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《神雾环保“乙炔法煤化工”开启煤炭利用革命》

  • 来源专题：中国科学院重庆绿色智能技术研究院所级服务
  • 编译者： ganjie
  • 发布时间：2016-03-16

  • 神雾环保“乙炔法煤化工”开启煤炭利用革命 中国科技网北京3月11日电（记者 吴佳珅）今天，神雾环保技术股份有限公司（下称神雾环保）在京发布颠覆性的煤化工技术――“乙炔法煤化工新工艺”（下称新工艺）。 与其它煤化工技术相比，这项由我国民营科技企业自主研发、全球首创的新工艺为我国现代煤化工开辟出一条全新的工艺路径，能源利用效率更高、水耗更低、污染物排放更少、经济效益更好，将为我国实现煤炭清洁高效利用，重塑能源生产与消费体系，推动绿色低碳发展提供重要的科技支撑。 与目前国际流行的以煤炭气化为龙头的现代煤化工工艺路线不同，新工艺通过颠覆性技术创新，以“蓄热式电石生产新工艺”为核心，在生产低成本乙炔的同时，还能生产出大量低成本的合成气（氢气和一氧化碳）、石油、天然气等，进而可大量生产烯烃、汽柴油、甲醇、天然气、乙二醇、芳烃等重要的能源化工产品。 新工艺根据煤炭的分子结构及固有特性，采用蓄热式电石生产新工艺，将煤炭中的挥发份与固定碳进行分质梯级利用，煤炭中的挥发份通过催化热解产生了人造天然气、人造石油、合成气；煤炭中的固定碳在高温下还原生石灰，生成了电石和一氧化碳，电石再与水反应...

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  • 《专家：依托现代煤化工 煤替油气潜力可观》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-10-10
    • 煤替石油、天然气的方式可分为三类：A类替代是以煤为原料，直接生产燃料替代油气燃料，如煤直接液化、间接液化、煤制甲醇及乙醇燃料等。B类是以煤为原料生产有机化学品，替代原来以油气为原料的产品，如煤制烯烃、芳烃、乙二醇等。C类也称功能替代，例如燃煤发电驱动的电动汽车，替代以石油为动力的乘用车。到2030年，有望降低油、气对外依存度4.6、8.7个百分点。 煤炭究竟能不能实现清洁高效利用?在能源转型大势之下，“去煤化”呼声一浪高过一浪，由此引发争议不断。对于上述关键问题，中国工程院院士、煤化学工程专家谢克昌给出的答案是“完全可以”。 在近日举行的2019(第八届)中国国际煤化工发展论坛上，谢克昌反复强调，我国以煤为主的能源结构，短期内不会改变。在此背景下，能源转型的立足点和首要任务就是推动煤炭清洁高效利用。而作为煤炭清洁化利用和保障能源安全的有效途径之一，现代煤化工产业的战略定位必须明确。以“能源发展替代互补与化工产品高效高值”为思路，行业要走高效利用、耦合替代、多能互补、规模应用的发展路线。 “中国的能源结构和供需关系，决定了发展现代煤化工势在必行，实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源” 中国工程院研究认为，推进能源革命不可能一蹴而就，而将分阶段进行。其中，2020年之前为能源结构优化期，包括煤炭在内的化石能源，实现清洁高效可持续利用;2020-2030年为能源领域变革期，在此期间，GDP增长所需的一次能源增长量将主要依靠非化石能源，由此带来能源结构显著优化;2030-2050年为能源革命定型期，形成需求合理化、开发绿色化、供应多元化、调配智能化、利用高效化的新型能源体系。 “2020年前，煤炭、油气、非化石能源的消费比例达到6:2.5:1.5，能源消费总量约在50亿吨标煤。为此，要积极淘汰落后产能，提高煤炭集中利用度，实现能源消费清洁低碳发展。”谢克昌进一步说明。 处于能源结构优化期，如何用好煤炭?谢克昌表示，由低效、高污染转化升级为高效、清洁、节水的现代煤化工产业正是方向之一。“过去，煤化工因高排放、高能耗而饱受诟病。最新统计显示，其主要消耗及排放已大大降低，例如煤耗占全国总量的比重仅为2.6%、水耗为4‰，二氧化硫、氮氧化物排放占比分别为0.7%、0.6%。” 谢克昌认为，能够遵循清洁化发展举措，现代煤化工产业就能实现清洁高效发展。而这些举措，包括始终以环保标准为优先考虑因素，积极发展高效污染物脱除技术，加快制定科学完善的清洁生产标准及环保政策。同时，在综合考虑大气、水与土壤环境的基础上科学布局，建立项目审批、全过程监管及后评价的清洁生产管理体系等多个方面。 “中国的能源结构与供需关系，决定了发展现代煤化工势在必行。而现代煤化工是煤炭清洁高效利用的有效途径，我们应该理直气壮地说，实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源。”谢克昌称。 “煤替石油、天然气成效明显，在积极情景之下，到2030年有望分别降低油、气对外依存度4.6、8.7个百分点” 结合现状，谢克昌充分肯定了现代煤化工产业的发展成绩。“目前，产业示范和生产基地基本形成，相当一部分技术处于国际先进或领先水平，示范或生产装置运行水平不断提高。煤替石油、天然气成效明显，为保障国家能源安全作出贡献。” 谢克昌表示，煤替石油、天然气的方式可分为三类：A类替代是以煤为原料，直接生产燃料替代油气燃料，如煤直接液化、间接液化、煤制甲醇及乙醇燃料等。B类是以煤为原料生产有机化学品，替代原来以油气为原料的产品，如煤制烯烃、芳烃、乙二醇等。C类也称功能替代，例如燃煤发电驱动的电动汽车，替代以油为动力燃料的乘用车。 “2017年，煤替代天然气消耗32.7亿立方米，替代效率61.4%，天然气对外依存度由此降低1.4个百分点。上述三种方式累计替代石油3130万吨，替代效率为61.3%，降低当年石油对外依存度1.6个百分点。换言之，若没有这1.6%，我国石油对外依存度在2017年就已超过70%。”谢克昌称。 在此基础上，谢克昌进一步划分三种情景——假设在水资源、环境容量、碳减排等约束下，国家限制现代煤化工发展的情况称为“谨慎情景”;按照《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》等设置，有序发展的情景是“基准情景”;鉴于产业日臻成熟、装备自主化率不断提高，若是加大生产规模、增加示范装置、提升项目投产率，产业则处于“积极情景”。 “当前，现代煤化工产业就处在积极情景之下，煤替油气潜力可观。到2030年，有望分别降低油、气对外依存度4.6、8.7个百分点，可以说相当不简单。”谢克昌预测。 “能源技术革命是最重要的，若没有颠覆性技术，以化石能源为主的国家就难以实现低碳转型” 既然肩负重任，现代煤化工产业如何更好发展?在谢克昌看来，技术是重中之重。 “能源革命的实质是能源转换革命，对能源实现有效驾驭、高效转换，其中能源技术革命是最重要的。若没有颠覆性技术，以化石能源为主的国家就难以实现低碳转型。”谢克昌指出，在已有成绩的基础上，我国现代煤化工产业仍面临自身能源利用与资源转化效率偏低的问题。由于初级产品多，精细化、差异化、专用化下游产品开发不足，比较优势不明显、竞争力不强;由于技术集成度和生产管理水平上存在差距，产品成本偏高，整体能效有待提高。谢克昌强调内在不足背后，并直指“技术”这一关键因素。 谢克昌认为，产业所涉及的共性关键技术、前沿引领技术、现代工程技术及颠覆性技术，四大类型均有待突破。 以催化剂开发共性问题为例，谢克昌指出，现代煤化工项目的任一反应过程都离不开催化，但目前，催化剂的应用仍以实验型为主，尚未达到定点设计，即根据目标产品、工艺过程实现有的放矢。再如，在难度最大的颠覆性技术中，高选择性合成气一步法生产大宗化工产品或高附加值专用精细化学品、高选择性煤炭转化制廉价生物可降解聚酯化合物等技术，均值得关注与创新。 “下一步，石油替代和醇、醚、醛、酸、芳烃、烯烃下游含氧化合物，是现代煤化工产品的合理发展选择。”以此为方向，谢克昌建议，按照现代化、大型化、分质联产化、多原料化、标准化和智能化的理念，高效利用、耦合替代、多能互补、规模应用的路线，大力发展中国能源体系下的现代煤化工。
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  • 《煤炭清洁利用是减排治污优先选项》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：wukan
    • 发布时间：2018-06-07
    • 　　我国目前仍处在工业化加速推进阶段，煤炭消费占我国一次能源消费的2/3，是重要的一次能源。“富煤少油缺气”的资源禀赋特征等现实因素，决定了未来相当长一段时间内煤炭利用仍将占能源消费主导地位。 　　在为我国经济社会持续平稳发展提供能源保障的同时，煤炭带来的资源、环境、生态和安全问题也越来越突出。近年来，每年秋冬季节出现的“供暖式雾霾”，让煤炭背上了“雾霾元凶”的骂名。为了解决这个问题，有人提出了“去煤化”的口号。从人类获取能源方式的长远发展来看，“去煤化”是个正在发生的过程，但是，我们应该清醒地认识到，“去煤化”在短期内并不会影响煤炭在我国能源消费中的“老大”地位。 　　2017年以来，一场遍及华北地区的大规模“煤改气”行动，因为天然气的短缺而遭遇瓶颈。以现有的天然气进口、运输和处理能力及其体制，难以满足我国对天然气需求的严峻现实。这就造成了部分地区天然气供需出现结构性、时段性、区域性矛盾，影响到部分群众冬季采暖和部分企业的工业生产。 　　实践证明，实施煤炭减量化和清洁化利用并举战略，在满足安全排放标准的前提下，高效、清洁地利用煤炭，是最具环境和成本效益的煤炭利用战略。 　　日本煤炭消费从20世纪70年代石油危机以来持续增长，特别是福岛核事故后，为了弥补弃核所带来的能源短缺，煤炭消费开始进入新一轮快速增长。解决煤炭资源利用与实现减排目标的矛盾成为日本经济发展面临的重大课题。为此，日本将煤炭利用的环保政策纳入总体环保政策体系进行管理，在制定污染物排放控制标准时，依据最佳可行技术实施动态控制。 　　根据1999年出台的《21世纪煤炭技术战略》，日本将在2030年实现煤炭资源循环利用，实现煤炭利用零排放,　并制定了分三个阶段的技术研发和推广战略。在日本，将煤炭作为清洁能源使用的主要技术障碍已不存在。日本经验说明，国家加大对煤炭清洁高效利用技术的研发投入推广，是推动洁净煤技术发展的重要动力。 　　结合世界清洁煤发展趋势和我国国情，我们应该重点研发和推广高效洁净燃煤发电、高效清洁燃煤工业锅炉、洁净工业燃料气制备技术，适度发展新型煤化工技术。在国家能源局制定的《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》和《能源发展“十三五”规划》中，就包含了近零碳排放示范行动、煤炭清洁利用行动等内容。 　　得益于煤化工和烟道气净化等先进技术，最新的火电厂已有能力解决煤炭清洁利用、污染物超低排放问题。在山东省内，一项新型的煤炭清洁高效利用技术正在被广泛应用，尤其是在城镇集中供热和工业园区热电联产这两个领域，水煤浆技术取得了突飞猛进的发展。 　　目前，我国已经拥有世界上最严格的燃煤发电污染物排放标准。未来可通过制定更为严格和完善的环保、节能法规及标准，促进煤炭清洁高效利用技术推广。我们必须严格执行煤炭污染物排放的控制目标和标准，应通过碳排放交易机制等手段控制煤炭消费的总量，实现煤炭生产减量化；同时要尽快制定国家煤炭清洁利用和高效发电发展战略和技术创新路线图，切实加强示范项目建设和洁净煤技术的推广，从而实现煤炭的清洁高效利用。
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