先进煤气化节能技术推广.doc

先进煤气化节能技术推广
实施方案
工业和信息化部
前言
化学工业是高耗能行业之一,能源消耗量约占全国工业总能耗的11%。以煤炭气化为龙头的合成氨、甲醇等煤化工是化工行业的重点耗能产品,其能源消耗量约占化工行业总能耗量的28%。煤炭气化工序是合成氨、甲醇等煤化工生产用能最多的工序,以合成氨生产为例,其煤气化工序能耗约占整个生产工艺能耗的60%以上。煤炭气化技术是对煤炭进行化学加工以实现煤炭节约和洁净利用的关键。目前我国合成氨等煤化工行业大多采用间歇式固定床煤气化技术,此技术对原料要求严格、能耗较高、污染严重。采用以粉煤加压气化、新型水煤浆气化等为代表的先进煤气化技术对现有的采用间歇式固定床煤气化技术的合成氨等煤化工企业进行技术改造,可以实现煤炭的清洁高效利用,提高合成氨等煤化工行业的能效水平和清洁生产水平。
本方案计划在5年(2011-2015年)内,选择19家左右的以煤为原料的大、中型合成氨等煤化工企业,进行技术改造,形成一定规模的以先进煤气化技术为龙头的煤气化能力,争取替代780万吨常压固定床煤气化能力,实现年节约标准煤171万吨。为合成氨等煤化工生产企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低生产成本、实现节能降耗发挥积极作用。
目录
一、技术发展及应用现状…………………………………(1)
(一)煤气化技术概况………………………………(1)
(二)应用现状………………………………………(2)
(三)存在问题………………………………………(3)
二、指导思想、原则和目标………………………………(4)
(一)指导思想………………………………………(4)
(二)基本原则………………………………………(4)
(三)建设目标………………………………………(5)
三、主要内容………………………………………………(5)
(一)范围和条件……………………………………(5)
(二)建设内容………………………………………(6)
(三)实施进度………………………………………(7)
(四)项目投资估算…………………………………(7)
四、组织实施………………………………………………(7)
五、配套措施………………………………………………(7)
一、技术发展及应用现状
(一)煤气化技术概况
煤气化技术是指煤在高温条件下与气化剂反应,使固体燃料转化成气体燃料的技术。气化剂通常为水蒸气、氧气(或空气)和CO2。气化后的主要产物是粗煤气,其主要组成有CO、H2、CH4、CO2、H2O等。此外,还有硫化物、烃类化合物和其他微量成分等副产物。
煤气化技术的发展有着较长的历史,特别是自20世纪70年代石油危机以来,世界各国广泛开展了煤气化技术的研究。在不同路线的煤气化技术中,按照煤的进料形态可分为块煤气化、碎煤气化和粉煤(或水煤浆)气化三大类。一是块煤气化技术。煤从炉顶加入,气化气体从炉底加入,气流升力不会致使固体煤块相对位置发生变化,因此也被称为固定床造气。这项技术历史悠久,技术成熟,但单炉能力小,副产物多,煤种适应性差。二是碎煤气化技术。气化气体从炉下部进入炉内,与碎煤形成流化状态,被称为流化床造气。该技术的优点是煤种适应性强,虽然其发展历史很长,但进展并不大,主要原因在于高温流化床一些基本问题尚待解决,且副产物多。三是粉煤加压气化技术和新型水煤浆气化技术。原料(粉煤、水煤浆或其他含碳物质等)通过给料装置进入炉内,发生并流式燃烧和气化反应,被称为气流床造气。该技术单炉能力大,副产物少,且煤种适应性强,是当前国内外有关机构都在集中力量研究和发展的煤气化技术。
先进煤气化技术主要指粉煤加压气化技术和新型水煤浆气化技术,亦称新型煤气化技术。先进煤气化技术既是新型煤化工产业的龙头技术,也是大幅提升合成氨等传统煤化工产业水平的基础技术之一。与固定床煤气化技术相比,先进煤气化技术在节能环保、煤种适应性等方面具有十分突出的优势。以合成氨为例,与传统的常压固定床气化工艺相比,在相同煤原料下,;在高温达到1400摄氏度的气化温度下,有机污染物将完全被分解,减少污染物排放;煤种适应范围大大拓宽,可以提升煤炭资源的综合利用水平和经济价值。该技术的发展使得煤炭利用领域大大拓宽,不仅可以形成联合循环工艺,以洁净方式替代煤直燃锅炉发电,而且可以向下游发展,生产醇、醚、烃类产品及内燃机燃料,有效替代石油产品,为我国的能源安全提供一种切实可行的选择。
(二)应用现状
目前,我国采用常压固定床气化技术的氨醇生产能力共有3000万吨/年左右,约占以煤为原料的氨醇生产能力的70%。这类技术相对比较落后,其单位产品能耗相对较高,污染比较严重,对煤种的要求也比较苛刻。相对于常压固定床气化