論文煤制甲烷-資料下載頁
2024-08-30 10:32本頁面
【導讀】合成人工天然氣的工藝，實際上就是合成甲烷，其中最有發(fā)展前途的是煤制甲烷。成甲烷浪潮正在形成，幾個大型煤制甲烷工程正在破土動工，見表1。作為13億人口的大國，居民飲食和生活燃料問題是十分重要的。隨著我國西氣東輸工。程的實施，城市燃氣管道化已經比較普及。天然氣，液化氣，煤氣，沼氣等燃氣管道網絡在。減輕百姓的家務勞動等都有顯著的好處。無疑，人民生活水平的提高，相應對環(huán)保、生活的。舒適性要求越來越高，天然氣肯定會供不應求。收等技術副產硫磺等。這樣的工藝稱為煤制天然氣、坑口氣化或煤制甲烷。沿線主要城鎮(zhèn)可以從管道上獲取甲烷作為居民生活用氣，將。對提高我國居民的生活質量和改善大氣質量起到巨大的作用。毫無疑問，這是一項偉大的利。裝置的可行性研究，魯奇公司承擔工藝的初步設計。世界上第一個煤制甲烷裝置——美國大平原煤氣廠開始試運轉?？偼顿Y257億元，預期2020年投產。650℃條件下操作，采用內冷式副產蒸汽的反應器。
【正文】 的高效利用和清潔合理轉化生產甲烷。煤制甲烷作為液化石油氣和天然氣的替代和補充，既是清潔能源生產的新途徑，優(yōu)化了煤炭深加工產業(yè)結構，豐富了煤化工產品鏈，又具有能源利用率高的特點，符合國內外煤炭加工利用的發(fā)展方向，對于緩解國內石油、天然氣短缺，保障我國能源安全具有重要意義。 (2) 能源利用率高，優(yōu)勢明顯 目前，國內將煤炭轉化為能源產品的方式有發(fā)電、煤制油、煤制甲醇和二甲醚、煤制甲烷等。煤制甲烷的能量效率最高，是 有效的煤炭利用方式，也是煤制能源產品的優(yōu)化方式。 如果采用水煤漿制取甲烷，甲烷化裝置副產大量的高壓蒸汽，這些蒸汽用于驅動空分透平，可以減少鍋爐和燃料煤的使用量。在甲烷化裝置部分， 70%的廢熱以高壓蒸汽的形式得到回收， 30%的廢熱以低壓蒸汽和鍋爐水加熱的形式得到回收，再配合空冷器和少量循環(huán)水冷卻，整個系統(tǒng)熱量回收效率比較高。 (3)耗水量低 單位熱值耗水量以煤制甲烷較低，是 較 為節(jié)水的能源產品，這對于富煤缺水的西部地區(qū)發(fā)展煤化工產業(yè)意義重大。低熱值部分的能量處理，可以通過空冷器來實現(xiàn)，節(jié) 省大量水資源。 (4)輸送方便 煤制甲烷可以用大規(guī)格高壓管道輸送，具備節(jié)能、環(huán)保和安全的優(yōu)點，輸送費用低。而甲醇、二甲醚 (加壓液化 )、油品都是易燃易爆的液體產品，運輸難度大、費用高，運輸安全性差。因此，從產品輸送方面來看，煤制甲烷是有優(yōu)勢的。 (5)坑口氣化的優(yōu)越性 近年來，國內的煤價波動比較大，應該說這是不正常的，與國際油價的波動有一定關系。 有關技術經濟問題，關鍵在于煤是誰的。通過購買煤來制取甲烷是不合理的，在經濟上也站不住腳。如果是煤炭企業(yè)延長產業(yè)鏈，煤價以企業(yè)成本計， 甲烷化是這個企業(yè)的一個工序，產品甲烷的成本是能夠過關的。例如，煤是自己生產的， MJ/kg 褐煤的成本應該在 50元 /t以下，上述表 10中產品甲烷的完全成本可以控制在 /m3以下，供給居民用氣的最終價格可以控制在 元 /m3以下，這就適合國情了。 可能有人提出，這樣做不如賣煤合算。當然，這是一個宏觀平衡的問題，在我們國家，甲烷資源不夠是長期的問題，甲烷是不會過剩的，當煤過剩時，這個方法就是現(xiàn)實的。至于企業(yè)是否愿意將煤用于生產甲烷，由企業(yè)自己看著辦。但是，想在煤和甲烷上同時得到高額利潤，恐怕是 做不到的。 (6)可以為中小型 煤化工企業(yè) 提供新的產業(yè)鏈 對一些自產煤的中小煤化工企業(yè) (如甲醇廠 )，如果產品的銷路出現(xiàn)問題，可以改建成甲烷廠，為當?shù)氐拿癖娞峁怏w燃料。由于煤氣化技術可以不改，只改合成部分就達到節(jié)能技術改造的目的。 例如，一個年產 200 kt的水煤漿甲醇廠，改成甲烷的產量是 108 m3/a，還有一定量的中壓蒸汽輸出。甲烷的價格是決定這個改造是否可以實施的關鍵。 焦爐氣也可以成為甲烷產品的原料，例如， 100 km3的焦爐氣、補充 7 km3的 CO2，可以生產 50 km3的甲烷。 (7)可以采用多種煤氣化方法 沒有必要完全仿效美國以前的煤氣化工藝， Lurgi氣化工藝不是唯一的選擇。目前可以采用的煤氣化方法比較多，可以根據(jù)不同的煤種，采用不同的煤氣化方法，例如水煤漿氣化、HTL爐等。 11 發(fā)展建議 (1)煤制甲烷要有序發(fā)展 我們國家油氣資源不足，煤制甲烷和煤制油都是國家需要的產業(yè)，兩者皆應適當發(fā)展。在這里，筆者再次強調：煤制甲烷要有序發(fā)展，不能一哄而上。本來是一件好事，“哄”就會壞。 希望國家有關部門制定一個規(guī)劃，應該就發(fā)展的速度、裝置規(guī)模、能耗、地域、水耗量、環(huán)保要求等制 定具體要求，有序地發(fā)展這個與民生攸關的工業(yè)。筆者不希望將這個問題推向另一個極端，例如用煤制甲烷代替全部進口天然氣 —— 既不可能、也無必要。 有序地發(fā)展將會讓我們走向美好的未來！ (2)建立全國居民飲食和生活燃料管道網 歐美國家大量使用天然氣，使老百姓生活很方便。我們的天然氣資源不足，除了進口天然氣外，適當用煤制甲烷作補充，也應該是合理的，煤制甲烷能夠滿足這個要求。 立足于中國的具體情況，煤制甲烷是有前途的，特別是在當前?？紤]到我國是擁有 13億人口的大國，居民飲食和生活燃料問題的安全、環(huán)保、經濟性，我們對煤制甲 烷工藝充滿信心。隨著人民生活水平的提高，對環(huán)保、生活的舒適性要求越來越高，高水平的小康時代正在向人們招手，天然氣肯定供不應求，而且缺口越來越大。 如果我們能夠建立全國居民飲食和生活燃料管道網，就可以向 13億民眾提供生活用的甲烷，這是每一個煤化工工作者夢寐以求的。這個管道應該包括國家主管道和地方支線管道，天然氣、煤層氣、煤制甲烷、焦爐氣制甲烷、凍土層可燃冰等氣源從地方的支線管道送往國家主管道。這個管道網的建設，一定要貫徹國家意志，造福 13億人民，與電網、鐵路網、高速公路網一樣，是在全局觀念下的、給地方發(fā)展留有 余地的利民工程網。 參考文獻 [1] 國家發(fā)展改革委關于印發(fā)天然氣利用政策的通知 .發(fā)改能源 [2020]2155號， . [2] 趙振本 .美國大平原煤氣化廠 ［ J］ .煤炭加工與綜合利用， 1986， (2):51～ 55. [3] 唐宏青 .坑口氣化法制取人工天然氣或合成氣［ J］ .化工設計， 1998， 8(2):13～ 15， 3. [4] 李大尚 .煤制合成天然氣競爭力分析 ［ J］ .煤化工， 2020， (6):1～ 3,7. [5] 沙星中，楊南星等 .煤的氣化與利用［ M］ .華東理工大學出版社， 1995： 444
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