针对我国现实的能源形势来说，主要是发展洁净煤技术

• 洪前进 2023年10月19日 来源：互联网 715 42
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发展清洁能源就显得非常紧迫、非常必要。而针对我国现实的能源形势来说，主要是发展洁净煤技术。我国煤炭工业正处于一个关键阶段，发展洁净煤技术是现实之需;政府对煤炭发展的相关问题已经有所考虑，目前正在酝酿煤炭的相关政策改革。

目前全国年产煤泥约1000多万吨，严重污染矿区环境。随着选煤厂的大量发展，煤泥排放日趋增加，因此利用高中灰煤泥制浆就地燃用是解决煤泥出路的有效途径，具有明显的经济效益和环境效益。

我国经过"六五"以来的研究和技术引进，在水煤浆的制备运输和燃烧方面取得了很多成果。但技术上尚存在一定问题，使得水煤浆在大型锅炉上还未能达到工业应用的水平。

在上个世纪的后20年，我国以能源的翻一番保证了经济的翻两番，能源的主体是煤炭。在新世纪的前20年，我国的基本情况还是要以能源的翻一番保证经济的翻两番。我国能源紧张形势进一步加剧，节能形势也变得更加严峻。如果没有很好的措施，环境污染就会非常严重。煤炭行业只有考虑了煤炭对环境、健康和社会稳定的影响，才能对经济发展提供可持续性支持。

因此，发展清洁能源就显得非常紧迫、非常必要。而针对我国现实的能源形势来说，主要是发展洁净煤技术。我国煤炭工业正处于一个关键阶段，发展洁净煤技术是现实之需;政府对煤炭发展的相关问题已经有所考虑，目前正在酝酿煤炭的相关政策改革。

水煤浆是70年代国际石油危机时兴起的新型煤基液体燃料，它是把洗选后的低灰分精煤加工研磨成微细煤粉，按煤约70%，水约30%的比例和适量(约1.0%)的化学添加剂配制而成的一种液体洁净燃料。

水煤浆的加工过程是将原煤经过洗选、破碎成小于300微米的微细颗粒，配以适量的化学添加剂(包括分散剂、稳定剂)，并经过搅拌等工艺使制成的浆体具有良好的流动性和稳定性，能保持3-6个月不发生沉淀现象。

水煤浆是一种良好的煤基液体燃料，一般灰分低于8%，含硫量低，燃烧效率高，SO2、NOX排放低于燃油和散煤。它又能像原油一样具有良好的流动性和稳定性，可以泵送，易储运，有着代油、节能、环保等多种效益，受到世界各国工业界的高度重视。

水煤浆作为一种以煤代油的新型燃料，许多国家基于长期的能源战略考虑将其作为以煤代油燃料的技术储备，进行研究开发和试验，并少量用于商业化使用。日本、俄罗斯、瑞典、意大利、美国、法国等已建成不同规模的制浆厂，其中最大生产能力的厂为500万吨/年，电厂最大应用规模为60万KW。

图表：2023-2028年中国煤化工市场规模预测

数据来源：中研普华研究院

根据中研研究院《2023-2028年煤化工行业深度分析及投资战略研究咨询报告》分析得知，我国煤化工行业的供给能力完全能够满足下游需求，为我国经济的稳定发展提供能源及原材料的基础保障，2028年中国煤化工市场规模达到34945亿元。

以气化、液化为内容的煤炭转化技术

1.煤炭气化技术

煤气化就是以煤为原料，以空气或氧气和蒸汽为气化介质，在一定的高温下，与煤中的可燃物质(碳、氢等)发生反应，经过不完全的氧化过程，使煤转化成为含有一氧化碳(CO)、氢(H2)和甲烷(CH4)等可燃成份的混合气体--称为煤气。

从广义上说，由煤制取煤气，一般有三种方法：煤的完全气化(产品以煤气为主)，煤的温和气化(或称低温干馏，产品以半焦为主)，煤的高温干馏(产品以焦炭为主)。

煤气化技术，经过近两个世纪以来的发展，方法众多，不胜枚举。煤气化分类方法也各不相同。按入炉煤的块度而分，有块煤气化、细粒煤气化和粉煤气化;依气化介质来分，有空气气化、蒸汽-空气气化、蒸汽-氧气气化;按气化过程的阶段性分，有单段、双段或多段气化;按过程的操作压力分，有常压气化、加压气化等等。但比较普遍而合理的是采用按煤在气化炉内的过程状态来分，即分为：固定床气化、沸腾床气化、气流床气化和熔渣床气化等。

因煤气化方法不同，所得煤气组成亦不同。就用途来说，有如下三类煤气：

发生炉煤气(燃气)--通常都用作冶金工业中的平炉炼钢、锻造、轧钢及耐火砖窑等的燃料气，也用作机械、建筑、纺织工业等部门的燃料气。

水煤气(原料气)--供化工部门作合成氨、甲醇、合成汽油等的原料气。

城市煤气主要为城市居民作燃气用。

2.煤炭液化技术

煤炭液化技术是将固体煤在适宜的反应条件下转化为洁净的液体燃料。工艺上可分为直接液化、间接液化(先气化再合成)和煤油共炼。从二次大战期间德国用煤液化生产汽油、柴油到70年代两次石油危机后的煤炭液化研究重新兴起，这一技术已日趋成熟。

直接液化：煤直接液化是通过高压加氢改变煤的分子结构，再经提质加工，获得液体燃料。

煤炭液化原理就是在高温高压下打断煤大分子中的桥键，再通过加氢，改变分子结构，增加H/C比。

煤直接液化技术已基本成熟，二战期间德国建有400万吨/年煤直接液化生产厂，反应温度470℃，反应压力70MPa;近年的发展主要是降低反应的苛刻度，将反应压力降至20-30MPa，已完成150-600t/d中间试验。由于世界石油价格较低，煤直接液化在经济上缺乏竞争能力，但美、德、日等发达国家一直把它作为战略储备项目，不断投入力量研究改进。

我国从80年代初重新开展煤直接液化技术研究。煤炭科学研究总院通过科技攻关和国际合作已建成0.1t/d、0.12t/d煤炭液化装置三套;完成了中国煤液化特性评价和最佳工艺条件试验;在0.02t/d装置上，生产出了合格的汽、柴油和航空燃料产品;在催化剂的筛选和研制上也取得了很好的进展。

经过试验评价初步确定我国适于直接液化的煤炭资源十分丰富。估计在我国富煤贫油、煤价低、油价高的地区，建设示范性液化厂在经济上是可行的。

间接液化是煤先经过气化制成CO和H2，然后进一步合成得到烃类或含氧液化燃料。其特点是煤种适应性较广，可生产多种化工产品，但液化成本相对较高。

煤油共炼和煤、油与废塑料等共炼技术是煤直接液化派生出来的新工艺。它是把石油渣油(及废塑料等有机废物)与煤一起加氢裂解，因煤与渣油的协同效应而使油收率显著提高。这项工艺还为处理城市的"白色污染"提供了可行的途径。

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