我国储量最丰富的能源资源.按目前的产量和已探明的储量推算,我国煤炭资源可供开采几百年;而我国石油和天然气资源相对不足,尽管在未来的一段时间内天然气资源的勘探和开发将有较大的增长,但天然气在整个能源结构中所占的份额仍然很小;在国际风云变幻的当今世界,这将对国家安全产生不可忽视的影响.也就是说,从能源安全角度考虑,我国能源面临挑战.能源安全是指保障能源可靠和合理的供应,在可以预见的时间范围内,这主要是指石油和天然气。
煤炭作为我国最大的有机资源,其转化利用比石油和天然气的转化利用要复杂得多.从长远看;若能利用一些高新技术(如等离子体气化技术)实现煤的洁净高效、经济的综合利用,将有可能为解决有关国家安全的战略性能源问题奠定科学基础.如利用等离子体技术将煤炭气化制得合成气(主要成分为H2+CO),然后将合成气加工成所需要的醇类、醚类 和酚类等高附加值的化学品,以及通过F—T合成技术实现“煤变油”的目标,则可将煤作为与石油相媲美的有机资源来大量利用.上述目标的实现,有赖于洁净高效的、能源生产优质合成气的煤炭气化技术的研究开发.洁净的优质合成气可以用于合成氨、合成甲醇、合成羰基化合物、联合循环发电(IGCC)及用作城市煤气等众多煤化工和能源热电领域,在整体上推动化肥、化工领域的技术进步;以洁净的优质合成气为原料,可以通过F—T技术路线合成液体燃料、烯烃等化学品,从而实现大宗化学品的原料路线由油基向煤基路线的转变。
煤的气化与煤的液化和煤化工—热电联产等技样一样,是关键的煤化工能源技术之一.煤的气化过程泛指各种煤(焦)与含氧的气化剂(O2,H20,C02)之间的一种不完全反应,最终生成由CO,H2,CO2,CH4,N2,H2S和COS等组成的煤气.我国非常重视煤气化技术的研究与开发,尤其重视与煤基合成氨和甲醇等生产工艺密切相关的煤炭气化技术的研究,到目前为止,我国依靠自己技术力量研究开发了各类固定床、流化床及气流床气化技术”,对熔融床气化技术也在中试规模上进行了研究.
在进行自主开发的同时,我国也有选择地引进了一些世界上先进的煤炭气化技术,如在20世纪50年代引进温克勒流化床煤炭气化技术,70年代引进了鲁奇炉固定床气化技术,80年代引进了德士古水煤浆加压气化技术国际上现已工业化的煤气化工艺有:Lurgi固定床加压气化、Dow水煤浆加压气化、Shell粉煤气化、Texaco水煤浆加压气化等等,这些煤炭气化技术各有特点.Lurgi固定床加压气化法的优点是:粗煤气中甲烷含量较高,适宜生产城市燃气。其缺点是:对煤质要求较高,只能用块煤做原料,且三废处理困难.Dow水煤浆加压气化是在Texaco水煤浆气化方法基础上开发出来的新工艺,目前尚未用于合成氨工艺.Shell粉煤气化目前仅限用于循环发电,未用于化工生产。
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