煤气化制氢技术精选(九篇)

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第1篇：煤气化制氢技术范文

【关键词】煤化工工艺技术 发展现状 问题对策 研究

由于我国是一个石油、天然气资源匮乏的国家，而对于煤炭资源的生产和消费均在世界前列。但是由于针对煤炭的充分利用率极低，仅仅不到其热值的20%，不仅大大浪费了煤炭资源，而且还导致了大气层的严重破坏，造成大气污染。因此，充分解决煤炭资源的利用，发展现代化煤化工的研发以及生产煤制能源刻不容缓。通过如此改造，既实现了煤炭资源的综合利用，提高了其经济效益，又节约了我国的煤炭资源以及减少大气污染的破坏。

一、我国煤化工工艺技术发展现状

由于我国现代煤化工工艺技术仍然处于一种低端建设阶段，现代煤化工技术的显著特点就是其装置规模较大、技术集成度高以及资源利用高于传统煤化工等。中国的煤化工技术是有老式的UGI煤间歇气化向世界先进的粉煤加气化工艺过渡的，而在此时，我国自主创新的新型煤气化技术得以迅速发展，并得到社会煤化工界的一度好评。而对于国内外先进大型的洁净煤气化技术已经开始投入使用，其中采用水煤浆气化技术的装置就有：鲁南煤化工装置；渭河煤气化装置；淮南煤气化装置等等。通过对煤气化引进的技术进行改造并使之成为国产化，我国在煤气化技术方面取得了重要的进展和发展方向。并且，我国也研制了自己特有的国产水煤浆气化喷嘴，在中国煤炭业运用开来。早期发展，我国就研发了许多煤气化工艺技术，实现工业化的煤气化技术的有碎煤加压气化、水煤泵气化以及干粉压气化等技术的研发和使用。

二、我国煤气化工艺技术流程以及问题特点

煤气化的主要用途是用于生产燃料煤气，通过不同的气化方法，以满足于钢铁工业、化学工业、发电公司以及市民用途的广泛运用；对于合成氨、合成油、以及甲醇的合成具有一定的研究价值，并且煤气化制氢也是未来能源经济的主要技术手段。

（一）水煤浆气流床气化技术的使用以及产生原理

水煤浆气流床气化的研发最具有代表性的要数美国的德士古发展公司研发的水煤浆加压气化技术以及道化学公司研发的两段式水煤浆气化技术和中国自制研发的多喷嘴煤浆气化技术。所谓水煤浆气流床气化是指煤或者焦类等固体碳氢化合物，以水煤浆或水碳浆形成的煤浆气化工技术，经过气化剂的高速运转，通过喷嘴喷出浆料并在气化炉内进行非催化反应而产生氧化反应的一种工艺过程。其主要原理及特点是：水煤浆气化反应是一个很复杂的化学反应以及物理反应的一种过程。当水煤浆和氧气喷入气化炉后瞬间将煤浆升温进而产生水分的蒸发、煤热解的挥法、残炭的气化和气体的化学反应过程，最终生成了一氧化碳（CO）和氢气（H2）。

（二）水煤浆气流床气化技术的优劣特点

水煤浆气流床气化技术在气化原料上应用广泛，对于褐煤和无烟煤都可采用此项技术进行气化，以及气化石油焦、半焦、沥青等等。而在技术隐患方面，相对于干粉进料，水煤浆进料更安全、更易控制等优势。此工艺技术流程简单方便、设备安全、运转率高、可操作弹性大，并且在气化过程当中碳转化率都达到98%以上。水煤气流床技术在气化过程当中，污染更少且环保性能也好。经过高温、高气压产生的废水所含有害物体极少，经过简单的生化处理后即可排放，大大的提高了环境保护和降低大气层的破坏。

但是由于对于炉内耐火砖严重的侵蚀，选用的耐火砖需要在2年以内就要更换，使生产成本聚以增加。而且水煤气流气化的喷嘴使用寿命短，约在2-3月以内就要更换，不仅对于生产运行时更换喷嘴产生高负荷的影响，而且还需要一定的备炉设施，大大的增加了建设投资。一般情况下，对于水煤浆的含水量不能太高，否则冷媒气效率和煤气中的一氧化碳（CO）和氢气（H2）偏低，造成了耗氧、耗煤的浪费资源现象。总之，水煤浆气化技术相对于其他技术的使用有着其明显的优势，在当前仍然被投入使用，是新一代先进煤气化技术之一。

三、煤气化工艺技术的对策研究及发展展望

煤化工行业是一个资源密集、技术密集、资金密集的大型基础产业，其产生的环境影响也是巨大的，煤气化工业应该本着环境友好型方向进行发展，做到协调经济与环境并存的发展模式。因此，针对于煤气化工艺技术发展方向提出以下三个研究对策：①从国内外煤气化工艺发展趋势来看，氧气气化必然代替空气气化，在中国投入使用的空气气化炉型目前只有U.G.I 炉。该炉早在国外40多年前已被停止使用，而在中国还是煤气化主力炉型，产量竟占煤质合成气的九成以上。为推动煤气化工艺的技术进步，Shell、灰熔聚等第二代炉型的研发，逐渐的淘汰U.G.I 炉的使用，从而更好的提高煤气化工艺水平。②利用粉煤气流床代替固定床是气化工艺的必然趋势，也是适应现代采煤成块率低的主要现状。③Shell炉、Texaco炉虽属先进炉型，但是由于其投资太高，对于企业的承受范围还是很大，且氧耗高、成本高、煤种适应性差也是必须改进的问题。降低造价的办法是采用国内专利、走国产化之路，这对于国内科研研究单位提出了更高的要求，对于煤化工技术的发展将是一个挑战。

四、总结

新型煤化工技术涉及领域广、技术含量高、投资金额大，因此，我们必须支持煤化工企业电联产业、余热余能的开发研究项目。对于新型的煤化工企业，国家给予支持和鼓励，通过土地、煤油、电量、环保等实现煤、气、电、化一体化的综合发展。最大限度的降低资源的浪费，节约能源，减少环境污染，从而致力于技术的研发和运作上，给社会和国家带来最大化的经济效益，使新型煤工产业链得以开发和利用。

参考文献：

[1]张东亮.中国煤气化工艺（技术）的现状与发展[J].煤化工，2004.

第2篇：煤气化制氢技术范文

目的： 观察血清基质金属蛋白酶2（MMP2）及其组织抑制因子（TIMP2）与慢性乙型肝炎患者肝纤维化程度的相关性. 方法： 用ELISA方法检测60例慢性乙型肝炎患者的血清MMP2和TIMP2的含量，并与20例健康人员作对比，分析二者与患者肝纤维化程度之间的关系. 结果： 慢性乙型肝炎重度患者血清MMP2和TIMP2的水平分别较对照组、慢性乙型肝炎轻、中度升高（P0.05）. 慢性乙型肝炎轻、中度患者的MMP2， TIMP2比较无统计学差异（P>0.05）. 血清MMP2， TIMP2水平分别与肝纤维化程度有相关，二者的相关系数r值分别为0.851， 0.623，P值均

【关键词】 明胶酶A；金属蛋白酶2组织抑制剂；肝炎，乙型，慢性

【Abstract】 AIM: To investigate the relationship of the levels of serum matrix metalloproteinase2 (MMP2) and tissue inhibitor of metalloproteinase2 (TIMP2) with hepatic fibrosis degree in patients with chronic hepatitis B. METHODS: Serum levels of MMP2 and TIMP2 were measured by ELISA in 60 patients with chronic hepatitis C and 20 healthy controls.

RESULTS: The serum MMP2 and TIMP2 levels were significantly increased in severe chronic hepatitis B， but not in mild and moderate chronic hepatitis B. There was no significant difference in the serum MMP2 and TIMP2 levels between the patients with mild and moderate chronic hepatitis. The levels of serum MMP2 and TIMP2 showed a positive correlation with the degree of hepatic fibrosis (r=0.851， 0.623， P

【Keywords】 gelatinase A; tissue inhibitor of metalloproteinase2 (TIMP2); hepatitis B， chronic

0引言

慢性乙型肝炎后，易发生肝纤维化，进而发展为肝硬化、肝癌. 目前的研究表明，基质金属蛋白酶（MMPs）及其组织抑制剂（TIMPs）可调节肝细胞外基质（ECM）的代谢，肝纤维化的发生就是由于ECM合成增多，降解减少而在肝内过度沉积所致［1-4］. 其中，MMPs促进ECM降解，而TIMPs通过抑制MMPs阻止ECM的降解从而促进肝纤维化. 肝脏MMPs的活性受抑，同时TIMPs的功能活性增强，导致了细胞外基质的降解减少. 肝纤维化时，在ECM降解过程中起主要作用的MMPs是MMP1， MMP2， MMP3， MMP9［5］，其中MMP2与肝纤维化的关系较为密切. 因此，本实验我们观察了60例慢性乙型肝炎患者及20例健康人员MMP2和TIMP2血清水平的变化，探讨其与肝纤维化程度的相关性.

1对象和方法

1.1对象

慢性乙型肝炎组 60（男30，女30）例，年龄(35.6±13.7)岁，均为我院200201/200701住院及门诊患者，所有病例均被我院临床明确诊断为慢性乙型肝炎患者，符合1995年北京全国病毒性肝炎会议制定的诊断标准（包括体征、超声、生化系列检测、血清抗HBsAg为阳性）. 正常对照组20例，均系健康体检者，无心、肝、肺、肾等重要脏器疾患，肝、肾功能试验正常，HBsAg为阴性.

1.2方法

1.2.1 血样标本

采集所有实验对象均采取空腹静脉血后，立即分离血清，-20℃保存待测.

1.2.2肝活检方法及病理诊断标准

每例患者在穿刺前，均行B超定位检查. 采用1s肝穿刺活检法，使用16G活检针，由配套活检枪行经皮肝穿术，取肝组织标本送病检，连续切片，分别做HE及网状纤维染色，病理炎症分级按照1995年国家卫生部制订的《病毒性肝炎防治方案》的病理诊断标准判断. 60例均有不同程度的炎症反应及不同程度的纤维化或肝硬变.

1.2.3血清MMP2和TIMP2测定

均采用ELISA方法检测（试剂购自USA R＆D Systems Inc）. 按试剂盒说明书操作.

统计学处理：各指标以x±s表，示用统计软件SPSS12.0进行统计学处理，各组均数比较用方差分析及LSDt检验. MMP2， TIMP2分别与肝纤维化分期作相关性分析.

2结果

在不同炎症活动度下，慢性乙型肝炎组与正常对照组的血清MMP2， TIMP2水平比较见表1. 可见慢性乙型肝炎重度患者的血清MMP2， TIMP2含量与正常对照组比较，有统计学差异（P0.05）. 慢性乙肝轻、中度患者的血清MMP2， TIMP2含量的比较亦无统计学差异（P>0.05）. 表1正常组与患者肝组织炎症活动度与血清MMP2， TIMP2水平的关系 （略）

在不同肝纤维化程度下，慢性乙型肝炎组与正常对照组的血清MMP2， TIMP2水平比较见表2. 慢性乙型肝炎患者随肝纤维化程度的加重，其MMP2， TIMP2的血清水平逐渐升高，且升高幅度不断加大，与正常对照组比较有统计学差异（P

3讨论

各种慢性肝病患者均会逐渐出现不同程度的肝纤维化，进而向肝硬化发展. 肝纤维化的实质［6-9］是以Ⅰ， Ⅲ型胶原为主的细胞外基质(ECM)合成与降解失衡，导致ECM在肝内过度沉积. 基质金属蛋白酶类(MMPs) 和金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPs)的平衡在ECM的合成与降解中发挥着重要的作用.表2正常组与患者在不同肝脏纤维化程度下血清MMP2， TIMP2的含量（略）

MMPs［10］是一类含有Zn2+的肽链内切酶，几乎能水解所有的细胞外基质. 迄今为止，MMPs 家族中已发现有26 个成员，但它们的降解底物及功能各不相同. TIMPs则是近年被发现的一组能够特异性抑制MMPs活性的蛋白质，其家族成员有4个，分别命名为TIMP1， TIMP2， TIMP3， TIMP4，均为小分子多肽. TIMPs分为N端和C端两个功能区，前者的半胱氨酸残基与MMPs的Zn2+活性中心结合，后者与MMPs的其他部位结合，以1∶1 非共价结合的形式构成MMPs TIMPs复合体，从而阻断MMPs与其底物结合，是一种转录后调节机制. 在正常肝脏中MMPs 和TIMPs 处于平衡的状态，两者共同维护肝脏的微环境稳态，一旦有致病因子打破这种平衡，便会促进肝纤维化的发生. MMP2， MMP9 和MMP3对正常肝脏基质有降解活性［11］. 其中MMP2的特异性底物为Ⅳ型胶原，TIMP2调节MMP2的活性，故MMP2， TIMP2在肝纤维化的发生、发展过程中起重要作用. 所以，对MMP2及其抑制物TIMP2在肝纤维化病理损害中的变化过程进行分析是很有必要的.

为此，我们在本实验中对60例慢性乙型肝炎患者血清MMP2， TIMP2水平与炎症活动度及肝纤维化程度的关系进行了考察，结果发现，慢性乙型肝炎重度患者的MMP2，TIMP2血清水平高于正常对照组，有统计学意义（P

参考文献

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第3篇：煤气化制氢技术范文

【摘要】 目的 评价血清基质金属蛋白酶2(MMP2)及其组织抑制因子1(TIMP1)水平与老年糖尿病足(DF)慢性溃疡的关系，探讨两指标的相关性。方法 符合纳入标准的DF，≥60岁的52例患者作为老年DF组，

【关键词】 糖尿病足;老年人;溃疡;基质金属蛋白酶2;基质金属蛋白酶组织抑制因子1

近年来基质金属蛋白酶(MMP)和其组织抑制因子(TIMPs)在糖尿病足(DF)慢性创面修复中的重要作用引起重视。研究〔1～3〕发现在糖尿病创面局部和DF创面分泌物的MMP的mRNA及蛋白水平表达明显升高、TIMP表达下降，对DF的迁延不愈有预测价值。但是在DF溃疡患者，尤其在老年患者其血清中是否有相似的变化，目前的研究较少。本研究检测DF患者血清MMP2、TIMP1水平，探讨二者血清浓度变化与老年DF难愈溃疡的关系。

1 资料与方法

1.1 选择标准

1.1.1 DF入选标准 ①符合1999年WHO的2型糖尿病的诊断标准〔4〕。②符合1999年WHO DF的定义，即糖尿病患者由于合并神经病变和各种不同程度末梢血管病变而导致下肢感染、溃疡和/或深部组织的破坏〔5〕。③无心功能不全，无严重肝、肾功能不全。④排除各系统肿瘤，无其他内分泌系统疾病。

1.1.2 大血管病变诊断依据〔6〕 ①有心绞痛或心肌梗死病史及心电图表现，或经冠脉造影明确诊断者。②有间歇性跛行或经外周动脉超声证实有动脉硬化斑块形成或闭塞。③病史中有偏瘫或其他脑局灶症状，并以脑CT扫描或核磁共振成像显示有出血或缺血改变者。

1.1.3 微血管病变诊断依据 糖尿病患者行眼底照相或眼底荧光造影、3次24 h尿微量白蛋白测定，根据眼科医师诊断，和/或3次24 h尿微量白蛋白平均值>20 μg/min，诊断糖尿病微血管病变〔7〕。

1.2 临床资料 2007年3月至2009年9月符合DF入选标准、年龄≥60岁的老年患者52例(老年DF组)，男30例，女22例，年龄60～81〔平均(67.6±12.4)〕岁;糖尿病病程5～28年，平均15.9年;创面范围0.5 cm×1.2 cm～13 cm×4 cm;足部溃疡病程3 w～5个月，平均2.1个月;溃疡按TEXA分期〔8〕：1级0例，2级A期1例、B期1例、C期2例、D期3例，3级B期10例、D期23例，4级D期12例;合并大血管病变者40例，微血管病变者31例。非老年的DF患者36例(非老年DF组)，男20例，女16例，年龄38～59〔平均(51.3±7.3)〕岁;糖尿病病程0.5～15年，平均10.6年;创面范围0.5 cm×1 cm～14 cm×5 cm;足部溃疡病程2 w～6个月，平均1.9个月;溃疡按TEXA分期：1级0例，2级A期1例、B期2例、C期1例、D期3例，3级B期6例、D期14例，4级D期9例;合并大血管病变者22例，微血管病变者18例。

同期来自骨科、普通外科及血管外科门诊或住院非糖尿病慢性溃疡(溃疡不愈时间≥2 w)患者30例作为对照组(CON组)，男18例，女12例，年龄32～59〔平均(48.2±9.9)〕岁;其中创伤(手术、外伤后)不愈者15例，静脉溃疡者12例，褥疮3例。均无高血压、冠心病、心功能不全，无严重肝、肾功能不全。并排除各系统肿瘤，无糖尿病及其他内分泌系统疾病。

1.3 方法 受试者均禁食12 h，清晨空腹抽取肘静脉血8 ml，室温静置30 min，3 000 r/min离心15 min分离血清，取3 ml置于-70℃冰箱中保存待查。5 ml血清采用ELISA测定测定MMP2、TIMP1浓度(试剂盒由美国R&D公司提供，批内、批间差异CV

1.4 统计学处理 应用SAS8.1统计软件进行处理。计量资料x±s表示，各组间差异比较采用单因素方差分析，两两样本间比较用SNKq法。

2 结 果

2.1 各组一般情况及MMP2、TIMP1比较 三组的性别及民族等因素无统计学差异(P>0.05)，具有可比性，吸烟史:两DF组虽然高于CON组，但三组之间比较未达统计学意义(P>0.05)，具有可比性;与对照组相比，DF两组收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、FPG、HbA1c、TG、TC、HOMAIR、MMP2均明显升高(P

2.2 所有DF患者MMP2、TIMP1与其他各指标相关分析及回归分析 所有DF患者MMP2、TIMP1与年龄、病程、FPG、HbA1c、血脂、血压和HOMAIR等指标相关分析显示，MMP2血清水平与HbA1c(r=0.465)、年龄(r=0.414)、TG(r=0.270)、病程(r=0.221)及SBP(r=0.124)呈正相关(P

3 讨 论

MMPs是一组结构依赖钙离子，活性位点含有锌离子特点的内切酶的肽蛋白家族，能使几乎全部细胞外基质成分降解;TIMP是组织中MMPs的主要的内源性抑制因子。两者在细胞外基质的降解和重塑过程中起重要作用，它们在伤口不同位置的表达和定时释放与伤口愈合直接相关〔9〕。

MMP2也称为明胶酶A，底物广泛，可降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原，弹性蛋白，基底膜，变性胶原。并协同胶原酶降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原，由成纤维细胞表达。本研究中发现两DF组MMP2水平均高于非糖尿病的慢性溃疡组，提示血糖水平可能与MMP2水平有关，进一步分析发现血清中MMP2水平与HbA1c正相关，与TIMP1负相关。推测糖尿病患者过度糖基化不仅影响细胞间基质代谢，而且胶原糖基化后形成相互交叉耦联的高分子物质，不易被酸和酶分解，并激活胶原酶活性，从而影响MMPs/TIMP的动态平衡，引起MMPs水平升高〔10〕。

对比老年DF组和非老年DF组，MMP2水平增高，TIMP1及MMP2/TIMP1降低，同时发现老年DF组大血管病变发生率较高(76.9%)。将单因素分析有意义的因素进行多元回归分析，提示年龄是影响MMP2的独立因素，基础研究也证实了随年龄增高，MMPs的底物胶原变性，MMPs水平升高〔11〕。近年来的研究〔12〕发现明胶酶在大血管疾病中表达升高，其机制与TNFα及其他细胞因子促进MMPs大量分泌、并共同参与动脉硬化斑块形成、动脉基底膜氧化低密度脂蛋白(oxLDL)化相关;而抑制MMP2的药物可对抗血管成形术后狭窄〔13〕从另一角度阐述了MMP2可能有促进动脉硬化狭窄的作用。老年DF患者动脉闭塞发生率高，下肢缺血重，影响溃疡周围的血运供应;同时合并高水平MMP2，降解细胞外基质，不利于角质细胞迁移，从而抑制表皮角质化，影响创面的愈合，因此较非老年患者的溃疡愈合更困难。

本研究探讨了血清MMPs与DF的关系，从较新的角度研究探讨治疗老年DF的方法。降低血清MMP2水平可能会对DF尤其老年DF部难治性溃疡的愈合有益，但是尚需进一步的研究。

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第4篇：煤气化制氢技术范文

拓展煤炭产业链的主要途径是发展煤化工，确定拓展煤炭产业链的发展方向对调整产业结构、实现煤炭矿区经济稳步健康发展具有十分积极的现实意义，但要注意的是拓展煤炭产业链并不意味着能从源头上解决资源短缺的问题，何况某些拓展项目属新兴的朝阳产业，其科技含量之高、投入资金之多、存在风险之大都是难以估量的，因此煤化工的发展之路并非一马平川。新型煤化工是一个技术与人才高度密集的现代产业，现在很多大型的新型煤化工技术尚处于初步试点阶段，要想真正实现大规模的工业化推广还有一段很长的路要走，这其中需要引入大量设计研发、生产施工、管理运营等相关的高素质专业人才，但我国从事煤化工生产及研发的工作人员多由石化行业或其他关联领域转行过来的，可以说现阶段制约煤化工现代化发展的主要因素之一便是高素质专业人才的不足。大型现代煤化工技术多是首次在大规模的工业化中应用，所以下列风险不可避免：技术在初步试点阶段虽然可行，但没经过实践长时的运行检验；当前煤化工中关于“三废”的处理技术尚不完善，距离真正实现“零排放”还有几步之遥；经济、技术等方面还没得到验证，因此要想完善技术必须进行深层次的集成优化与升级示范；投资强度大必然会造成部分投资者望而却步，总之要想新型煤化工的现代化发展一帆风顺，必须做好事先的经济风险评估。煤炭是我国的基础能源，煤气化是煤炭高效、清洁利用和转化的核心技术，是发展煤基化学品、IGCC发电、制氢等工业的基础。大规模气化技术的应用对引领煤化工行业的转型发展、促进我国化学工业可持续健康发展、保障国家能源安全具有重要意义，然而在一些产业链延伸项目在实施过程中仍存在较大的技术风险。

2新型煤化工技术问世

我国的芳烃年消费量超两千万吨，其为大宗基础有机化工原料，作为化纤、塑料等领域的关键生产原料成功覆盖了服装面料、航空航天、交通运输、装饰装修、电器产品、移动通讯等行业。市面上的芳烃有不小于97%都源于石油原料，而我国石油产能不足，40%的芳烃依赖国外进口，而由我国自主研发的煤制芳烃技术的成功问世成为了新型煤化工现代化发展之路上的一个里程碑突破，不仅有利于推动石化原料的多元化发展，也有利于应对市场快速增长的需求，对保障国家能源安全是有百利而无一害的。当前用煤炭资源代替石化生产原料成为新型煤化工现代化发展的重点方向，同时要求真正实现煤炭资源的“零排放”，这一点已被国家能源局写进了““十二五”科技发展规划。煤制芳烃技术以煤炭资源为主要生产原料，由煤气化、合成气制甲醇和甲醇制芳烃三大关键技术组成，其中国内外关于煤气化与合成气制甲醇的生产技术都已纯熟，唯有甲醇制芳烃这一生产技术还是白纸一张。而经由我国清华大学自主研发成功且当作催化剂的甲醇制芳烃和能够应用于大规模工业生产的流化床甲醇制芳烃填补了此项国际空白，对我国发展安全新能源具有重要的保障意义。经清华大学各位专家们数十年技术攻关而成功研发的流化床甲醇制芳烃在煤制芳烃技术领域里可谓具有划时代意义，其成套技术的创新性之强在技术领域的发展史中都是“前无古人后无来者”的且将同类技术远远地甩在了身后。流化床甲醇制芳烃成套技术的先进性表现在操作流化床装置时，虽然弹性较大，但是非常平稳、易于控制，其自动化与连续性非常高，甲醇不费吹灰之力便可全部转化成所需要的芳烃，同时还会产生大量的氢气，真正实现三废“零排放”、环境“零污染”。清华大学各位专家们在研发煤制芳烃技术的过程中始终坚持“绿色化学”的理念，煤基甲醇生产在经过脱硫、脱氮等程序后，生产处的芳烃必然是干净的、不含丝毫杂质的；甲醇转化成芳烃的过程中产生的大量氢气并非无用武之地，其可以回炉用来调整合成气的碳氢比；甲醇转化成芳烃的过程中产生的甲烷和乙烷可用作燃料或制氢原料，并且在下一道工序中还能再次转化为芳烃，可谓一举多得，真正实现了物尽其用、物尽其责，很大程度上推动了环境友好型城市的建设。当今社会科技是第一生产力，企业要想长期在竞争激烈的市场和煤化工领域中站稳脚跟、占据技术高地必须大力发展科技，不断突破创新。这就要求企业要积极研发煤制芳烃技术的延伸产业链，不断优化产业结构，形成企业与众不同的技术核心竞争力，继续探索被视为最符合中国国情的企业科技创新途径的产学研合作模式并发展运用这种模式，促进企业的科学、可持续、快速发展。因为谁能在新能源战略竞争中取得优势，谁就能在下一场产业革命中充当领跑者。需要强调的是，我国中西部地区的煤炭资源相对比较丰富，而研发煤制芳烃技术的延伸产业链势必会带动相关下游产业的发展，这不仅有利于实现东部地区共享中西部地区丰富的煤炭资源，还有利于促进中西部地区的经济又快又好的发展，对实现西部大开发具有十分重要的战略性与现实性。研发煤制芳烃技术作为实现新型煤化工的现代化发展的第一步，一定不能出丝毫差错，后续的很多相关工作都要稳扎稳打，坚决杜绝急于求成。

3结论

第5篇：煤气化制氢技术范文

关键词：高温煤气脱硫 炼厂气脱硫 燃煤烟气脱硫

脱硫剂应用领域广泛，除化学工业外，石油化工、炼油、冶金、纺织、饮料、环保等领域也有应用。目前在国内化工生产中，脱硫剂的主要应用过程有高温煤气脱硫、炼厂气脱硫、城市煤气脱硫、合成气脱硫与燃煤烟气脱硫等。

一、研究的目的意义和概况

1.高温煤气脱硫

焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生，从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气，其硫化氢含量与装炉煤料的全硫量有关。一般干煤全硫的质量分数为0.5%～1.2%，其中有20%～45%转到荒煤气中，煤气中95%以上的硫以硫化氢形态存在，其他为有机硫。硫化氢在煤气中的质量浓度一般为3g/Nm3干煤气～15g/Nm3干煤气。煤气中所含的硫化氢是极为有害的物质，因而煤气脱硫就有十分重要的意义：一是可以防止设备的腐蚀，减少设备维修费用，降低生产成本，提高回收产品的质量和产量。二是提高焦炉煤气的品质，减少焦炉煤气燃烧后产生的污染。煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质，保护周围的环境。三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域，随着行业的发展，需求量会进一步加大。同时，煤气化联合循环发电（IGCC）技术引起了人们的极大兴趣。采用IGCC技术，SO2、NOx的排放量很低，还可得到有用的副产品，几乎不排出废水。高温煤气脱硫技术的研究与开发是实现IGCC的关键。在IGCC中，高温气体净化系统必须将气体中总硫含量降至小于0.01%，以免硫化物腐蚀高温操作的气轮机及排放污染。若燃料气用于熔融燃料电池技术（MCFC），则总硫含量必须降至小于1×10-6。燃料气中的硫化物主要是H2S，高温气体脱硫主要是脱除燃料气中的H2S。高温煤气脱硫作为煤气化联合循环发电（IGCC）的关键技术，它可使电厂的整体发电效率提高2%左右。另一方面，H2S作为电厂仅次于SO2的大气环境污染物，将严重危害城市居民的身体健康，煤气的脱硫就具有非常有意义的环保价值。

2.炼厂气脱硫

随着环境的日益恶化和环境保护观念的逐渐增强，低排放和零排放的化学工业的清洁生产要求防止酸雨的主要成分硫化合物的排放以及在后续产品加工过程中解决有机硫和无机硫的脱除是石油裂解以及石化工业中长期以来十分关注的问题。脱硫剂的研制和使用成为解决这一问题的有效途径。

随着石油产品消费量迅速上升，我国原油已满足不了炼油工业发展的需要，进口高含硫原油己势在必行，加之原油的重质化以及重油的深度加工，炼厂气及油品中经常含有一定量的H2S、CO2以及有机硫化物，这些物质的存在会腐蚀设备、污染环境、影响产品的质量，因此有必要对其脱硫，以满足不同的需要。

3.合成气脱硫

合成氨和甲醇的原料气，含有一定数量的无机硫和有机硫化合物，其成份和含量取决于原料的来源及加工方法。硫化物的存在会引起催化剂中毒，因而生产过程中有必要依据原料气中的硫含量及工艺要求，选用适当的脱琉剂及脱硫技术以脱除之。脱硫剂在合成氨、制氢、合成甲醇、煤化工、石油炼制、饮料生产等行业的应用，高精度地脱除了原料气（油）中的硫，从而保证了下游工序的蒸发转化、低变、甲烷化、甲醇、低压联醇、羟基合成等含镍、铜、铁及贵金属催化剂免于硫中毒。

硫化氢作为一种有害杂质广泛地存在于天然气、焦炉煤气、半水煤气和石油裂解气中、它易对运输管路、设备等造成腐蚀，不仅会导致催化剂中毒，而且还能影响产品的质量与纯度。含有H2S的天然气、石油等燃料燃烧后会生成SO2，形成酸雨，造成土壤板结，污染环境、随着技术的发展，对化工原料气进行精脱硫（总硫

4.城市煤气脱硫

城市煤气所含的硫对碳钢设备及输送管道有腐蚀作用，有必要脱除到小于20mgS/m3。为把水煤气炉和两段炉改造成较为理想的中小城镇煤气气源炉型，开发成功“常压水煤气部分甲烷化工艺”，该工艺需保护甲烷化催化剂，要求煤气必须精脱硫到0.1ppm以下。此外，脱硫剂用于城市燃料气的净化上还能提高城市煤气的发热值。

5.燃煤烟气脱硫

大气中的SO2、NOx及由其产生的酸雨对人类造成的严重危害，已成为全球性重大环境问题之一。而煤炭燃烧是SO2、NOx的主要来源。据统计，我国排放的SO2近90%来自燃煤，NOx近80%来自燃煤。自20世纪80年代以来，随着我国经济迅速发展，煤炭消耗量日益增加。SO2排放量不断增长，造成大气环境严重污染。烟气脱硫是解决SO2污染的主要方法。目前世界各国对烟气脱硫进行了广泛而深入的研究。在煤炭消费结构中，西方工业发达国家大部分用于发电，因而各国都很重视高洁净燃煤发电技术。继美国之后，日本、英国和欧共体都相继成立了洁净煤利用机构，制定了相应发展现划。此外，尿素原料气CO2中所含的少量硫也必须脱除，饮料添加剂CO2也要求将其中的硫脱至0.1ppm以下，反映出脱硫剂和脱硫技术的普遍意义。

第6篇：煤气化制氢技术范文

要的意义。本文主要对水煤浆气化装置管廊上几种运送特殊介质的管道的布置做以探讨。

关键词：水煤浆气化装置；管廊；管道布置

1前言

“缺油、少气、富煤”是我国石化能源的基本结构。因此，根据这种石化能源分布不均的特点充分发挥我国煤炭资源的优势是符合我国国情，实现能源多元化的首选。近年来，随着各类煤化工产业的长足发展，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都有了相应的应用和发展[1]。煤炭气化[2]是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程，是一种发展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的关键技术。在诸多煤化工产业中，水煤浆气化技术占有重要的一席之地。

水煤浆气化装置主要包括煤浆制备、煤气化、灰水处理、变换等装置[2]。为了更好的实现各装置间工艺物料及其辅助公用工程管道的连接和集中放置，设计了装置管廊。水煤浆气化装置管廊的特点是各装置间连接管道多、管径大，用来连接各装置的管廊相对来说也跨度大、宽度大，并且装置管廊的布置与各个装置的设备布置息息相关，管廊上下都有设备，所以管廊的尺寸还要符合设备的要求。水煤浆气化装置管廊（以年产60万吨甲醇为例），其长度均在200米以上，因此对装置管廊进行合理的设计及布置对于安全生产，节约成本，降低能耗，发展循环经济是具有重要的意义。

2 水煤浆气化装置管廊管道布置的原则[3]

为了保证工业管道的安全运行，保障人民群众生命和财产的安全，结合石油化工管道设计的基本要求，装置管廊中管道布置须遵循如下原则：（1）压力管道的设计应符合相关规范、标准、规定并满足管道仪表流程图的要求；（2）管廊中的管道布置要统筹规划，做到安全可靠、经济合理、整齐美观。（3）管道的布置应满足施工、操作和维修等各方面的要求；（4）大直径管道应靠近管廊柱子布置；（5）小直径，气体管道、公用工程管道放在管廊的中间；（6）工艺管道宜布置在与管廊连接的一侧；（7）低温管道和液化石油气管道不应靠近热管道布置；（8）管廊上管道设计时，应予留10%―30%的余量 ；（9）仪表和电力电缆槽架等宜布置在上层。基本布置原则如图1所示：

图1 水煤浆气化装置管廊管道布置原则

3 水煤浆气化装置管廊上各类管道布置的要点

在水煤浆气化装置管廊上管道的设计过程中，除了需要满足管道布置涉及的原则外，一些特殊管道的布置还需结合其自身的特点以及特定的工艺要求，合理调整设计方案。这些特殊的管道包括氧气管道、煤浆管道、黑水管道、事故火炬管道、蒸汽管道等，现将这几类管道的布置原则以及设计要领，需注意的事项浅析如下：

3.1氧气管道的布置[4，6]

氧气管道作为输送具有危险性的助燃气体的压力管道，要求架空敷设。进行管道布置时，应以利于吹扫为原则，并尽量减少弯头，选择合理的弯曲半径，力求简化管系，做到通气顺畅。氧气管道的支管应尽可能的从管道的上端接入。氧气管道和可燃气体共架敷设时，应放至于其下层或者管架的外侧。从经济性考虑，氧气管道的材质为不锈钢，造价高，布置时管线的走向也应尽量简单、直接，减少弯头的数量。因此在水煤浆气化装置管廊中，氧气管道应放置于管廊的最下层，且靠近气化炉一侧的管廊立柱。氧气管道与其它管道的间距应控制在500 mm以上。而且管廊上的氧气管道要有防静电措施，可通过采用≥6mm 铜芯软绞线与管廊立柱相连的方法将静电导入地下。

3.2 煤浆管线的布置[5，6]

煤浆管线是指为气化炉输送原料的管线。因为输送的流体比重大、流速缓慢、容易沉积、且磨蚀性强，长久以往会造成管道的堵塞或损坏，对生产装置的安全，平稳运行造成很大的伤害。因此为了保障管道的顺利、持久的运行，从煤浆制备装置的磨煤机送去气化装置煤浆槽的煤浆管线要保证有一定的坡度，并且选用弯曲半径R=5D长半径弯头（D为管道直径），以此来减少物料与管壁之间的摩擦，并减少物料在管壁上的积聚。为从根本上缩短整个管系的长度，并且要尽可能的缩短管线长度，杜绝液袋产生的方法。为此将煤浆管线放在上层管廊上，并选用R=5D长半径弯头来连接是很必要的。这样做既保证了整条管线无液袋、不绕弯，又保证了管线的坡度要求。从高压煤浆泵到气化炉头的煤浆管线较长，且煤浆泵采用隔膜活塞泵，有一定的振动频率，因此在布置时不仅要考虑管线的柔性，还要考虑管线的稳定性，因此管廊上固定架和限位架的选取是比不可少的。

3.3 黑水管线的布置[6]

黑水管线因为其自身的特点是温度高，磨蚀性强。因此在设计中要考虑到其热膨胀和热应力。我们采用Π型补偿器的办法来消除其热应力。但是，Π型补偿器的使用必然增加弯头的数量，而且会产生液袋并增加了管道的压力降，并对弯头处的冲刷易造成损坏。

如果解决管道长期运行过程中的所产生的管道堵塞和管件损坏问题。通过结合以往水煤浆气化装置管廊安全运行的经验，用三通加法兰（见图2）及法兰盲板的形式代替弯头是行之有效的好办法。安装位置选在管道的低点。这样，在我们的停车检修过程中，就可以及时的对黑水管线进行清洗和对损坏的管件进行更换，从而避免了在检修过程中，要通过破坏管道的方法来解决管道的堵塞问题。对与黑水管线，应在高点增加冲洗接头，底点增加排放口，而且其导淋的管口应水平放置。

图2 三通加法兰

3.4 事故火炬管道的布置[7]

事故火炬排放系统设置的目的是将工艺装置中的设备、管道上的安全阀、泄压阀、排放阀等在不正常操作（或事故）时排放的可燃物料，开停车时必须要排放的可燃物料和试车中暂时无法平衡时所必须排出的可燃物料收集并运送到火炬筒顶部的火炬头及时燃烧排放，以确保装置的安全运行。

在水煤浆气化装置中，火炬管线的管径一般都比较大，因此在配管过程中有一定的要求。对一些项目而言，事故火炬的工程直径有时可以达到DN 1300以上。事故火炬的局部温度可达240 ℃，因此我们必须考虑火炬管道的热应力与热位移。因管径较大，应考虑将其置于管廊的的上层，同时要考虑尽量放在管廊的边上，便于满足Π型补偿器的布置要求。并且火炬总管应在可能吹扫全部管道的端部设置氮气吹扫管（附图3）。火炬总管应保持一定的坡度，在管道的流动方向上，不能有集液的地方。如果形成液袋，应及时采取排液措施。具体做法是设置凝液收集罐沿线收集。

图3 氮气吹扫管

为符合工艺需求，火炬管道的布置应有3 ‰的坡度。同时为了满足工艺要求，我们必需考虑火炬管道的走向。

火炬管道因为管径较大，局部温度较高，会产生很大的热应力，过高的热应力会对管道支撑件造成伤害，有的使管道上的法兰连接部分发生泄漏，有的会影响旁边其它管道的安全运行，更加严重的情况甚至会影响管廊结构的安全性。如何很好的避免火炬管道热应力对管架造成的伤害，就是我们要解决的问题。我们现在一般的做法是通过设置Π型补偿器来解决管道的热应力问题。虽然Π型补偿器可以降低热应力，但同时有两方面的问题我们必须予以重视：其一，关于Π型补偿器固定点的选取；其二，Π型补偿器的放置位置。首先固定点的选取必须选在装置管廊的主梁上，管道通过固定点传递给管廊横梁的轴向推力不宜过大。因此固定点的间距我们控制在40m～50m为宜。关于第二点我们遵循的原则是选取的位置在距离固定点L/2处（L=两固定点间的距离），允许少量偏移，但是不允许偏置两固定点之间L/3距离；

3.5 蒸汽管道的布置[6，8]

水煤浆气化装置管廊上蒸汽管线种类多（低压蒸汽、中压蒸汽），管径大，长度长。采取Π型补偿器可有效补偿蒸汽管道的热位移。在管廊上，一般情况下蒸汽管道的固定点是集中放置的，固定点的间距一般控制在40～50m左右。如果固定点的间距过长，将造成Π型补偿器外伸臂太长，无法支撑。对于同一管系的蒸汽管道来讲，固定点间距的选择应保持等值，Π型补偿器的形状也应一样（见图4），这样可以抵消对固定点的轴向推力，且同时减少了对管廊立柱的推力，这样的设计也更为经济。

图4 蒸汽管道的布置中Π型补偿器的应用

根据蒸汽管线温度、材质、管径的不同，可通过图表法查得各蒸汽管线的外伸臂长度。但是图表法查得的数据只是粗算。但对于操作压力超过4MPa的中压蒸汽来讲，最好通过管机专业进行测算。Π型补偿器的套装可实现管道的集中放置，可将大管径、高温的管道放在管廊的外侧，将小直径、温度较低的管道放在大管道的Π型补偿器其内侧，这样不仅节省了空间，利于集中支撑，而且看上去更加美观、漂亮。对于大直径的管子我们采用 弯头加 弯头斜接来达到需要的高度。（见图5）

图5 Π型补偿器的套装

在蒸汽管道的布置中，对于方型补偿器布置，应尽量将其布置在两固定点中间，一般的原则是不允许偏置两固定点之间L/3距离，如果偏置等于L/3，则臂长增加1/3。（L=两固定点间的距离）

4展望

综上所述，水煤浆气化装置管廊的管道布置不仅要考虑满足既定的工艺需要，而且还要考虑经济合理；既要考虑实用、安全，又要考虑整齐、美观，并且还要做到方便检修。这就要求我们的工程人员在设计过程中须不断钻研，努力提高自身素质，及时总结经验，收集、整理相关资料，并与施工人员及时沟通，减少在设计和施工方面造成的失误和损失。

就目前来看，随着煤气化装置的规模化以及煤气化技术的不断改进，对管道布置的要求必然会更加严格。煤化工行业是固定投资比较大的行业，规模效益非常显著。同时煤化工也是资源消耗大、污染相对严重的行业。随着国家节能减排政策的实施，淘汰产能小、能耗大的企业，已是大势所趋。为此我们也迎来了新的机遇与挑战。我们的工程人员还需不懈的去努力，勤奋钻研，为建成并拥有花园般美好环境的现代化工厂而努力。

参考文献

[1]罗佐县.汪如朗.优化我国能源结构的思考 [J].2009，天然气技术，2：6-8

[2]郭冠龙.滑怀田. 浅析煤炭气化技术及发展趋势[J].2011，陕西煤炭，4：115-116

[3]蔡尔辅.《石油化工管道设计》[M].北京：化学工业出版社.2002

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[5]吴纯马.气化炉停车后炉头煤浆管线堵的原因及处理[J].2012，中氮肥，2：52-54

[6]徐至钧.《管道工程设计与施工手册》[M].北京：中国石化出版社.2005

[7]王怀义.石油化工管道安装设计便查手册[M].北京：中国石化出版社.2003

[8]刘军.蒸汽管道的设计与安装[J].2003， 能源研究与利用，4：41-44

第7篇：煤气化制氢技术范文

1994年3月25日国务院第16次常务会议通过的“中国21世纪议程”--中国21世纪人口、环境与发展白皮书中写道：“开发利用新能源和可再生能源。把开发可再生能源放在优先地位，加快水能、生物质能、太阳能、风能、地热能、海洋能的开发，提高可再生能源在能源结构中的比例”。这是我国政府对联合国作出的政治承诺，也是各级政府和经济管理部门一项重要工作。

1、实施小康家庭能源工程，推进沼气的集约化经营，促进生物良性循环，建立生态农业。

生态农业的基本特点：充分合理利用自然资源，依靠生物之间的多种物资循环，在良性循环中保持相对平衡，系统内部的物质可以多次重复利用；从时间上和空间上不断提高太阳能的利用率和生物能的转化率，求得投入少产出多，达到生产水平较高，土地利用率较高、经济效益和生态环境质量较好的目的。

生态农业本身就是一种多元能源的农业发展道路，开发农村能源是建设生态农业的战略措施。以多级循环为主的生态农业，有各种各样不同模式和类型，其中以沼气为纽带的生态模式堪称是一枝独秀。沼气生产过程不仅可以最大限度地利用太阳能，并在沼渣沼液中保持原有的N、P、K等元素和有机质成为生态系统第二循环过程中的优质有机肥料和饲料，大大提高生态系中能流和物流的质量，这就是沼气生产在生态农业中的起的突出作用。

现在全国已有60%以上的沼气户（约300万农户）发展以沼气为纽带的庭院经济，农民增加收入9亿元以上。湖北省开展沼气、沼液、沼渣的综合利用的农户已超过20万户，年增收4000多万元。“九五”期间，随着农村产业结构的调整，为农村沼气发展提供良好机遇，湖北省将新增20-25万户农村家用沼气池用户，开展“三沼”综合利用农户将达到35万户以上，种植业、养殖业与沼气三结合或种植业、养殖业、加工业、沼气四结合利用类型的模式将进一步推广普及。为使这种模式在湖北省农村大量发展实施，应该注重选择各种养殖、种植业专业户大力举办沼气，以期获取最好的能源、生态经济效益，同时提高农民用能质量和水平，充实小康内涵。

2、实施能源--环保工程，推进城乡有机废水的厌氧消化处理，获得环保能源双效益。

目前，我国工农业有机废物废水排放量相当大，据统计，1990年轻工系统仅制糖、食品发酵、皮革等行业排放的高浓度有机废水就达60亿吨，占全国工业废水排放总量的22%，废水中含有机物排放量的50%，若利用其中的50%，即125万吨来制取沼气，年产沼气可达12.5亿M3，相当于原煤125万吨，标准煤90万吨，可发电17.86亿KW·h。同时，全国“菜篮子工程”的全面建设，集约化畜禽场的粪便排放量迅猛增加，给环境造成越来越大的压力。解决这一问题的最优化方案是采用生物质能的厌氧消化技术。以有机废物废水和禽粪粪便为原料，兴建大中型的沼气工程，既可以有效地治理环境污染，又能为当地职工和居民提供优质气体燃料，还可以利用发酵后的沼渣，生产养鱼喂猪的颗粒饲料。

近十年来，湖北省的厌氧消化技术经多学科、多部门的科研攻关，取得了较大的进展。在禽畜粪便的处理方面，先后兴建了容积分别为200-800立方米的沼气工程，采用上流式厌氧污泥床处理工艺，中温发酵，平均产气率0.5-0.8m3/m3·d。特别是1994年由武汉市能源所负责设计建造的荆门出口猪场能源环保工程，采用上流式厌氧污泥床加固液分离器，后期为射流曝气好氧处理，使得最后出水达到国家二级排放标准，在工业有机废水处理方面，共兴建了九处工程，首先在淀粉废水的中试研究上取得成功。为全国淀粉废水处理首开先河。紧接其后，酒厂的废水处理进入，先后在七个酒厂兴建了沼气工程，总容积3250立方米，采用中高温发酵，滞留期4-5天，产气率3-3.5m3/m3·d。湖北省这些大中型沼气工程实现了工厂化产气，商品化供气，使能源建设上了一个新的台阶。它们有效地处理了酒厂的有机废水和集约化禽畜场厂的粪便，改善了环境卫生，对保护生态，促进生产，都具有明显的效益。“九五”期间，湖北省将按照国家制定的计划，重点在大中城市郊区、“菜篮子”工程基地，实施采用厌氧消化技术，以保护环境，兼取能源回收的能源--环保工程10-20处。近期首先在松滋、天门等地，兴建一批发酵工程总容量在1000m3以上的大型工程，实现集中供气，同时治理环境污染。

大中型沼气工程，作为一项新兴能源--环保工程，具有与其他能源工程（如城市煤气）不同的优越性的特点；

a、在工程目标上，煤气工程单纯制气，而沼气工程除制气外，又治理污染，并可获取有机肥料，而且不同的工程有不同的侧重点。

b、在制气原料上，煤气工程使用煤炭，这些煤炭还需经长途转运，而沼气工程使用就地可取的可再生生物质如禽畜粪便、食品、酿造、制药等企业排放的有机废水，全部是污染环境的废弃物。

c、从规模讲，煤气工程一般规模较大，沼气工程则可因地制宜，大中小并举，国家计委、农业部曾组织城市生物资源调查，不少中小城市的日排放高浓度有机废水上万吨。如按每吨COD5万毫克/升浓度的废水计算可产沼气20立方计算，每天排放1500吨有机废水所产的沼气即可供近2万户居民使用。如将这些工厂和郊区畜牧场统一规划，联片供气，将对城镇煤气化不足起到补充作用。

d、从建设周期来说，新建一个煤气气源厂，至少3-5年，而沼气工程，从动工到产气不到一年。

e、从投资上看，“六五”期间，平均每户1500元，政府还要对用户每人补贴煤气费4元，现在每增加一个煤气用户至少投资2000元。如河北唐山市煤焦制气厂每增加一个用户需增加投资1250元，而河北华北制药厂的沼气工程，每户仅需投资563元，还可节约排污罚款每吨1.27元。上海浦东煤气厂平均每户基建投资1500元，每千卡煤气成本3.8×10-5元，而上海前进农场的沼气站平均每个沼气用户投资709元（为浦东煤气厂的47.3%），制气成本为每千卡3×10-5元（比浦东煤气厂低21%）。

目前湖北省的大中型沼气工程无论其规模，其范围，其投资额均是远远不够的。一方面大量的粪便，工业有机废水的排放污染了环境，另一方面，处处在呼吁能源短缺，广大城镇居民迫切要求使用优质气体炊事燃料。这两大矛盾的最优化解决的办法就是积极、慎重地兴建大中型沼气集中供气工程，实践已反复证明只有这种对生物质能集约化应用的方式可同时做到治理环境污染，回收优质能源的双重效益。

3、开展生物质固化和气化的研究与试验，为农村小康化提供商品性能源。

为适应农村小康发展对用有质量的需求，我们在开展对生物质能利用技术的研究中，应转变过去那种单纯以解决缺烧为目标的观点，而应以实现小康为目的，把农村的低级能源转化为高级能源。因此，我们应立即着手进行生物质能固化和气化的转化技术研究与试验，并开展气化配套设施及用途的研制。如在木材、秸秆较为富余的地区，以这些原料或其它农业废弃物生产出成型燃料，以供给严重缺柴区使用（比烧煤便宜）；同时，湖北省也应对国内生物能利用中极有前途的炭、油、气综合转换技术尽早进行研究及应用试验，使常规生物质转化为高品位能源，供农村生产和生活用。湖北省可用作气化炉原料的生物质资源，除按通常方法所统计的2678万吨（薪柴799万吨，秸秆1879万吨）外，还有大量的农业废弃物，如木屑、木片、棉壳、稻壳等，据不完全统计，全省可收集的棉壳有26万吨，稻壳140万吨。若用这些废弃物作气化炉的原料，则所得产品的成本将大幅度下降，产品的市场竞争力也得到提高。从炭、油、气这三种产品的社会需求来看，潜力是很大的。仅原沙市市，一年的生活用炭和工业用炭量就在5000吨以上，武汉市仅工业用炭量一年就需4700吨；此外，农民也迫切需要以秸秆变为木炭解决冬季取暖，至于木焦油、木质气、其用途更广，既可作优质燃料，也可作化工原料（木焦油）。使用炭、油、气综合转换设备主要以产炭为主，在调节炉内热解温度后，也能成为以油、气为主要产品的生产过程。而在以产气为主的气化炉中，利用稻壳经气化后即可得到优质燃气，据国内外研究试验表明，用稻壳气化、发电具有很高的经济效益，整套设施（包括土建、设备和稻壳灰利用）的投资，在两年内即可收回。江苏昆山有我国最大的稻壳发电系统，7套机组共1560千瓦，其发电量已成为粮食工业的主要能源。综上所述可见湖北省尽早开展生物固化与气化研究有百利而无一害，有原料、有市场、更有技术，湖北省科技力量雄厚、门类齐全，科技攻关势在必行。按照全国21世纪议程的规划，对于生物质的高层次利用技术要在2000年取得突破性进展，湖北省若不立即着手进行必将落伍。因此，湖北省要充分利用自己技术、原料、市场三大优势对生物固体气化转换技术作高起点研究。

关于加快开展我省生物质能集约化应用的建议

综上所述，既然开发生物质能在湖北省具有重大的战略意义，是发展生态农业的根本有效措施，而湖北省又具有开发利用生物质能的良好自然资源条件，对生物质能的集约化应用也具有一定的基础，那么制定规划，采取措施，加速湖北省生物质能利用技术的发展则是当然之举。建议如下：

1、将生物质能的应用纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和2010年规划。

国家十分关心包括生物质能在内的新能源和可再生能源发展，1995年1月5日，国家计委、科委、经贸委办公厅联合印发《新能源和可再生能源发展纲要》，提出的今后15年发展总目标是：“提高转换效率，降低生产成本，增大在能源结构中所占的比例。新技术、新工艺有大的突破，国内外已成熟的技术要实现大规模、现代化生产，形成比较完善的生产体系和服务体系；实际使用数量要达到39000万吨标准以上（包括生物质能传统利用方式的利用量），为保护环境和国民经济持续发展做出贡献”。根据国家《纲要》精神，结合湖北省实际情况，相应地编制湖北省生物质能“九五”计划和2010年规划，并做为湖北省生态农业和能源发展的相关内容，纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和2010年规划，使这一关系广大农民切身利益和农村工作重要内容的生物质能发展列上党和国家重要议事日程，并纳入法制轨道。

2、制订切实可行的优惠政策和支持措施。

生物质能转换技术是着眼于未来替代能源的、正在研究、探索、发展中的一项高新技术，许多技术的社会效益显著而经济效益却一时难以体现。许多项目是为贫困落实地区广大人民造福的扶贫事业，是改善生态环境、保障生态平衡的公益事业。为了促进这项战略措施的发展，建议我国政府也和世界各国一样，对于新能源的研究开发和推广应用给予积极的鼓励和支持，实行免税、减税、补贴、无息或低息贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投资除了政策的部分拨款外，可将所要使用的技术改造贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投资除了政策的部分拨款外，可将所要使用的技术改造贷款纳入政策性银行，由于大中型沼气工程同时也是一项环保工程，应采取行政、法制和经济手段鼓励甚至强制推广应用，从环保罚款中还可提留一定的比例作为投资来源之一。还可考虑从各种渠道筹集资金建立湖北省的生物质能研究开发基金，作为有关部门和科研人员从事专题项目的研究经费。

3、抓好示范项目，推选产业建设。

由于生物质能集约化应用，目前主要是面向广大农村和中小城镇，因此应以点带面，抓好示范项目，然后推而广之，使之形成气候，推进产业建设，示范项目的选取须注意：技术先进而又成熟，工艺不甚复杂，成本不是很高，能源利用率较高，经济和社会效益明显等，近期可以考虑围绕省柴节煤灶、生物质炭化有条件的地方可将固化气体裂解等技术综合使用和沼气工程等示范项目推进产业建设。

1981年起，国家提倡农村使用省柴节煤灶，注重节约、实用、方便的统一，经过十年努力，便迅速控制了过量燃用生物质资源的严峻局面，新型高效炉灶成为农民欢迎的厨具，现在全国有1.2亿农户使用热效率超过20%的炉灶，较旧式炉灶节些30-50%，1994年我省普及省柴灶已达1000万户，目前是，省柴节煤灶正向多功能、商品化方向发展，是农村能源一宗主要产业。

近年来湖北、河北、江苏、山东、安徽等省将秸秆开发为“生物煤块”，直接替代煤炭，供乡镇企业锅炉使用，或者进一步炭化，供乡镇企业锅炉使用，或者进一步炭化，制成生物炭，出售给冶金行业或提供出口，这样每亩秸秆可增值40-50元，压块机和生物煤已成为新产业。

另外，大型的沼气工程集中供气站在抓沼渣沼液的综合利用中，也呆派生出饲料、肥料等加工企业，小型户用沼气工程也可带动发展预制模块，家庭沼气--养殖等产业。

4、加强技术科研工作并突出重点。

新能源技术是世界新技术革命的支柱技术之一，高效率的利用生物质属于高科技领域，正在迅速发展，有许多技术难关须要攻克，有许多新产品有待开发研制，有许多成功的新技术要很好地消化吸收和推广应用，因此，科研工作至关重要，应大力加强，增加投资。

由于小柴炉灶和沼气工程已基本定型，只是巩固推广应用的问题，湖北省在“九五”期间可将生物质的气化、固化技术列为近期重点科研攻关项目，随着农村小康目标实现，农民用能水平、质量和设备现代化将成为评价小康内涵的重要内容，可以预见，炊事和采暖用能及其设备最具市场活力，可再生能源产品从研制经中试到商业利润回收，不同阶段应形成自身的梯度构架，即①成熟技术向市场投入一批，商业利润回收一批；②向市场过渡中试示范投入一批；③重点科技攻关项目起动一批。

“九五”期间逐步开展以下工作；

①进一步研究完善生物质气化装置，并扩大功能，开拓市场，进入食品、中药材、养殖、种植业的烘干供热领域。

②对生物质固化成型技术，建议两个面向，即一是制炭，一是制“生物煤”，制炭市场效益高，但对压制成型技术要求高：比重1.35-1.45，机械弯曲强度38kg/cm2，抗压强度320kg/cm2，关键技术是磨损件的使用寿命和可靠性，低压成型产品“生物煤”压制强度低，比重0.5-0.6，做到易燃，可运储，取代煤和柴。

③生物质热解液化技术难度较高，但应安排少量科技人员跟踪国内外动向，做些技术储备，为下一世纪生物质高品位产品进入市场打下基础。

以下项目对湖北省农村的现实虽然是较长期的，投资是巨大的，但2010年可能是被接受的产品：

a、热值达到（9350-450）×4.1868J/m3的可管道输送的甲烷化煤气和热解水煤气；

b、生物质注氧/蒸汽气化甲烷化，生产液体燃料替代矿物燃料油；

c、生物质制氢技术。

④重视生物质能软课的研究，为制定正确研究开发方针，少走弯路，减少失误，做好工程技术项目的前期准备，提供依据的佐证。

第8篇：煤气化制氢技术范文

关键词：煤化工 甲醇 合成工艺 技术特点

目前，我国天然气、石油供给严重失衡，在未来也必将处于严重短缺状态，严重制约国民经济健康发展，而煤资源则相对丰富，发展煤化工是应对能源短缺、保障国家能源安全的必然举措。煤制甲醇是煤化气关键技术之一，我国百万吨以下煤制甲醇工艺已基本实现国产化，但技术水平与国外先进水平仍存在较大差距，存在投资大、能耗高、污染高等不足，已不符合国家战略需要，为此《十二五规划》明确将降低煤制甲醇项目能耗，对现有项目进行改造纳入下一个五年规划之中[1]。在这种背景下，了解甲醇合成工艺的现状及其技术特点非常必要。目前，甲醇合成技术主要包括ICI、Lurgi、TOPS?E、TEC等，这些技术各有优缺，难以取舍，为此本文对国内外甲醇合成工艺进行概述，以把握相关技术发展脉络。

一、常见甲醇合成工艺现状及其技术特点

1. 固定床甲醇合成工艺

1.1 轴向反应器甲醇合成工艺

轴向反应器在全世界仍广泛应用，我国上世纪70年代后建成投产的甲醇转化设备多为轴向反应器，采用ICI、Lurgi，具有性能稳定、对煤质适应性好等优点，近年来，世界各国均积极转变经济发展方式，加大了对轴向反应器的升级改造，以降低能耗、提高生产效益。国内最常见的改建方法为增设冷管式合成塔与复产蒸汽合成塔，以降低反应器床层内温差，增强传热效用，增强操作弹性，进而降低能耗，提高煤转化率，提高甲醇产量[1]。我国关于对轴向反应器研究较多，研究方向集中在内流场、温度、内压分析、传热、内渗、气体分布等领域。

1.2径向反应器的甲醇合成工艺

径向反应器相对于轴向反应器，具有能耗低、甲醇转化率高、产量大等优点，但结构复杂、催化剂装卸困难、管理运行成本较高[2]。近年来，径向反应器大型化逐渐成为热点，其主要原因有二：①建设大型径向反应器有利于形成规模优势，提高产业综合效益；②长期以来，我国大型甲醇合成反应器都需要进口，不利于行业的健康发展。目前，我国关于径向反应器的研究主要方向为提升径向反应器化学反应与催化剂效能上。

2.浆态床甲醇合成

浆态床甲醇合成起源于上世纪80年代的美国，可操作性强、对合成气适应性好，克服了固态床在高浓度催化剂与高气速操作条件下，出产量不足与性能不稳定的缺陷[3]。目前，浆态床甲醇合成技术在我国已得到初步应用，但相关研究较少。

二、热点领域与新技术

1.滴流床甲醇合成工艺

滴流床甲醇反应器兼顾固定床、浆态床的优点，可形成固体层，液体自上而下流动、气体自上而下运动，使液体与气体在催化剂颗粒中均匀分布，提高产出效率[4]。滴流床甲醇反应器转化率高、温差小、合成率高，是一种较为理想的甲醇合成工艺。我国关于滴流床甲醇反应器的研究方向主要集中在降压、加氢、持液量控制等关键环节上。

2.超临界相介质工艺

超临界相介质甲醇合成工艺是一种新的甲醇合成技术，是指在超临界状态下合成甲醇，克服不同性质的相间的传递阻力，提高反应效率与充分性，降低损耗，进而提高甲醇转化率。超临界相介质甲醇合成最大的特点在于可采用有机溶剂，提高催化效率，降低温度要求，可大大降低能耗。我国开展超临界相介质中甲醇合成研究较早，该技术最初被应用于浆态床的技术改进，也积累了一些有益的经验，目前相关研究集中在气液性质、超临界流体、超临界二氧化碳介质等领域。

3.膜反应工艺

膜反应甲醇合成工艺是在膜反应基础上发展起来的，相较于超临界介质工艺，操作性更强。其技术原理主要包括两种：①通过置密膜，控制氢气通过量，提高催化剂作用效率，最终使反应器达到最佳反应状态，降低损耗，提高产出率；②通过将产物及时转出，以降低产物对反应器的影响，维持反应器内部化学平衡达到最佳状态，提高产出率[4]。国外关于膜反应甲醇合成工艺实验研究较多，证实该工艺可提高转化率，可控性好，可提高反应速度。我国关于膜反应甲醇合成工艺研究偏向于膜材料的制备与膜反应器设计，该技术大规模应用仍有待时日。

4.其它工艺

其它技术主要包括整体煤气化联合循环系统、多联产系统、放热反应与能源密集型的吸热反应耦合系统、制气系统与传统甲醇循环耦合系统等。从这些技术可以看出工艺耦合、技术集成、绿色节能、巨型化是未来甲醇合成工艺发展的一个新趋势[4]。

我国正积极推动煤化工企业改进现有的甲醇合成工艺，以提高甲醇合成综合效率，降低能耗、减少污染、提高转化率。主要改进技术为智能化控制技术、节约化补充设计。智能化设计是指在旧有的设备上应用计算机、集控等信息技术进行智能化改造，增强对生产过程的技术监管，实现全程控制，最终实现精确生产，维持反应器内化学平衡，降低损耗，提高转化率。节约化设计是指尽可能得不断完善甲醇合成工艺流程，节约煤炭、电能，降低运行所需能源损耗。

三、小结

甲醇合成是煤化工关键技术之一，但设施设备更新换代缓慢，与国家大力提倡构建资源节约型与环境友好型社会政策不相适应，积极发展新的甲醇合成工艺、对旧有技术进行升级改造是甲醇合成工艺主要研究方向。

参考文献：

[1]肖珍平.大型煤制甲醇工艺技术研究[D].上海：华东理工大学，2012：22-24.

[2]闫晋慧.煤制甲醇工艺研究[J].化工管理，2014，27（3）：246-247

第9篇：煤气化制氢技术范文

关键词：大型煤化工项目 基建期 环境保护 管理

根据我国近年污染物排放在世界中的排名情况，可以看出近年来我国CO2与SO2排放量均位于世界前列，其中SO2排放绝大多数来源于煤的不清洁利用，因此煤化工项目基建期环境保护管理刻不容缓。大型煤化项目基建期的环境保护管理工作，第一，加强企业环境保护责任担当；第二，加大环境保护设施的资金投入力度，严格环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用；第三，加强基建期环保措施管理及环境监督评价；第四，对周边环境进行充分的水土保持。

一、大型煤化工项目基建期环境保护管理的重要性

大型煤化工项目是以煤炭资源为原料，经过化学加工等工序，将其转化成为气体、液体、固体燃料以及化学品的新型能源，从而替代现阶段价格不断攀升的石油资源，实现对石油等昂贵有限资源的节约。我国大型煤化工企业主要包括传统煤化工与现代煤化工两大部分，传统煤化工指的是焦炭、电石等传统产品，是我国工业能源重要支撑，产品生产规模居世界前列；现代煤化工主要指代替石油能源的产品，如煤制烯烃、煤制油等，自十二五提出大力发展现代煤化工技术的经济发展目标后发展迅速。

煤化工资源主要应用于工业燃气、民用煤气、煤炭气化制氢等，对我国各行业发展都提供了充分的能源支撑。但煤化工为我国经济提供重要支撑的同时也为生态环境带来了严重危害。现阶段我国传统煤化工企业普遍存在产能过剩的问题，影响企业的生产效率与健康发展。许多大型煤化工企业基建期不重视对环境设施的建设，污染物排放过多，导致企业周边环境受到严重污染，对周边生态平衡也产生了巨大的威胁。因此，对大型煤化工项目基建期实施环境保护管理，是促进煤化工企业生产与环境和谐发展的必要手段。

二、大型煤化工项目基建期环境保护管理的分析

1.环境保护设施管理加强

大型煤化工项目基建期的探伤工作主要指对设备与不见裂纹和缺陷进行探测，工作目的在于检验设备的运行安全性，保障煤化工项目基建期各设备的稳定运行，是环境保护设施的管理工作基础。由于金属检验工业探伤作业是大型煤化工项目基建期设备焊接后的主要工作，其中存在大量的X光机与γ源探伤情况，现阶段的煤化工项目基建期管理面临重重困难，因此大型煤化工企业应当在基建期加强对放射卫生防护的管理，设置专门工业射线探伤室，提升对挡护设备与设备探伤运输的要求。

大型煤化工产业的环境保护设施建设中，还需加强对环境保护设施的整体设计方案，使其与煤化工产业特点和周边环境差异适应，同时还需保证设施设计方案细节设计的完整性，全面贯彻落实对煤化工项目三废排放的控制。环境保护设施建设工作中需将项目废物排放与环保处理相结合，在煤化工整个项目运作过程中全面落实环境保护理念。另外，为保证环境保护设施在煤化工项目基建期中的有效作用，还需对设备的选型进行严格控制，排除添加危险化学品与放射源的设施，重视设施的消声装置，避免设施在运行中增加噪声污染。

2.项目基建期基础环保措施管理

项目基建期排放的三废污染物主要为建筑垃圾和施工生活垃圾等废渣为主体的污染物。废水的排放主要为施工生活污水的排放和少量的生产用水，因此，大型煤化工项目基建期环境保护的管理工作应予以重视。

建筑垃圾如施工模板、废料、设备包装箱主要考虑回收利用，施工现场根据不同的施工标段或作业区域建立垃圾回收点，并将可回收利用的施工垃圾分类收集，回收利用。对于开挖土石方等建筑垃圾，由于本身不具有化学污染性，可考虑转运到指定地点填埋。针对施工生活污水为主的污染物，可以根据地域的不同排入地下官网或沉淀池、化粪池处理。但由于大型煤化工项目建设的施工人员众多，故施工生活污水不可随意乱排乱放，其排放和处理系基建期项目环境保护管理的重要环节。而对于施工期噪声污染的管理较容易忽略，特别是厂址选择距离居民生活区较近的大型煤化工项目，大型机具较多，设备噪音较大，控制管理较难，因此，需要环保主管部门对各施工单位的噪音污染进行限制和考核监督，以保证居民的休息和生活。

3.环境评价管理体系完善

大型煤化工项目基建期环境保护管理工作中，需要着重完善环境评价管理与风险评估体系，在环境保护管理中重视环境容量的含义，并积极应用现代信息技术优化管理效率。环境容量主要指在特定环境区域内人类生产经营等活动影响的最大容纳量，自然生态环境一旦受到超过环境容量的污染则会对生态环境平衡造成严重的破坏，导致煤化工企业周边环境长期无法恢复，影响煤化工企业工作人员与周边居住人民的工作、生活质量。

大型煤化工项目基建期环境评价管理系统的完善，首先，应在煤化工项目生产中严格控制废水处理，要求其在生产环节节约水资源的利用，并在污水处理中充分回收冷凝水；其次需要加强气体污染，应用优良的煤气化技术，严格控制气化质量与净化质量，减少废气排放对环境的污染；再次，在煤化工环境保护中加强风险评价，对存在环境污染危险的煤化工项目进行污染风险评价，预算其污染排放源与事故发生率相关情况，并利用信息技术进行有效整合与处理，提前进行对策探讨。

4.项目基建水土保持优化

目前，我国作为全球水土流失最严重的国家之一，水土流失面积已达国土总面积的三分之一。而大型煤化工项目耗水巨大，基建期开挖填筑将扰动原地貌，损毁

地表植被，造成地表，加剧水土流失，甚至导致周边生态环境恶化；加之废水、废渣排放量大，项目多分布于水资源缺乏、生态环境脆弱的山区、丘陵区和风沙区，煤化工项目引发的水土流失和环境问题十分突出。因此环境保护工作应着重优化项目基建水土保持工作。

依据水土保持法律法规和煤化工项目准入及审批规定，结合大型煤化工项目基建期环境保护设施、措施管理和环境评价管理体系，以保证水土保持工作的科学性、合理性。煤化工企业环境保护管理工作人员应结合厂区周围的水文、地质、地形地貌、气候等自然环境情况，因地制宜制定详细的煤化工项目基建期水土保持治理方案，努力做到详细勘察、早做规划、加大投入、精于管理、植树造林、造福后代。使受污染环境逐步恢复，对未受到污染的环境进行保持，具体工作途径包括、工程保持措施、生物措施、蓄水保土措施，改善土壤土质情况，防止水土流失，缓解大型煤化工项目生产对环境的污染情况，维持周边生态环境的平衡发展。

三、结语

通过对大型煤化工项目基建期环境保护设施加强和环境评价管理体系完善，以及项目基建水土保持优化措施的三方面结合，从内而外的贯彻落实环境保护与资源节约理念，有效缓解煤化工项目建设实施对周边环境的污染，有利于促进大型煤化工项目规范管理与周围环境保护的协调发展、互利共赢，做好水土保持，实现企业周边生态环境的可持续发展、以造福子孙后代。

参考文献：

[1]蔡丽娟，孙延辉，闫辉.现代煤化工行业发展趋势及其应对策略的分析[J].现代化工，2012，32（08）：5-7.

[2]葛德禹，孙延辉.西部地区煤化工项目环境影响评价工作管理的要点[J].石油化工建设，2013，19（03）：27-29.