行动计划》发布以来，各项任务均已得到有序推进，实施效果和成效是一定的。
通过利用效率提高，煤炭消耗量大幅下降，碳排放量减少。
清洁化技术得到提高和推广。
中国煤炭的清洁高效利用——煤炭清洁转化-CAS
杜铭华 2013年10月
鸽
子
现 象
CH4、CO、 CO2、 H2
H CCHH H
原油、 汽油、柴油、洗油、苯、润滑油等
HHH HH HH
H C+C+C+C+C+C+C H
HHH HH HH
蜡、煤、沥青、聚烯烃等
煤化工－鸽子原理
产品
CO、 H2
煤气化反应 高温或压力
大唐阜新：2010年3月核准， 产能40亿立方米天然气
内蒙古汇能： 2009年12月核准，年产20亿立方米煤制天然气
新疆庆华：13亿立方米/年已经进入调试
内蒙、新疆、山西等地，国内著名能源企业的项目也在积极 准备之中
劣质煤气化、催化气化、甲烷化工艺、催化剂、水处理等关 键技术的研究在进行之中
甲醇制汽油MTG
2009年7月，山西晋煤10 万吨MTP投产
云南20万吨MTG已经投产 内蒙10万吨MTG投产运行 在固定床新工艺、流化床 工艺和催化剂的研究正在 进行之中 甲醇制芳烃受到关注
新型煤制乙二醇
1982年起我国中科院福建物构所开始基础研究， 2005年中科院福建物构所、丹化集团、上海金煤化工 新技术有限公司联合在丹化集团建成了年产300吨中试 和1万吨工业化试验装置。 2007年12月万吨装置顺利开车，打通流程，取得成功。 2010年通辽金煤化工有限公司内蒙古通辽市建设全球 首套年产20万吨煤制乙二醇示范装置 2012年河南的装置开车，全国各地进行了较多的规划
煤化工技术
煤转化
煤制液体燃料
比例
直接液 化
间接液 化
MTG
煤制气
煤制化学品 甲醇 合成氨
煤炭清洁高效利用的技术
煤炭清洁高效利用的技术煤炭作为我国主要能源资源之一，在能源结构中占据着重要地位。
然而，传统的煤炭开采和利用方式往往伴随着环境污染和资源浪费问题。
为了实现煤炭资源的清洁高效利用，科研人员们不断探索和创新，提出了一系列煤炭清洁高效利用的技术。
本文将介绍几种主要的技术方法，以期为煤炭资源的可持续利用提供参考。
一、煤炭洁净燃烧技术煤炭燃烧是目前我国主要的能源利用方式之一，但传统的煤炭燃烧方式会释放大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物，对环境造成严重影响。
为了减少煤炭燃烧过程中的污染物排放，科研人员提出了煤炭洁净燃烧技术。
这些技术包括燃烧优化技术、燃烧控制技术、烟气脱硫脱硝技术等。
通过对燃烧过程进行优化控制，可以有效降低污染物排放，提高燃烧效率，实现煤炭的清洁利用。
二、煤炭气化技术煤炭气化是将煤炭转化为合成气或甲醇等清洁燃料的过程。
相比传统燃煤方式，煤炭气化具有高效利用煤炭资源、减少污染物排放的优势。
目前，我国已经建立了一系列煤炭气化项目，采用先进的气化技术，实现了煤炭资源的清洁高效利用。
煤炭气化技术的发展不仅可以提高煤炭资源的利用率，还可以促进清洁能源的发展，推动能源结构的优化调整。
三、煤炭超临界发电技术煤炭超临界发电技术是指利用超临界锅炉进行发电，具有高效、清洁、节能的特点。
相比传统的火电厂，超临界发电技术可以显著降低燃煤消耗量和污染物排放，提高发电效率，减少环境影响。
我国在超临界发电技术方面取得了一系列重要进展，建设了大量超临界发电项目，为煤炭资源的清洁高效利用提供了重要支撑。
四、煤炭清洁利用的研究方向除了以上介绍的几种主要技术外，煤炭清洁高效利用的研究还包括煤炭液化、煤炭生物转化、煤炭燃料电池等多个方向。
煤炭液化技术可以将煤炭转化为液体燃料，实现煤炭资源的高效利用；煤炭生物转化技术利用微生物降解煤炭，生产生物燃料或化学品；煤炭燃料电池技术将煤炭氧化还原反应转化为电能，实现清洁能源的生产。
这些新兴技术的发展将为煤炭资源的清洁高效利用开辟新的途径，推动煤炭产业向绿色、可持续发展方向转型。
煤气化-煤炭高效清洁利用的核心技术
煤气化•煤炭高效清洁利用的核心技术煤是古代的植物埋藏在水底或是地底下，经过长时间空气的稀缺和漫长的时代发展，在其中进行了复杂多变的物理化学变化和生物化学变化，慢慢形成了一种具有可燃性的固体状矿物。
从组成煤的化学成分来看，煤中主要含有碳、氢、氧、硫等元素，还有一些灰分物质。
不过煤炭中还是主要以矿物质为主，在不同的地质年代和经历了不同的化学变化所形成的煤的组成成分都是大不相同的。
一、何谓煤炭气化煤炭是我国最基本的能源之一，也是战略必备的原料，据科研人员进行的侦测显示，在我国三大化石能源的含量中，煤炭的含量远比我们想象的多，已经超过总含量的百分之九十。
据统计在2016年，中国的煤炭产量为33.6亿吨，占全球总产量的45.7%。
每个国家的运行都缺不了对于煤炭的利用，所以我们要做到对煤炭高效环保的利用，来稳定世界化石能源的含量，保障每个国家的能源安全问题，促进世界的生态文明建设，对于一个国家的经济发展和科技进步有很大的重要作用。
煤炭气化是指在一定的高温和大气压的作用下，使其与氧气、水蒸气进行相应的化学反应，将煤中所含的主要元素转变为由一氧化碳和氢气组成的主要气体的过程，与此同时，在反应过程中会有一些煤渣的产生。
对煤炭气化和煤炭进行燃烧是两个完成不同的过程，对煤炭的燃烧是指将煤炭中的主要元素与空气中的氧气发生燃烧反应，所达到的效果是能够充分利用煤炭中所含有的化学能，将其转化为热能的一个过程。
而对煤炭气化将其中一部分元素进行氧化，目的是能够生成可利用的气体，进而达到目的。
相对于煤炭燃烧，对煤炭气化更加环保、高效，更符合现代所理想的情况。
二、煤炭气化的重要性煤炭气化是对煤炭处理的一个环保、高效的过程，是对煤炭利用的主要过程，是发展煤炭产业、燃料利用和燃料电池的根本。
除此之外，煤炭气化也在炼油、发电、冶金有很大的应用，是这些行业进行发展的不可缺少的一门技术。
我们将对煤炭的利用视野拓宽来看，煤炭不单单是三大化石能源之一，也是化工行业的不可或缺的原料之一。
煤炭资源的清洁高效利用
煤炭资源的清洁高效利用概述煤炭是世界上最主要的能源之一，但同时也是最大的温室气体排放源之一。
为了应对气候变化和环境污染问题，煤炭资源的清洁高效利用变得尤为重要。
本文将探讨煤炭资源的清洁利用技术，旨在减少污染物排放并提高能源利用效率，以实现可持续发展。
煤炭资源的现状煤炭是世界上最丰富的化石能源之一，尤其在中国等一些发展中国家扮演着重要角色。
然而，煤炭的使用也导致了严重的环境问题。
燃煤产生的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等排放物不仅影响空气质量，还对全球气候产生负面影响。
因此，我们需要采取措施来实现煤炭资源的清洁高效利用。
清洁煤技术为了减少煤炭燃烧过程中产生的污染物，许多清洁煤技术应运而生。
其中一种技术是燃煤电厂利用烟气脱硫装置去除二氧化硫。
该技术通过吸收剂吸收和转化烟气中的二氧化硫，从而使其排放浓度降低到符合环境要求。
另一种常见的清洁煤技术是采用除尘设备去除烟尘颗粒物，从而减少PM2.5的排放。
此外，还有一种叫做燃煤气化的技术，通过将煤转化为合成气，再进行洁净燃烧，以减少二氧化碳排放。
煤炭利用的高效化技术除了减少污染物排放，提高煤炭利用效率也是清洁高效利用煤炭资源的关键。
传统的煤炭利用方式通常只是直接燃烧，能源利用效率较低。
而现代的技术则更加高效。
例如，煤炭的转化为合成气后，可以通过精细合成化工制品，实现更高价值的利用。
此外，锅炉燃烧的烟气中还可以回收热能，用于供暖、发电等，以提高能源利用效率。
煤炭资源的清洁利用实践案例加强煤炭资源的清洁高效利用已经成为全球范围内的共识，并在实践中取得了积极的进展。
例如，中国在过去几年中加强了煤炭清洁利用的研发和推广工作。
一方面，通过加大对燃煤电厂的改造和升级，大幅度降低了二氧化硫和烟尘的排放。
另一方面，大力发展煤炭气化、煤化工等清洁高效利用技术，提高煤炭资源的综合利用效率。
同时，其他国家也在积极探索煤炭资源的清洁高效利用路径，致力于减少煤炭燃烧对环境的影响。
未来的挑战和展望尽管煤炭资源的清洁高效利用取得了一些进展，但仍面临着一些挑战。
煤炭的清洁高效利用
煤炭的清洁高效利用谢克昌，中国工程院院士，原中国工程院副院长，我国煤化工科技领域的开拓者之一，长期从事煤化工和煤的清洁高效利用的科研、开发、教学和战略规划研究，在煤的结构特征及其与反应性的关系和调变、依据煤气化规律优化脱硫净化技术及产品开发方面取得重要成果，连续两次作为首席科学家承担能源领域“973”项目，提出气化煤气与热解煤气共制合成气多联产工艺并指导工程示范。
2014年12月18日，中国工程院发布了由谢克昌主持完成的“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”项目成果。
本文是谢克昌对该项目的思考与总结。
一、对煤炭开发利用重大问题的分析与认识1.煤炭开发战略布局问题近年来，我国东部地区煤炭产量基本维持稳定，甚至有所下降，中西部地区产量持续增长，其中产量内蒙古、宁夏、陕西和新疆增长较快。
基于煤炭资源和水资源条件以及资源开发所面临的多重约束和影响，新形势下我国煤炭资源开发的战略布局应该调整为“保护与减轻东部，稳定开发中部，加快开发西部”。
东部地区产能、环境容量已经接近极限，不能继续走“稳住东部地区煤炭生产规模”的战略思路和发展道路，应转向区域保护，并减轻煤炭资源开发强度。
中部煤炭资源丰富，但受水资源、生态环境等多重条件制约，需要在保护生态环境的前提下，稳定中部煤炭资源的开发规模。
西部是我国重要的能源接替区和战略能源储备区，应着力加强西部煤炭勘探开发和运输通道能力建设，加快新疆煤炭科学开发和利用。
2.煤炭开发的总量控制问题据统计，目前我国煤炭产能在40亿吨左右，在建产能11亿吨左右，煤炭经济结束“黄金十年”处于疲软的状态，引发煤炭行业内外人士的高度担忧。
这与一定时期以来我国煤炭开发方式粗放、煤炭产能调控政策不科学紧密相关，也误导了煤炭市场各类主体的行为。
研究提出了科学产能概念，指保证持续开发的储量前提下，用安全、高效、环境友好方法将煤炭资源最大限度采出的能力。
初步测算2010年我国煤炭资源科学产能约为10.78亿吨，仅占全国煤炭总产量的33.3%，其中晋陕蒙宁甘区6.48亿吨、华东区3.3亿吨，合计占90%以上。
对煤炭清洁、高效利用的感想
对煤炭清洁、高效利用的感想习近平总书记在党的二十大报告中明确提出，深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加大油气资源勘探开发和增储上产力度，加快规划建设新型能源体系，统筹水电开发和生态保护，积极安全有序发展核电，加强能源产供储销体系建设，确保能源安全。
作为一名长期从事煤炭清洁高效利用和能源发展战略研究的科技工作者，我切实感受到国家对煤炭清洁高效利用的高度重视。
首先，充分发挥煤炭在能源中的基础和兜底保障作用。
煤炭资源贡献了新中国成立以来70%以上的一次能源；过去10年，中国以年均3%的能源消费增速支撑了平均6.6%的经济增长。
尽管当前煤炭消费占比与2012年相比下降了12.5个百分点，但仍占一次能源消费比重的56%，其主体地位不言而喻。
煤炭行业和涉煤产业全面贯彻落实国家关于能源革命的战略部署，正确认识能源革命不是革煤炭的命，而是煤炭作为我国的主体能源也要革命，在煤炭生产到利用的全链条进行自我革命，提高煤炭清洁高效可持续开发利用水平。
10年来，我国已建成全球最大的清洁高效煤电供应体系，燃煤发电机组大气污染物的超低排放标准高于世界主要发达国家和地区。
2021年年底，全国百万千瓦超超临界燃煤发电机组有160台在运行，超过其他国家的总和，平均供电标准煤耗约280克/千瓦时，引领世界燃煤发电技术发展方向。
10年来，我国煤炭清洁高效转化产业规模全球最大、技术水平整体国际领先，建成了世界首套60万吨/年煤制烯烃工业化生产装置、世界首套百万吨级煤直接液化商业装置、全球单体规模最大的400万吨/年煤间接液化示范工程，实现了安全、稳定、长期满负荷运行。
其次，科学咨询支撑国家煤炭清洁高效利用科学决策。
10年来，习近平总书记对煤炭行业多次作出重要指示批示，为煤炭行业发展把脉定向、擘画蓝图。
自2010年6月以来，我组织、主持完成中国工程院“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”“推动能源生产和消费革命战略研究”等系列重大咨询项目，对煤炭行业发展进行了全面、深入、科学的战略研究，首次系统提出实现煤炭清洁高效可持续开发利用的思路、目标和七大举措。
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基础 查明资源/储储量 量
煤炭形成
植物遗体— 泥 炭—— 褐 煤 —— 烟煤 —— 无烟煤
成岩
变质
泥炭化作用
煤化作用
成煤作用
镜质组
丝质组
稳定组－孢子
1、中国煤炭资源与生产、消费
碳、氢、氧、氮、水 硫、氯、汞、砷 其它矿物质:
硅、钙、铁、铝、钠、钾……
中国煤炭分类（GB 5751—86）：三大类，十七小类
ห้องสมุดไป่ตู้
中国GDP与煤炭消费相关系数接近20%；
50
50
40
煤炭消费量，亿吨
40
GDP ，万亿元
30
30
20
20
10
10
0
0
预计到2050年，煤炭消费累计总量将超过1500万吨
60 亿 50 吨
40
煤炭消费现状与趋势预测
30 20
10
0 1950
1960
1970
1980
500亿吨
1990 2000 2010
中国煤炭的清洁高效利用 ——中国煤炭资源与消费
杜铭华 2013年10月
1、中国煤炭资源与生产、消费
(1)、预测资源总量约4—5万亿吨； (2)、查明资源/储量1.38万亿吨（2011年）； (3) 、基础储量2158亿吨（2011年）；、 (4)、储量391 亿吨（2011年）
预测资源总量5万亿吨
2011年，我国石油对外依存度58% PE、PP等化工品供应缺口较大 天然气对外依存度21%，比2010年
增加10个百分点
石油供应交通通道的安全问题 石油受地域政治、军事不稳定因素影响问题 石油引起的外交问题 世界石油博弈和冲突 经济安全问题
1、中国煤炭资源与生产、消费
民用等,8%
煤转化，约22% 电力,约50%
我国正处于工业化、信息化、城镇化快速发展时期
（2）清洁能源需求快速增长
发展煤基清洁能源的战略需求
我国正处于工业化、信息化、城镇化快速发展时期
（3）石油短缺、天然气对外依存度快速增加
450 400
350 Mt/ a 300
250 200
150 100
50
0 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009
化工、发电等
炼焦煤
化工、发电等
褐褐 21
长 焰 煤
不 粘 煤
弱 粘 煤
½中 粘 煤
气 煤
气 肥 煤
1/3 焦 煤
肥 煤
焦 煤
瘦 煤
贫 瘦 煤
贫 煤
无 烟 煤3
无 烟 煤2
无 烟 煤1
褐煤
烟煤
无烟煤
煤
挥发分：
碳含量
1、中国煤炭资源与生产、消费
2011年中国和世界化石能源剩余探明可采储量
种类
石 油（亿吨） 天然气（千亿立米）
2012年，一次能源消费 总量达到36亿吨标煤， 其中，煤炭占66.4%， 石油18.9%，天然气 5.5%，非化石能源 9.1%。
以油、气为主水电
6.3% 天然气
24%
核电 5.8%
煤 28%
原油 36%
世界一次能源消费结构
以煤为主
天然气 3%
水电 6%
核电 1%
原油 21%
煤 69%
中国一次能源消费结构
工业锅炉、窑炉约20%
尘 二氧化硫或硫化氢 氧化氮 汞 砷 氯 煤焦油 二氧化碳 其它
洁净煤技术的目标是高效、低排放利用煤炭 • 洁净煤技术是指在煤炭开发、加工、转化、应用过程中， 旨在提高效率、减少污染的技术 • 1986年，以解决美国和加拿大之间燃煤跨国污染问题，提 出发展洁净煤技术的概念 • 1995年，制定中国洁净煤技术发展纲要，推动治理煤污染 • 中国以煤为主的能源结构是客观存在，发展洁净煤技术是解 决中国能源环境问题的重要选择 • 中国洁净煤技术具有显著的国情特色
1、中国煤炭资源与生产、消费
一次能源
太阳能 风能 海洋能
水能
石油 天然气
核能 煤炭
能源消费快速增长，煤炭在一次能源消费结构中占70%
40
35
原煤 原油 天然气 水电核电其它
30
25
20
15
10
5
0
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
煤 炭（亿吨）
化石能源储量及人均储量 剩余探明可采储量
世界
中国
世界
2343 2080 8609
20.0
34
31
29.8
1145
123
人均储量
中国
中国/世界
1.5
4.4%
2.3
7.7%
85
69%
1、中化石能源剩余经济可采储量中煤炭占94.4% ,石油占2.5%，天然 气占3.1%；
2、中国人均石油资源/储量不到世界平均值的1/20； 3、中国人均天然气资源/储量不到世界平均值的1/10
2020
2030
2040
2050
发展煤基清洁能源的战略需求
我国正处于工业化、信息化、城镇化快速发展时期
（1）能源需求总量将持续增加
2011年，我国人均能源消费2.6吨标煤， 约是加拿大、美国的1/4，韩国的1/3、 日本的1/2；仅为OECD组织的1/3，保守 预测2030年能源消费将翻一番
发展煤基清洁能源的战略需求