煤化工发展新思路.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,太工天成,依托传统焦化产业优势，走循环经济道路，节能减排，转型发展,大力发展我省新能源产业，推进低碳经济战略,太原理工天成科技股份有限公司,2009,年,12,月,太工天成,当代，人类对能源的需求量与日剧增,(1.4,10,14,kwh/a),，是,19,世纪能源消费的,30,倍。,80%,的能耗源自化石燃料。,化石燃料（一次能源）日渐枯竭是不争的事实。,工业革命以来，通过燃烧化石燃料，数十亿吨有毒污染物排至大气层，包括二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、苯并芘、飘尘等。,人类生存环境日趋恶化。,能源是人类赖以生存与发展的基础,太工天成,氢燃料必将主导未来能源消费,获取能源方式的变迁，系一脱碳过程,必然导致,氢燃料主导未来,的能源市场,1:10-1:3,1:2,2:1,4:1 (,无碳,),燃料氢碳元素比,生物质,(,蒿草,木材,),固体,(,煤,),液体,(,石油,),气体,(,天然气,),氢气,氢与氢能,储量丰富、最清洁,太工天成,氢储量最丰富，构成宇宙质量的,75%,海洋总体积,13.7,10,8,km,3,含化合态氢,1.410,17,t,，所产生热量是地球上矿物燃料的,9000,倍，取之不尽，用之不竭,比能量密度高,二次能源，可再生,最清洁，不会像其它化石能源燃烧排放污染物,氢用途广泛,太工天成,清洁燃料,应用于化肥、石油化工、煤化工、食品化工、塑料工业、有机合成、冶金等。,工业氢的,51%,用于生产合成氨、,45%,用于炼油、,3%,用于其它化学品的生产。,氢能利用的瓶颈,廉价制取与经济储运,氢气的制取,自然界不存在纯氢，只能从其它化学物质中分解、分离得到。主要以天然气、石油、煤等化石燃料在高温下使其与水蒸气反应或部分氧化法制得。,储存与运输,加压,(,储氢量占钢瓶重的,1.6%),、冷冻液化（,-253,o,C,液化耗能,11.8MJ/kg,液氢）、金属氢化物储氢（低于,3.5%,）、碳材料储氢、,有机化合物储氢（环己烷,-,苯，理论储氢量,7.3wt%,）,。,有机化合物（环己烷,-,苯）储氢量大，储存与释氢条件温和，是最有应用前景的储氢方法,但释氢技术尚不成熟,太工天成,加强有机化合物储氢,-,释氢研发，产业化进程，迫在眉睫,山西省七大焦化聚集区,七大焦化聚集区产能之和,8789,万吨,/,年,占全省总产能,(12110,万吨,/,年,),的,72.58%,清徐、交城焦化聚集区,(1310,万吨,/,年,),东西延伸,25km,，南北跨越,20km,。清徐境内产能,640,万吨,/,年，交城境内为,670,万吨,/,年。,古交焦化聚集区,(500,万吨,/,年,),东西延伸,15km,，南北跨越,10km,离石、中阳焦化聚集区,(500,万吨,/,年,),东西延伸,20km,，南北跨越,15km,。离石境内产能,360,万吨,/,年，中阳境内,240,万吨,/,年,.,介休、汾阳、孝义、灵石焦化聚集区,(2747,万吨,/,年,),东西延伸,45km,，南北跨越,50km,。介休,1267,万吨,/,年，汾阳,590,万吨,/,年，孝义,650,万吨,/,年，灵石,240,万吨。,尧都、洪洞、霍州焦化聚集区,(1177,万吨,/,年,),东西延伸,30km,，南北跨越,50km,，沿,108,国道南北纵向分布。洪洞,802,万吨,/,年,尧都,245,万吨,/,年,霍州,130,万吨,/,年。,潞城、屯留、襄垣、长治焦化聚集区,(1675,万吨,/,年,),东西延伸,30km,，南北跨越,35km,。长治市郊,600,万吨,/,年、潞城,775,万吨,/,年、屯留,120,万吨,/,年、襄垣,180,万吨,/,年。,河津焦化聚集区,(930,万吨,/,年,),分布在,20km,20km,的范围内,太工天成,焦化行业为我省提供了数量巨大的廉价氢源,焦炉煤气,:60%H,2,，,25%CH,4,吨焦产生焦炉煤气,:400Nm,3,我省焦炉煤气氢气储量：,250,亿,Nm,3,相当于,620,万吨成品汽油的发热量,太工天成,焦炉煤气提氢方案,太工天成,焦,炉,净化,PSA,提,氢,氢气,富甲烷气回焦炉,焦炉气,储氢,释氢,产氢地,-,需氢地长途运输,产氢地,需氢地,技术瓶颈,：,释氢条件较苛刻，产业化尚存在经济问题,基于年产,100,万吨焦化厂，采用该技术，在不影响焦炉加热的条件下，年可提氢,2.4,亿,Nm,3,如采用煤炭气化制备氢气，需原煤,8,万吨，水,100,多万吨，同时排放,23,万吨,CO,2,。,长期以重化工业为主导致我国污染严重，环境不堪重负，减排压力极为严峻。,为应对世界气候变化，我国郑重承诺：到,2020,年中国单位,GDP,二氧化碳排放比,2005,年下降,40-45%,，这一目标将作为约束性指标，纳入国民经济和社会发展中长期规划。,加快建设以低碳排放为特征的工业、建筑和交通体系。,中国二氧化硫排放总量世界第一，超出大气环境容量的,80%,以上；排放的二氧化硫和氮氧化物在高空转化为硫酸盐和硝酸盐等细颗粒物，酸雨区面积约占国土面积的,1/3,。造成二氧化硫高排放的直接原因是火电厂。中国排放二氧化硫的,90%,、氮氧化物的,70%,、烟尘的,50%,来自燃煤，而其中的,50%,左右来自火电厂。,太工天成,地球只有一个，善待地球，保护环境是人类共同的责任,我省以重化工业为主，长期以煤炭直接燃烧获取能源，环境污染严重，属典型高碳经济。,实现传统产业的转型与升级是省委省政府落实科学发展观的重要举措，也是我省实现可持续发展的必由之路。,如何依托技术创新，优化配置，整合与改造传统产业，节能降耗，事关我省传统产业发展大局，也是我们必须认真回答的问题。,太工天成,技术创新，转型发展，实现我省煤化工传统产业的可持续发展,天然气作为清洁能源，与煤炭相比，燃烧后二氧化硫和粉尘排放量减少近,100%,，产生的二氧化碳和氮氧化物仅为煤炭的,50%,和,20%,，污染物为液化石油气的,1/4,，煤的,1/800,。,从可持续发展的要求看，天然气是一种洁净的气体燃料和优质的化工原料，它在解决环境问题方面具有不可替代的作用，且曾驱使发达国家完成了工业化进程。,氢是迄今最洁净的二次能源载体之一，既可代替化石能源燃料直接燃烧，又可通过燃料电池高效地转化为电能和热能，真正实现零排放。有人预言：,21,世纪将是开创“氢能经济”的新时代。,氢能因涉及氢能规模使用的关键技术，如氢能制备、储存等，尚欠成熟。相当长时间内，天然气仍将扮演氢能规模应用前的桥梁与纽带作用，也势必对我国实现经济与环境的可持续发展与完成工业化起到重要作用。,能源清洁化是必由之路,太工天成,电极,电极,电石反应池,石灰,炭,电石,纯氧,炉气（,CO,）,纯氧,冷却净化后去燃气轮机,或化学合成,两段法电石新工艺,电热法电石消耗指标：,生产,1t,含,CaC,2,80.6%,的电石，需,533.8kg,焦炭；,900kg,石灰；电,3250kwh,。副产,CO,气体,282.1Nm,3,。,两段法电石消耗指标：,生产,1t,含,CaC,2,80.6%,的电石，需,1481.2kg,焦炭；,900kg,石灰；,1630kwh,；纯氧,751.6Nm,3,。副产,CO,气体,1785.3Nm,3,。,太工天成,两段法电石,-,炉气发电新工艺（年产,10,万吨电石）,消耗：,焦炭,15,万吨,石灰,9,万吨,氧气,7516,万,Nm,3,产出：,电石,10,万吨,外供电,1.536,亿,kwh,太工天成,炉气,CO,焦末,石灰,富氧,电,两段法,电石炉,净化,燃气轮机发电,电石,外供电,PSA,空气,两段法电石,-,炉气发电新工艺（年产,5,万吨电石）,消耗：,焦炭,7.5,万吨,石灰,4.5,万吨,氧气,3758,万,Nm,3,产出：,电石,5,万吨,外供电,0.768,亿,kwh,太工天成,炉气,CO,焦末,石灰,富氧,电,两段法,电石炉,净化,燃气轮机发电,电石,外供电,PSA,空气,焦化厂,预处理,与净化,两段法,电石,CO,净化,变换,尿素,氨合成,焦,末,生石灰,N,2,精 煤,焦炉煤气,富甲烷气进天然气管网或制备,LNG,H,2,H,2,尿素产品,NH,3,空 气,O,2,CO,空气分离,焦炉气,提氢,CO,2,脱 碳,焦化,-,两段法电石,-,空分耦合生产尿素与,LNG,太工天成,基于年产,300,万吨焦化厂外排,6,亿,Nm,3,焦炉气与,15,万吨焦末综合利用,配套建设,10,万吨电石（两段法）与,50,万吨尿素,系统消耗：,焦炉煤气,6,亿方,焦末,15,万吨,石灰,9,万吨,氧气,0.75,亿,Nm,3,氮气,1.87,亿,Nm,3,电,1.63,亿,Kwh,系统产出：,尿素,50,万吨,LNG 1.5,亿,Nm,3,电石,10,万吨,焦化与两段法电石耦合甲烷化生产,LNG,循环经济模式,太工天成,LNG,2.66,亿,Nm,3,10,万吨电石,/a,两段法电石,焦化,300,万吨焦炭,/a,甲,烷,化,深冷,液化,6,亿,Nm,3,焦炉气,燃气轮机发电,2.06,亿,kwh,装置年消耗：,14.8,万吨焦末,9,万吨石灰,7516,万,Nm,3,O,2,装置年产出：,电石,10,万吨,LNG 2.66,亿,Nm,3,发电,0.43,亿度,0.62,亿,Nm,3,CO,1.16,亿,Nm,3,CO,电,0.43,亿,kwh,1.63,亿,kwh,基于,300,万吨焦化厂所产,6,亿,Nm,3,焦炉气与焦末综合利用,焦末,石灰,富氧,空气,PSA,焦化与两段法电石耦合甲烷化生产,LNG,循环经济模式,太工天成,LNG,0.89,亿,Nm,3,5,万吨电石,/a,两段法电石,焦化,100,万吨焦炭,/a,甲,烷,化,深冷,液化,2,亿,Nm,3,焦炉气,燃气轮机发电,1.21,亿,kwh,装置年消耗：,7.5,万吨焦末,4.5,万吨石灰,3758,万,Nm,3,O,2,装置年产出：,电石,5,万吨,LNG 0.89,亿,Nm,3,发电,0.40,亿度,0.21,亿,Nm,3,CO,0.68,亿,Nm,3,CO,电,0.40,亿,kwh,0.81,亿,kwh,基于,100,万吨焦化厂所产,2,亿,Nm,3,焦炉气与焦末综合利用,7.5,万吨焦末,4.5,万吨石灰,3758,万,Nm,3,O,2,（富氧）,PSA,空气,基于提供等量能量时燃烧不同燃料所排放,CO,2,量的比较,序号,名称,分子式,含碳量,发热量,kcal/kg,发热量,kJ/kg,CO,2,排放量,/kg,燃料,获得,100MJ,能量,CO,2,排量,提供等能排放,CO,2,相对值,1,氢气,H,2,0.0%,28654,119888,0kg,0kg,0,2,甲烷,CH,4,75%,11998,50200,2.75kg,5.48kg,1.00,3,LPG,C,3,-C,4,82%,12000,50208,3.0067kg,5.99kg,1.09,4,甲醇,CH,3,OH,37.5%,5223,21853,1.375kg,6.29kg,1.15,5,二甲醚,CH,3,OCH,3,52.17%,6890,28828,1.9130,6.64,1.21,6,乙炔,C,2,H,2,92.31%,11546,48308,3.3846kg,7.01kg,1.28,7,汽油,C,8,H,18,84.21%,10391,43476,3.0877kg,7.10kg,1.30,8,乙醇,CH,3,CH,2,OH,52.17%,6395,26757,1.9129kg,7.15kg,1.31,9,柴油,C,15,-C,24,85%,10200,42677,3.1167kg,7.30kg,1.33,10,标煤,85%,7000,29288,3.1167kg,10.64kg,1.94,11,CO,CO,42.86%,2414,10100,1.5715,15.56,2.84,12,煤电,1kwh=3.6MJ,；基于,370g,标煤（固定碳,85%,）发电,1kwh,32.03kg,5.84,太工天成,太工天成,谢 谢,