【正文】 生產(chǎn)化工產(chǎn)品。（1）煤制油技術(shù) 國內(nèi)神華集團(tuán)在上海建立了6 t煤/d處理能力的煤直接液化中試裝置，為神華集團(tuán)320萬t油/a裝置配套進(jìn)行開發(fā)研究，最終可形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤制油技術(shù)。 煤科總院北京煤化所長期以來致力于煤直接液化技術(shù)的研究，取得了卓有成效的業(yè)績。 （2）殘渣制備合成氣（氫）技術(shù) 對于煤液化殘渣的綜合利用問題，國內(nèi)尚無這方面的相關(guān)研究報道。西北化工研究院承擔(dān)了國家科技部科研院所技術(shù)開發(fā)研究專項，根據(jù)液化殘渣的特性，進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。項 目 單 位 原料特性Aad wt% Vad wt% J/g 31580灰熔點(diǎn) 變形溫度DT ℃ 1130 熔化溫度ST ℃ 1150 流動溫度FT ℃ 1160反應(yīng)活性 900℃ % 1000℃ % 1100℃ % 總之，液化殘渣灰熔點(diǎn)低、反應(yīng)活性好、發(fā)熱量高、制漿濃度高，特別適合應(yīng)用于多元料漿氣化技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，有利于實現(xiàn)裝置長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行，不僅適合制取煤直接液化過程所需的氫氣，而且適合制取合成氣，用于生產(chǎn)甲醇、合成氨、費(fèi)托合成制油等煤化工、煤制油過程。（3）CO2制CO技術(shù) 在CO2回收利用方面，西北化工研究院開發(fā)了“CO2還原制CO技術(shù)”，以CO2和煤反應(yīng)制備CO。對于能源重化工基地，既解決了CO2的環(huán)保問題，又利用豐富的煤炭資源，實現(xiàn)資源本地化和CO2的載能再利用。在煤制油煤化工一體化系統(tǒng)中，煤液化、油品煉制和氣體分離過程均產(chǎn)生CO2，通過CO2制CO技術(shù)，制取的CO作為化工產(chǎn)品合成氣源，減少大氣中CO2的排放量，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯，已成功在山東、四川等地實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。（4）各類轉(zhuǎn)化、凈化技術(shù) 西北化工研究院在氣體凈化、變換、甲醇合成等方面，開發(fā)研究了各類催化劑、凈化劑如加氫轉(zhuǎn)化催化劑、脫硫劑、甲醇合成催化劑、變換催化劑等，已成功應(yīng)用于國內(nèi)數(shù)百家石化、化肥、煉油企業(yè)，可為煤制油煤化工一體化提供配套技術(shù)支撐。 煤制油煤化工一體化技術(shù)不僅實現(xiàn)了煤炭清潔燃料化工一體化發(fā)展，還增加了能源化工產(chǎn)業(yè)的集中度和集約度，減小了產(chǎn)業(yè)發(fā)展對環(huán)境的影響，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 通過液化殘渣多元料漿氣化技術(shù)和CO2還原制CO技術(shù)，可實現(xiàn)廢棄物的資源化利用，提高經(jīng)濟(jì)效益，減小環(huán)境污染。同時，采用先進(jìn)成熟的單元工藝技術(shù)的優(yōu)化組合，降低了技術(shù)風(fēng)險，提高了運(yùn)行可靠性。 （1）以生產(chǎn)甲醇為例，由于生產(chǎn)甲醇的工藝流程和設(shè)備簡化，甲醇生產(chǎn)成本可下降35％～40%；由于一體化產(chǎn)生的規(guī)模效應(yīng)及CO2的回收利用，合成氣價格可下降46～50%。 （2）以年產(chǎn)320萬噸煤制油企業(yè)為例，液化產(chǎn)生的殘渣若用多元料漿氣化制合成氣（氫），產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益包括節(jié)省技術(shù)引進(jìn)費(fèi)用數(shù)千萬元，節(jié)省制氫原料費(fèi)用（煤）（以200元/噸煤計），節(jié)省環(huán)保處理費(fèi)用7760萬元（處理費(fèi)用以20元/噸殘渣計）。 （3）煤炭資源就地轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。 （4）煤制油煤化工一體化，實現(xiàn)了廢棄物的資源化利用，降低資源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少了對環(huán)境的影響。 （5）煤制油煤化工一體化，是一種新型的產(chǎn)業(yè)園區(qū)式煤化工發(fā)展模式，尤其對神府煤田圈豐富的煤炭資源加工利用具有重大意義。焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù) 一、焦化工業(yè)要建成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)就必須利用好焦?fàn)t煤氣。 ,生產(chǎn)焦?fàn)t氣年約1021億標(biāo)準(zhǔn)立方米，除焦?fàn)t自用外,可供利用年531億立方米. 過去焦?fàn)t煤氣在鋼廠用于燃料,大中城市用于城市煤氣,近幾年城市用氣大都改為天然氣，因此焦?fàn)t煤氣作化工原料用途越來越迫切,如北京、上海、天津、南京等。 山西2005年焦炭8000萬噸，如果焦?fàn)t煤氣全部收回，除自用外，每年可以外供煤氣約160億立方米，山西太原市，全部地級市將改為天然氣或煤層氣，除鋼鐵廠估計用10～12%，爐窯等其他企業(yè)用10%，因此可還剩128億，按熱值相當(dāng)西氣東輸?shù)?/2?？缮a(chǎn)甲醇640萬噸/a，或尿素1000萬噸/a。 用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇，合成氨技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠。 二、焦?fàn)t煤氣制甲醇已投產(chǎn)、正施工和設(shè)計的甲醇工廠產(chǎn)能約200萬噸/a。 三、焦?fàn)t煤氣純氧部分氧化催化轉(zhuǎn)化制甲醇技術(shù) 1 兩種壓力選擇1） 兩階段壓縮：～3MPa， 第二階段6MPa。2） ～6 MPa等壓合成。2 壓縮機(jī)選型1） 低壓往復(fù)式＋高壓離心式。2） 低壓、高壓全離心式。3） 低壓選往復(fù)式優(yōu)于離心式，因為H2分壓高 ，離心式效率低4%焦?fàn)t煤氣部分催化轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù) ① 焦?fàn)t煤氣、氧氣、二氧化碳、蒸汽四種化學(xué)反應(yīng)物間的最佳量的確定，這些量不是簡單的化學(xué)計量關(guān)系，而是根據(jù)工藝條件和操作狀況確定的。② 焦?fàn)t煤氣、蒸汽、氧氣、二氧化碳預(yù)熱溫度的確定。這關(guān)系到開停車方便、消耗指標(biāo)先進(jìn)與否、穩(wěn)定生產(chǎn)、安全等問題。③ 轉(zhuǎn)化爐結(jié)構(gòu)、氣體分布器的設(shè)計及廢熱能綜合平衡利用。④ 轉(zhuǎn)化裝置的自動控制及安全保護(hù)系統(tǒng)。 1） 不補(bǔ)CO2H2－CO2/CO＋CO2=H2－CO2/CO＋CO2=～2） 補(bǔ)入CO2 H2－CO2/CO＋CO2= H2－CO2/CO＋CO2=～補(bǔ)入CO2減少弛放氣排量，達(dá)到降低消耗增加產(chǎn)量的目的。當(dāng)然也可以通過造氣的方法補(bǔ)入CO，使之更為合理，但工藝復(fù)雜投資增加。 甲醇合成壓力： ～11MPa，～6MPa,特大型選中壓10～11MPa.。甲醇合成溫度：230～250℃甲醇合成催化劑：銅系催化劑甲醇合成反應(yīng)器：1） 絕熱冷激型 ICI2） 管殼式等溫型LurgiI3） 冷管型（埋在催化床中）4) 軸徑向型這些反應(yīng)器都成熟可靠，但在單程轉(zhuǎn)化率，廢熱回收，反應(yīng)溫度最佳，控制方面有顯著的差別。從轉(zhuǎn)化率高低，廢熱回收利用優(yōu)劣，溫度差大小排序。管殼式最好 冷管型次之 絕熱型最差從大型化設(shè)備制造難易排序絕熱型最易 冷管型次之 管殼型最難兩塔工藝 流程簡單，設(shè)備少但能耗高。三塔工藝 節(jié)能顯著弛放氣不含硫，壓力高達(dá)5～6MPa，特潔凈不應(yīng)一燒了之弛放氣量560～690Nm3/噸，其中H2含量63～%最有效的利用是發(fā)展H2系列精細(xì)化工產(chǎn)品,效益可成倍增加1) 生產(chǎn)脂芳胺和脂肪胺化合物。這類化合物有40余種，如環(huán)己胺、苯胺等。2) 生產(chǎn)脂肪醇產(chǎn)品這類化合物有20余種，如異丙醇、異辛醇、十二碳醇、山梨醇等。3) 生產(chǎn)環(huán)己烷系列產(chǎn)品，這類產(chǎn)品有10余種。4) 生產(chǎn)雜環(huán)類化合物有四氫呋喃、γ丁內(nèi)脂、環(huán)丁砜等十多種產(chǎn)品。5) 生產(chǎn)其它產(chǎn)品，如環(huán)保產(chǎn)品雙氧水、納米材料氣相白炭黑等?？傊诜艢庵袣涞木C合利用對提高工廠效益具有十分重要的意義。循環(huán)流化床鍋爐（8）循環(huán)流化床鍋爐的特性我國化石燃料儲量中以煤炭為主，目前，我國煤炭消費(fèi)占一次能源消費(fèi)的比例高達(dá)75%，環(huán)境污染嚴(yán)重且能效率較低。根據(jù)專家預(yù)測，即使到2050年，我國一次能源的供應(yīng)仍將以煤炭為主，煤炭消費(fèi)仍將占一次能源消費(fèi)的50%以上。因此，如何高效潔凈地利用煤炭已成為我國近50年乃至百年能源利用過程中的關(guān)鍵問題。鍋爐是重要的耗煤設(shè)備，為了節(jié)煤和改善環(huán)境，燃煤鍋爐在發(fā)展過程中急需解決的問題是：提高爐效率或提高發(fā)電效率；發(fā)展?jié)崈粲行Ш兔悍N適應(yīng)性廣的燃燒技術(shù)。在以煤為主的固體燃料鍋爐中，以固體燃料主要的有：火床燃燒、火室燃燒和流化燃燒三種方式。循環(huán)流化床鍋爐的主要特點(diǎn)：（1）使用燃料范圍廣循環(huán)流化床是快速床。爐膛中的物料不論是上升還是下降，在爐膛內(nèi)形成一個中性區(qū)，氣流與細(xì)顆粒向上運(yùn)動而四周近壁環(huán)行區(qū)顆粒團(tuán)向下沉降的強(qiáng)烈內(nèi)循環(huán)運(yùn)動。加上隨煙氣流出爐膛的高溫固體顆粒被分離、捕集后再次送回爐膛的外循環(huán)作用，使?fàn)t膛內(nèi)傳熱和傳質(zhì)過程得到顯著強(qiáng)化。爐膛內(nèi)溫度能均勻地保持在850℃左右，加入爐膛的燃料顆粒迅速加熱到爐膛溫度并著火燃燒。因而循環(huán)流化床鍋爐可以不需補(bǔ)助燃料，而燃用各種固體燃料，從低揮發(fā)度的無煙煤到高硫煤乃至含量高達(dá)40%60%的高灰煤，均可滿意的燃燒。此外，這種鍋爐還能燒用石油焦、頁巖等固體燃料，其燃料范圍十分寬廣。（2）燃燒效率高在鍋爐的各種燃燒方式中，火床燃燒的效率一般為85%90%，鼓泡流化床燃燒的效率為90%96%，而煤粉火室燃燒因其燃料顆粒特細(xì),可達(dá)到99%的燃燒率,循環(huán)流化床燃燒時,雖然其燃料顆粒比煤粉粗?jǐn)?shù)十倍乃至上百倍，但其燃燒效率乃可高達(dá)97%99%。在設(shè)計和運(yùn)行良好的情況下，其燃燒效率仍可達(dá)到煤粉爐的水平。流化循環(huán)床鍋爐能保持燃燒效率高的主要原因如下：首先新鮮燃料顆粒進(jìn)入爐膛迅速與大量熾熱床料混合，可立即著火燃燒，而且爐內(nèi)氣固混合強(qiáng)烈，燃燒效率高。此外，在這種鍋爐中，燃燒區(qū)域能擴(kuò)展到整個爐膛，隨氣流流出爐膛的未燃盡顆粒會被旋風(fēng)分離器分離后再送回爐膛循環(huán)燃燒，因而使燃料燃燒時間大為延長，有利于燃料燃盡。當(dāng)然，也有一些細(xì)顆粒未被旋風(fēng)分離器收集，并隨氣流進(jìn)入鍋爐尾部受熱面煙道，造成一些燃燒損失。為了降低這部分燃燒損失，可以從鍋爐尾部煙道底部收集這些細(xì)顆粒并送回爐膛參加燃燒。（3）脫硫效果好燃煤鍋爐的主要缺點(diǎn)之一，即為排煙中含有在燃燒過程產(chǎn)生的大量的SO2氣體。含有SO2的煙氣排入大氣后將會嚴(yán)重污染環(huán)境。為了減少煙氣中的SO2含量，并使之達(dá)到國家環(huán)保要求，往往需要采用昂貴的煙氣脫硫裝置，或在燃燒過程中加入脫硫劑（吸收劑）脫硫。常用的脫硫劑為石灰石（CaCO3）和白云石（）。在循環(huán)流化床鍋爐中，脫硫是在最佳反應(yīng)溫度下進(jìn)行的，爐膛中燃料和物料的循環(huán)運(yùn)動和分離設(shè)備、回送設(shè)備造成的外部循環(huán)是脫硫劑在爐膛內(nèi)平均停留時間可長達(dá)數(shù)十分鐘，因而脫硫過程可充分進(jìn)行。流出爐膛的脫硫劑細(xì)顆粒也可通過外部循環(huán)仍可送回爐膛參加脫硫反應(yīng)。因而在采用石灰石作脫硫劑，Ca/S為2的情況下，其脫硫效率可高達(dá)90%以上，脫硫劑利用率可達(dá)50%以上。排入大氣的煙氣中SO2含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）小于200mmg/m3，符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。可不必采用昂貴的煙氣脫硫裝置。（4）氮氧化合物NOX排放量低 鍋爐排煙中另一種危害環(huán)境的物質(zhì)為氮氧化物NOX。煙氣中的NOX按其生成機(jī)理可分為：熱力型NOX、快速型和燃料型NOX三類。研究表明,在排放的煙氣中快速型NOX占的比例很少。而燃料型和熱力型NOX與燃燒溫度密切相關(guān),燃燒溫度愈高則排出的煙氣中氮氧化物愈高,反之愈小。特別是熱力型NOX，受燃燒溫度的影響更大。循環(huán)流化床鍋爐的爐膛溫度為850℃左右（煤粉爐爐膛燃燒溫度在1300℃左右），生成的熱力型NOX的量很少，占其總量的10%。由于分段送風(fēng)和分段燃燒，因為燃料中的氮不能首先被氧化生成氮的氧化物，此時燃料析出的氮已成為氮分子?？梢哉f,循環(huán)流化床鍋爐，由于組織了分段送風(fēng)和分段燃燒，有效地減少燃燒型的NOX，可以說，循環(huán)流化床鍋爐排出的煙氣能滿足國家環(huán)保法的要求。（5）爐出力調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)速率快一般鍋爐負(fù)荷的調(diào)節(jié)是依靠燃料和供風(fēng)量來調(diào)節(jié)。因而會造成爐膛溫度下降，并引起燃燒工況和脫硫工況變壞。在循環(huán)硫化床鍋爐中，可以通過減少進(jìn)入外置式換熱器的循環(huán)量使?fàn)t溫升高。這樣，可以補(bǔ)償在低負(fù)荷時因燃料和空氣量的下降而引起的爐膛溫度的下降，使?fàn)t溫仍能保持最佳運(yùn)行工況。因而，可使鍋爐調(diào)節(jié)范圍較寬，一般在鍋爐出力的25%30%以下仍可穩(wěn)定的運(yùn)行。此外，由于爐膛氣速高、傳熱快，所以調(diào)節(jié)速率快。（6）灰渣可以進(jìn)行多種綜合利用由于低溫燃燒和燃燒效率高，使循環(huán)流化床鍋爐排出的灰渣未經(jīng)熔化過程，且含碳量小。由于是加入脫硫劑的爐內(nèi)脫硫技術(shù)。并且灰渣中含有大量的氧化鈣和硫酸鈣，不象煤粉鍋爐的灰渣以氧化硅為主?；以捎糜谒鄶v和料及多種建筑材料的攙和料。我國循環(huán)流化床鍋爐的環(huán)保特性及發(fā)展（9）1981年，國家科委啟動了《煤的流化床燃燒技術(shù)