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新技术论文煤炭化学工业的现状及发展班级:煤化 09-4姓名: * * *学号: ***********专业:化学工程与工艺学院:化学工程学院2013.3.12煤炭化学工业的现状及发展The present situation and development of coalchemical industry摘要:本文以世界能源发展的现状为背景,结合我国油、气短缺,煤炭相对丰富的国情和我国能源生产和消费的特点,分析了有关煤化工产业政策,从节约能源、保护环境、提高煤炭质量和煤炭利用效率,最大限度的减少煤炭开发利用中污染物排放从而合理利用煤炭资源的角度,引出了“洁净煤技术”这一概念,综述了煤的转化利用技术业在工业生产过程中主要应用:煤焦化、煤气化、煤液化等煤化工领域的技术进展及产业现状,并对其中几种具体的前沿技术进行了简要的剖析。

This paper is based on the present situation of the world energy development as the bacbkground, combined with China's shortage of oil, gas, coal is relatively rich in national conditions and the characteristics of energy production and consumption in China, analyzed about the coal chemical industrial policy, from the energy conservation environmental protection to improve coal quality and coal utilization efficiency and minimize pollutant emission during coal exploitation and utilization to the perspective of rational utilization of coal resources, raises the concept of clean coal technology, and summarizes the transformation of coal utilization technology is mainly used in industrial production process: coal coking,coal gasification, coal liquefaction and coal chemical industry in the field of technical progress and industry status,and the several specific frontier technology has carried on the brief analysis关键词:能源energy sources、煤炭coal、洁净煤技术Clean Coal Technology,CCT、煤焦化coal carbonization cokin、煤气化Coal gasification、煤液化Coal liquefaction一、煤炭化学工业(又称:煤炭深加工、洁净煤技术)的含义煤化工是以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品,并生产出各种化工产品的工业。

煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工,煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等等。

根据生产工艺与产品的不同主要分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化4条主要生产链。

其中,煤焦化、煤电石、煤气化中的合成氨等属于传统煤化工,而煤气化制醇醚燃料,煤液化、煤气化制烯烃等则属于现代新型煤化工1领域。

二、能源现状能源是支持社会发展和经济增长的重要物质基础和生产要素,充足稳定的能源供应不仅为工业提供动力,为农业提供保障,推动技术进步,保障国民经济的发展,而且还促进人民生活质量的的改善,创造众多就业机会,促进人类社会的发展和进步。

而世界经济的快速发展又促进了能源的开发和利用技术水平的提高,两者既相互促进,又相互制约。

(1)世界能源发展趋势及现状目前世界各国能源结构的特点,一般取决于该国资源、经济和科技发展等因素。

首先,煤炭资源丰富的发展中国家,在能源消费中往往以煤为主,煤炭消费比重较大,,其中南非为77.1%,中国72.9%,波兰68.1%,印度56.8%,澳大利亚44.5%,美国24.9%。

其次,发达国家石油在消费结构中所占比重均在35%以上,其中美国39.7%,日本51.1%,德国40.6%,法国37.9%,英国35.4%,加拿大37.9%,意大利58.4%,澳大利亚36.3%。

第三,天然气资源丰富的国家,天然气在消费结构中所占比例均在35%以上,其中,俄罗斯55.5%,伊朗43.8%,沙特41.2%,英国35.1%。

第四,化石能源缺乏的国家根据自身特点发展核电及水电,其中日本核能在能源消费结构中所占比例为16.8%,法国核能占40.1%,韩国核能占13.8%,乌克兰核能占13.8%,加拿大水力占13.0%,巴西水力占19.8%。

第五,世界前20个能源消费大国中,煤炭占第一位的有5个,占第二位的有6个,占第三位的有9个。

(2)中国能源生产及消费情况中国一次能源2消费结构与世界的情况大不相同,2002年中国一次能源消费结构为煤炭占70.7%、石油占17.2%、天然气占3.2%、水电占8.9%。

有关机构预测,要满足2012年国民经济翻两番的需求,届时中国一次能源消费将增加一倍左右,一次能源消费结构将约为:煤炭占60%~61%、石油占26%~28%,天然气占6%~7%、水电与核电占4%~6%我国能源的基本问题是:人均能源资源少,供需矛盾日益突出;能耗强度高,效率低,结构不良,污染严重;能源消费总量大,但人均能源消费量低;能源消费结构比较复杂;我国能源利用率低,节能空间大。

2000年我国能源系统总效率只有9.9%,是国际水平的1/2;能源使用效率为31.2%,比国际先进水平低10%。

其中开采率32%、中间转换效率68.8%、终端利用率45%,开采回收率最低。

三、煤的综合利用技术现状及发展趋我国是一个“富煤少油缺气”的国家。

在世界已探明的化石能源储量中,中国的煤炭占世界总量的15%,石油占2.7%,天然气占o.9%。

这种化石能源资源的禀赋特点决定了我国是世界上少有的以煤为主要能源的国家。

2002年煤炭在能源消费中的比重为66.3%,工业消费在煤炭消费结构中占绝对比重,达90.9%。

工业消费中,电力用煤占48%,冶金占8.5%,建材占7.2%,石油加工占6.7%,化工占5.7%。

2003年,全国原煤产量达到16.67亿吨,消费总量也超过了16亿吨。

2003年全国发电装备装机容量达到38450万千瓦,其中火电(燃煤发电)占到总容量的74.3%。

专家预测,到2020年即使将煤炭在一次能源消费中的比例降至60%,其总量也将超过21亿吨。

因此,国家中长期科学和技术发展规划战略研究报告中明确指出:“我国资源特点决定了以煤为主的能源结构在相当长时间内不会改变”。

虽然,根据2003年中国国土资源部公布的数据,煤炭和石油储量都有所下降,但从已有的资源量分析,煤炭具有中长期保证是无疑的。

煤和石油、天然气一样,本身并非污染源,只是由于煤的不合理利用和煤的利用技术的落后,才使得我国这样一个以煤为主要能源的国家环境污染严重。

燃煤是煤炭利用的主要方式,洗煤是煤炭燃前最主要的洁净方式,它可以脱除50%~80%的灰分和30%~40%的硫分,但2003年规模以上煤炭生产企业洗精煤产量仅为1.63亿吨,不足煤炭总产量的1/10。

中国工程院2001年先进能源技术咨询研究报告的数据表明,我国SO2、CO2排放量的85%,烟尘的70%和NO2的60%均来自燃煤。

2003年中国的SO2排放量已高达2120力吨,成为世界第一,远远超过了1620万吨的环境自净能力;CO2以9亿吨以上的碳排放量也跃居为世界第二;2000万吨以上的NO2。

排放量超过环境自净能力约120万吨。

煤烟型的大气污染使全国监测的340座城市中,空气质量达二级标准以上者仅占41.5%,而劣三级城市就有91座,占26.7%。

国外专家的研究结果表明,大气污染造成的经济损失占GDP的3%~7%。

不仅大气,水环境污染也十分严重,七大水系中符合《地面水环境质量标准》一、二类的仅占32.2%,目前,78%的城市河段不适宜作引用水源,50%的城市地下水受到污染。

因此,煤炭一方面是能源的主要提供者,经济和社会发展离不开;一方面又是环境的主要污染源,不利于可持续发展,解决这一矛盾的根本途径是合理、洁净、高效地利用煤炭,大力研发和应用洁净煤技术。

四、洁净煤技术和煤炭利用技术(一)洁净煤技术洁净煤技术(Clean Coal Technology,CCT)最早由美国学者于1985年提出,主要是为了解决美国和加拿大边境的酸雨问题。

洁净煤技术是指在煤炭开发和利用过程中,旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等一系列新技术的总称,是使煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用而释放的污染控制在最低水平,实现煤的高效、洁净利用目的的技术。

按照美国能源部化石能源办公室的定义:洁净煤技术属于技术创新家族,比现今使用的技术更具环保性。

为使洁净煤技术的应用具有可操作性,根据国内外多数同行的共识我们可以将洁净煤技术进行了分类,主要包括:煤的洁净开采技术(地质灾害防治、矿区和周边环境保护等)、煤的利用前的预处理技术(选煤、型煤和水煤浆等)、煤炭利用的环境控制技术(脱硫、脱氮、除尘等)、先进的煤炭发电技术(1GCC、PFBC等)、提高煤炭利用效率技术(先进燃烧方式、能源新材料等)、煤炭转化技术(先进的热解、气化技术,直接和间接液化技术,燃料电池等)、煤系废弃物处理和利用技术(煤矸石、煤泥、煤粉、炉渣等)。

此外,煤层气的开发及利用与CO2固定和利用技术也可归入洁净煤技术。

最近,中国工程院陈清如院士根据中国的煤炭利用现状和多年的实践经验提出了“中国洁净煤战略”,主张在煤炭燃烧和利用前,采用煤炭加工与转化技术对可能排放的所有污染物进行最大程度的控制,最为经济有效地实现煤的洁净化利用。

与已有的国内外洁净煤技术相比,“中国洁净煤”集中在煤的燃前处理环节,使煤炭成为洁净煤燃料和原料2。

(二) 煤转化利用技术煤的转化利用技术业已在工业生产过程中应用的主要有:煤焦化、煤气化、煤液化,下面作如下简单介绍。

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