煤制油技术的竞争力分析
发布时间：2020-10-26 15:17
目前我国的源资源赋存的主要特征是“多煤、缺油、少气”,原油对外依存度不断增高正威胁着我国的能源安全。煤炭作为我国使用最普遍的能源之一,利用煤制油产品来实现石油产品的部分替代是可取的。煤制油是指将煤炭通过化学反应转化成为汽油、煤油、柴油等油品的煤炭清洁利用技术。我国目前发展煤制油产业已具备一定基础,示范项目效果良好,急需进一步研究发展趋势。如今原油价格持续走低,煤炭价格对煤制油产业的发展有着一定的影响。本文综合分析世界能源消费情况,通过测算与分析产品成本的经济竞争性,研究煤制油不同工艺路径对于煤价变动的耐受力。本文主要介绍了世界能源与中国能源的发展情况以及煤直接液化、煤间接液化和甲醇制汽油三种工艺路线的原理与常见工艺流程,对比分析三种路径的一般工艺条件,之后介绍了国内煤制油示范项目的发展现状,最后通过进行三种路径的成本分析与竞争力分析,为我国煤制油产业未来的发展给出意见与建议。通过对煤直接液化、煤间接液化和甲醇制汽油三种工艺路径的成本分析与竞争力分析可以得到如下基本结论:煤制油三种工艺已基本发展成熟,煤直接液化和甲醇制汽油工艺竞争力较强,但在当前高煤价低油价的条件下不适宜继续发展,煤间接液化工艺竞争力一般,可以作为中国能源发展主要方向的补充,在选择合适的产品方案以及高油价、低煤价的情况下与直接液化组合发展。
【学位单位】：中国石油大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TQ529
【部分图文】：
其产品可以有效缓解这一困境。结合目前的能源结构现状，中国具备开发煤制油产业的条件。煤炭液化就是将煤炭通过化学途径转化为燃料、工业原料等的清洁煤转化技术。煤炭液化的目的就是找到能够替代石油制品生产燃料化学品的其他碳氢化合物（液态为主）[18]。1.3 煤炭直接液化原理与工艺1.3.1 煤直接液化原理在煤加氢过程中，氢分子并不会直接与煤反应使煤的结构发生变化，而是在煤热解成自由基碎片后与氢反应生成液体产物，也有可能自由基之间反应从而结焦。从文献中可以得知，一般在直接液化中会发生煤的溶胀、热解、对自由基碎片供氢以及脱杂反应四个阶段[20,21]。由于煤的组成具有不均一性，煤炭加氢直接液化的反应历程比较复杂，可大致描述如下：
第1 章 煤制油产业发展背景与工艺基础年，神华集团于长三角建成了煤直接液化工艺开发装置，在 2008 年又建成了工业示范装置[24]。1.3.3 煤炭直接液化工艺炼厂一般为了将原料煤主体最大程度地转化为相对分子质量较低的产品，同时生成最少的气体，通常将加氢液化分为加氢段和精制段。整个流程如下图所示[23-26]：
图 1.8 煤炭间接液化流程Fig. 1.8 Process of indirect coal liquefaction technology煤在煤气发生炉（气化炉）中发生气化，先后会发生干燥、热解以及一系列反应。煤炭气化虽然与煤炭燃烧都属于氧化过程，但是不同于燃烧的完全释放能量的是，煤的气化是通过控制供氧量使得煤部分氧化，保留一部分能量（主要指化学能），最终转化成为一种燃料[14]。在得到粗合成气后需要进行净化，一般包括除尘、脱硫、脱氯以及脱除二氧化碳[19]。煤间接液化的本质就是费托合成反应。F-T 合成反应本质上讲是一氧化碳的加氢以及烃类增长的反应[40]，其主反应如下： CO H (CH )n CO （1.1）F-T 合成的副反应主要包括甲烷化反应、醇类生成反应、醇类生成反应和生碳反应[42]。虽然上述反应都可能发生，但是其概率可控，反应留下的控制空间很大。根据化学热力学，在通常的费托合成温度下，C 不可能与 H2O 直接生成液态
【参考文献】
本文编号：2857167
【学位单位】：中国石油大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TQ529
【部分图文】：
其产品可以有效缓解这一困境。结合目前的能源结构现状，中国具备开发煤制油产业的条件。煤炭液化就是将煤炭通过化学途径转化为燃料、工业原料等的清洁煤转化技术。煤炭液化的目的就是找到能够替代石油制品生产燃料化学品的其他碳氢化合物（液态为主）[18]。1.3 煤炭直接液化原理与工艺1.3.1 煤直接液化原理在煤加氢过程中，氢分子并不会直接与煤反应使煤的结构发生变化，而是在煤热解成自由基碎片后与氢反应生成液体产物，也有可能自由基之间反应从而结焦。从文献中可以得知，一般在直接液化中会发生煤的溶胀、热解、对自由基碎片供氢以及脱杂反应四个阶段[20,21]。由于煤的组成具有不均一性，煤炭加氢直接液化的反应历程比较复杂，可大致描述如下：
第1 章 煤制油产业发展背景与工艺基础年，神华集团于长三角建成了煤直接液化工艺开发装置，在 2008 年又建成了工业示范装置[24]。1.3.3 煤炭直接液化工艺炼厂一般为了将原料煤主体最大程度地转化为相对分子质量较低的产品，同时生成最少的气体，通常将加氢液化分为加氢段和精制段。整个流程如下图所示[23-26]：
图 1.8 煤炭间接液化流程Fig. 1.8 Process of indirect coal liquefaction technology煤在煤气发生炉（气化炉）中发生气化，先后会发生干燥、热解以及一系列反应。煤炭气化虽然与煤炭燃烧都属于氧化过程，但是不同于燃烧的完全释放能量的是，煤的气化是通过控制供氧量使得煤部分氧化，保留一部分能量（主要指化学能），最终转化成为一种燃料[14]。在得到粗合成气后需要进行净化，一般包括除尘、脱硫、脱氯以及脱除二氧化碳[19]。煤间接液化的本质就是费托合成反应。F-T 合成反应本质上讲是一氧化碳的加氢以及烃类增长的反应[40]，其主反应如下： CO H (CH )n CO （1.1）F-T 合成的副反应主要包括甲烷化反应、醇类生成反应、醇类生成反应和生碳反应[42]。虽然上述反应都可能发生，但是其概率可控，反应留下的控制空间很大。根据化学热力学，在通常的费托合成温度下，C 不可能与 H2O 直接生成液态
【参考文献】
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本文编号：2857167
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