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现代煤化工技术在我国能源化工产业结构调整中的作用

--现代煤化工技术在我国能源化工产业结构调整中的作用

供稿:宝塔工控 2009/7/31 17:01:00

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  • 关键词: 煤化工 能源 产业结构
  • 摘要:随着世界经济的不断发展,进一步促进了能源消费需求增长,但是常规能源在人们过度使用下已出现短缺现象,能源危机已成为一个巨大难题摆在世界各国的面前。同时,由于全球工业化进程的加快也导致了世界环境继续恶化,温室效应和空气污染而威胁人类生存的新问题突显。为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国正在积极调整能源和广泛寻求新能源。

      随着世界经济的不断发展,进一步促进了能源消费需求增长,但是常规能源在人们过度使用下已出现短缺现象,能源危机已成为一个巨大难题摆在世界各国的面前。同时,由于全球工业化进程的加快也导致了世界环境继续恶化,温室效应和空气污染而威胁人类生存的新问题突显。为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国正在积极调整能源和广泛寻求新能源。

      根据我国能源消费以煤为主的国情,环境问题更为突出。2007年我国煤炭消费量约为25.8亿吨标煤,比2000年增长175%,年均增长15.5%。近70%的原煤没有经过洗选直接燃烧,燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占排放总量的70~80%,二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的三分之一;化石燃料二氧化碳排放是我国温室气体的主要来源。

     电力、钢铁、有色、建材、石油化工、化工等六大“高耗能、高污染”行业占到全国工业能耗和二氧化硫排放近70%,所以“两高”行业节能减排工作的进展在一定程度上决定着节能减排目标能否实现。

       面对“缺油、少气、多煤炭”的国情,有效利用有限资源,特别是合理利用煤炭资源,保障经济的可持续发展是摆在国人面前的艰巨重任。采用现代煤化工技术,充分发挥煤炭资源优势是今后一段时期完成这项重任的必要举措之一。

(一) 现代煤化工技术日趋成熟,为煤炭的洁净转化创造了良好条件
       随着科技进步的加速,现代煤化工技术得到快速发展,特别是洁净煤气化是现代煤化工技术的典型代表。通过煤气化过程将固体的煤炭转化为气态的燃料或化工原料,是提高资源有效利用率的重要措施。煤气化技术经过长期发展,从固定床、流化床到气流床气化技术,工艺技术及装备水平不断提高,原料煤的适用范围也日益扩大。特别是气流床气化技术是一致公认的最先进的大型工业化洁净煤气化技术,正在得到广泛的推广应用。

      气流床气化强度大,对煤炭品种的适应性更广,碳的转化率可达到99%,生产效率更高。从上世纪50年代开发出具有代表性的K-T炉后,相继开发出了粉煤加压气化和水煤浆加压气化工艺,包括了干法的K-T、Shell-Koppers、Shell、Prenflo、GSP和湿法的Texaco、Destec等,并随之实现了大规模工业化生产。

       目前,在国外的大规模工业化煤气化技术中,具有代表性的主要是湿法的Texaco和干法的Shell。Texaco单台气化炉处理煤量达到2000吨/天,已有20多台气化炉在运行,主要用于生产合成氨、甲醇和发电。Shell单台气化炉处理煤量达到2000吨/天,目前主要用于发电。

       国内煤气化技术主要用于生产合成氨、甲醇和城市燃气,其中煤气化分别占合成氨和甲醇生产的65%、70%以上。虽然国内煤气化总体规模较大,但是约有2/3的是采用传统的常压固定床气化技术。

       随着国内煤化工产业的迅速发展,相继引进了先进的Texaco和Shell及GSP煤气化技术。现已投入运行的Texaco气化装置12套,总气化规模近400万吨/年;现已开车的Shell气化装置7套,总气化规模近300万吨/年。近年来在引进消化吸收的基础上,同时也促进了国内现代煤化工技术的迅速发展和化工装备技术水平的不断提高,洁净煤气化技术的开发应用也在加速。目前已经开发出了湿法的对置式四喷嘴、多元料桨气化和干法的HT-L及两段式气化技术,并大部分开始应用于工业化生产装置建设中。

       另外,国内还开发出了灰熔聚气化技术、恩德粉煤气化技术,并已开始用于中小煤气化装置的改造过程中。

       随着洁净煤气化技术水平的不断提高,相关的煤炭洗选和灰渣及其他废弃物的综合利用,以及相关装备制造业的现代化,进一步促进了现代煤化工技术日趋完善,为我国大规模发展现代煤化工产业奠定了良好基础。

(二) 促进清洁能源发展,缓解能源供需矛盾
      随着经济全面发展和人民生活水平的不断提高,对能源的需求日趋强劲。特别是近十年来,我国经济持续高速增长,对能源需求不断扩大。1995~2005年,我国GDP增长速度达到11.7%,能源生产总量增长4.8%,能源消耗总量增长6.5%,电力消费增长9.5%;2000~2005年, GDP增长速度达到13.1%,能源生产总量增长9.8%,能源消耗总量增长10.0%,电力消费增长10.2%。

       近年来,我国经济发展速度较快,GDP的增长速度一直居于世界前列,同时也出现了对能源的需求过度增长的现象。特别是由于经济的持续快速发展和能源生产、运输等基础设施建设的滞后,加剧了我国能源供求矛盾。尤其是在近年来,我国煤炭、电力和原油供应的短缺,已经开始影响我国经济的均衡协调发展。

下表是近几年我国经济发展和能源消耗情况。

我国一次能源消费情况及构成表

年份

能源消费总量(万t标准煤)

占能源消费总量比重,%

原煤

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