21世紀(jì)以煤和自然氣為質(zhì)料的C1化學(xué)
作者/來(lái)源： 日期： 2008-12-22 點(diǎn)擊率：1761
0.前言
近來(lái)天下原油價(jià)錢(qián)連忙上漲，己達(dá)20美元／桶。影響原油價(jià)錢(qián)的因素很龐大。對(duì)以后原油價(jià)錢(qián)的走向，列國(guó)看法也不盡類似。但從能源后備資源闡發(fā)，煤及自然氣均較煤油富厚，天下油氣儲(chǔ)量比已從70年月的2.55:1降至現(xiàn)在的1:1。而自然氣（包羅油田氣）的產(chǎn)量為油當(dāng)量的1／2。因此，未來(lái)一段時(shí)間，自然氣將成為天下能源的緊張支柱之一。自然氣是清凈能源，熱值高，易燃燒，污染少，是優(yōu)質(zhì)的民用和產(chǎn)業(yè)燃料，也是生產(chǎn)合成氣的理想質(zhì)料。當(dāng)自然氣價(jià)錢(qián)適宜時(shí)，以自然氣為質(zhì)料生產(chǎn)化工產(chǎn)物，配置投資省，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)本事。以合成氨為例，使用自然氣為質(zhì)料的氨產(chǎn)量約占天下總產(chǎn)量的70％；美國(guó)和前蘇聯(lián)兩大自然氣生產(chǎn)國(guó)以自然氣為質(zhì)料的合成氨和甲醇約占其本國(guó)總產(chǎn)量的90％以上。我國(guó)與天下情況略有差異，自然氣價(jià)錢(qián)高，比中東凌駕跨過(guò)4至8倍，約為美國(guó)的1.2至1.5倍，而其產(chǎn)量則僅為美國(guó)的約1／20，原蘇聯(lián)的約1/30，因此在使用和開(kāi)采上都受到肯定限定。我國(guó)煤炭資源較富厚，且煤炭產(chǎn)地價(jià)錢(qián)自制，如山西、內(nèi)蒙、陜西幾大煤炭基地，同等熱值的煤價(jià)僅為天下煤價(jià)的1／3。因此，在一次能源中，煤炭不停占70％以上。但煤炭直接燃燒污染緊張，用于生產(chǎn)合成氣時(shí)配置投資高，因此在生長(zhǎng)上也受到肯定制約。眾所周知，C1化學(xué)的肇始質(zhì)料為富含一氧化碳和氫氣的合成氣。以自然氣和煤為質(zhì)料都能生產(chǎn)富含一氧化碳和氫氣的合成氣。所差異的是，以自然氣為質(zhì)料生產(chǎn)的合成氣含有較高的氫氣；而以煤為質(zhì)料生產(chǎn)的合成氣則含有較高的碳。
下面，筆者擬就21世紀(jì)天下以煤和自然氣為質(zhì)料的C1化學(xué)的生長(zhǎng)趨向作一些敘述，并對(duì)我國(guó)C1化學(xué)的生長(zhǎng)提一些提倡。
1. 國(guó)內(nèi)外生長(zhǎng)趨向
1.1 合成氨生產(chǎn)
1.1.1 以煤為質(zhì)料的合成氣生產(chǎn)
煤炭氣化已有150多年的歷史，氣化要領(lǐng)達(dá)70～80種。開(kāi)發(fā)新一代煤炭氣化技能，不光是經(jīng)濟(jì)、公正、有用地使用煤炭資源的緊張途徑，也因此后生長(zhǎng)煤化工的基礎(chǔ)。
綜合闡發(fā)列國(guó)煤炭氣化技能的特點(diǎn)，其生長(zhǎng)趨向是：
（1）增大氣化爐的斷面，以前進(jìn)其產(chǎn)量；
（2）前進(jìn)氣化爐的氣化溫度和壓力，以增長(zhǎng)空時(shí)收率，低落合成壓縮用度。
（3）接納粉煤氣化，以低落對(duì)煤質(zhì)的要求，順應(yīng)今世化采煤細(xì)煤產(chǎn)率較高的趨向；
（4）研制氣化新工藝友好化爐新結(jié)構(gòu)，以淘汰基本配置投資和使用用度。
切合上述要求的今世氣化爐主要有以粉煤添加催比劑的水煤漿為質(zhì)料的德士古氣化爐和兩段陶氏氣化爐；其最大單爐日投煤量已達(dá)3000～4000t。我國(guó)引進(jìn)軟件包和要害配置而大部門(mén)配置則駐足于國(guó)內(nèi)配套配置的日最大投煤量為450～800t的德士古氣化爐，已分別在山東和上海投產(chǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好；前者限于老廠凈化配置，氣化壓力約為2.0 MPa，后者使用壓力為4. 0MPa。另外，在陜西渭河化肥廠全套引進(jìn)的內(nèi)徑10ft、氣化壓力6.4 MPa的氣化爐也已順?biāo)焱懂a(chǎn)。已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的以干粉煤為質(zhì)料的GSP爐和謝爾公司開(kāi)發(fā)的SCGP爐制成的粗合成氣有用成份高（CO H2凌駕95％），冷氣屈從高，不須要特別耐火質(zhì)料。但與以水煤漿為質(zhì)料的氣化爐相比，尚缺乏恒久運(yùn)轉(zhuǎn)履歷，而且其煤粉運(yùn)送體系較龐大，閥門(mén)磨損題目尚待進(jìn)一步管理，當(dāng)前其引進(jìn)用度也偏高。
上述四種爐型均適當(dāng)于生產(chǎn)合成氣，而且處于天下領(lǐng)先職位地方，用戶可依據(jù)引進(jìn)用度、煤種情況，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比力加以選擇。另外，國(guó)內(nèi)正在自行開(kāi)發(fā)多噴咀水煤漿氣化爐，技能及配置均駐足于國(guó)內(nèi)，將大大節(jié)省制造用度，其爐膛使用屈從也比傳統(tǒng)的德士古氣化爐高，是很有生長(zhǎng)前程的，它的開(kāi)發(fā)樂(lè)成，將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)煤氣化產(chǎn)業(yè)的生長(zhǎng)。
1.1.2 以自然氣為質(zhì)料的合成氣生產(chǎn)
現(xiàn)在已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的以自然氣為質(zhì)料生產(chǎn)合成氣技能....
