游客您好,您还没有登录哦!会员登录 申请会员 加入收藏 设为主页

工业——替代燃料油

发布时间: 2014-03-11     来源:

 

第一部分:概述
第二部分:处理技术
第三部分:国内应用和发展
第四部分:供应商信息
第五部分:节能减排经典案例
第六部分:部分参考文献
 
概述
经过适当改造之后切换成燃煤或煤基燃料等可以替代燃油油的产品。
处理技术
1水煤浆代油(CWM)
水煤浆是一种选用含硫0.5%以下低硫洗选动力煤粉与水和添加剂大致按65341的比例掺混,经过加工制成的一种新型液体燃料,它具有与重油相似的流动性和稳定性,其安全可靠性优于煤粉和重质燃料油。同时也具有一定的环保优势。
我国自80年代初开始水煤浆技术的研究工作。在制浆工艺与装备、添加剂、贮存、运输、燃烧技术等方面均取得了多项成果。目前已建成多座制浆厂,年总生产能力达到数百万吨,且开发了具有中国特色的浮选精煤制浆技术,取得了良好的效果。我国近20年来,针对煤质的特点,开发了价低质优可以替代进口并能满足制浆和燃烧需要的添加剂,并形成了一定的生产能力。可以认为,我国从制浆、输送到燃烧技术等方面已达到了国际先进水平。
水煤浆的用途主要有两个方面。一是做燃料。多年来,水煤浆已先后成功地在电厂锅炉、工业窑炉和一般的工业锅炉上进行燃烧取得了成功。如:山东的白杨河电厂锅炉(320th)是燃煤改燃油后又改烧水煤浆的锅炉,已稳定燃烧多年;二是做化工原料。我国80年代引进了比较先进的以水煤浆为进料的德士古气化技术,生产的合成气用于生产化肥。该技术最先在山东鲁南化肥厂得到应用,以后又在上海焦化厂、首钢等单位得到应用,金陵石化化肥厂煤代油改造即将采用。目前我国自主开发的新型水煤浆气化炉仅完成日处理煤15吨的中试考核,技术上还有一定差距。
链接至水煤浆
2高硫石油焦代油
2.1煅烧石油焦(Calcined Petroleum Coke):
在炼钢用的石墨电极或制铝、制镁用的阳极糊(融熔电极)时,为使石油焦(生焦)适应要求,必须对生焦进行煅烧。煅烧温度一般在1300左右,目的是将石油焦挥发分尽量除掉。这样可减少石油焦再制品的氢含量,使使油焦的石墨化程度提高,从而提高石墨电极的高温强度和耐热性能,并改善了石墨电极的电导率。煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业及电石等,其中应用最广泛的是石墨电极。生焦不经锻烧可直接用于碳化钙作电石主料,生产碳化硅和碳化硼作研磨材料。也可直接作为冶金工业鼓风炉用焦炭或高炉墙衬炭砖,也可作铸造工艺用致密焦等。
2.2石油焦用作电厂CFB锅炉的燃料
为配合进口含硫原油加工及油品质量升级,需要在沿海及沿江企业新增或扩建一批延迟焦化装置,预计石油焦的产量可达3600kt。要消化这些含硫高、价格低廉的石油焦,可以采用先进的循环流化床技术,配套建设一批以石油焦为原料的CFB锅炉,为炼厂提供低成本的蒸汽、电、氢气。这是一举三得的事,既消化了价格低廉的高硫石油焦,又满足了企业新增项目的用汽、用电需求,还可以替代部分现有烧油锅炉,节约出宝贵的重油资源。武汉石油化工厂2000年新建一台75t/h烧石油焦的循环床锅炉,能在燃烧过程中用石灰石作床料实现炉内脱硫,同时降低NOx的排放量,锅炉燃烧效率可达95%99%。镇海石化大量加工国外含硫原油,每年生产几十万吨高硫石油焦,由于石油焦中硫含量高,处理比较困难,利用价值不大。1999年,采用CFB锅炉技术将高含硫石油焦用于发电,每度电成本仅为0.18元,而渣油发电成本高达0.58元,2000年消化石油焦240kt。上海石化正进行热电总厂的扩建,采用CFB锅炉,每年可以处理280kt高含硫石油焦。
另外,工业硅生产也用高硫焦,消耗量为300kg/t工业硅。
3.煤气化替代燃料油技术
链接至煤炭气化技术
4.煤液化替代燃料油技术
链接至煤炭液化技术
5.天然气替代燃料油
目前在石油石化企业,比较实际的是用天然气替代化肥原料、燃料,用天然气替代炼油制氢所需轻油原料以及替代工厂系统的供热、发电锅炉燃料油,这些应用在技术和环保上均可行,需要研究的关键问题是气源供应是否连续可靠和经济上是否合理。
国外天然气制氨技术是成熟的,有KBRTopsoeLinde等公司的先进技术。国内目前尚无大型化的天然气制氨技术完全国产化的业绩,仍需引进国外技术与国产化相结合来完成。国内已掌握大型化的天然气制氢技术,并得到广泛应用。
 
国内应用和发展
1999年末,全国石油剩余可采量仅为33亿吨,天然气地质储量38万亿立方米,探明量仅为2.06万亿立方米,石油资源开采年限十分有限。随着世界性石油资源的紧缺,我国提出要大力发展代替资源的发展战略,我国煤炭储量丰富,煤炭转化为石油的补充是十分必要的。二是煤炭液化将缓解我国能源安全的压力。我国进口原油及成品油比例较大,2000年进口量达7000万吨。预计2010年,全国石油需求量的40%以上将依赖进口,大力发展煤代油技术,是降低我国石油风险的一条有效途径。三是建设煤炭液化工厂有利于发挥我国资源优势。以宁夏为例,宁夏煤炭资源储量丰富,现已探明储量310亿吨,远景储量2000亿吨。进行煤炭液化,将固体的煤转化为便于运输和使用的液化燃料和宝贵的化工原料,不仅能减少宁夏煤炭长距离运输的制约和生产能力不能发挥的劣势,而且为宁夏煤炭工业摆脱困境、拓宽新的发展空间、带动国民经济发展将发挥重要的作用。
煤炭间接液化项目,符合国家能源发展战略方向,效益显著,建议国家以示范项目给予立项,并在技术引进、资金投入上给予大力支持,加速项目实施步伐。
 
处理供应商信息
南非Sasol公司
美国Exxon-Mobill公司
美国合成油公司(Syntroulum
美国科诺科公司
美国Rench公司
能源国际公司
中国石油集团
中国石化集团
青岛特利尔公司
水煤浆助剂:
东营鸿通工贸有限公司
安阳市助剂厂
清大海诺科技集团
水煤浆泵:
广州南方泵业制造有限公司
东阳市正工泵业有限公司
舞钢市海明科技有限公司
水煤浆添加剂:
南京怡达科技有限公司
南京南大表面和界面化学工程技术研究中心有限责任公司
煤炭气液化:
南非萨索尔公司
马来西亚煤炭间接液化厂
新西兰煤炭间接液化厂
美国SGI公司
阳泉市勤工技术实业开发有限公司
北京科技桥科贸有限公司
太康县银晨锅炉有限公司
河南银兴工业锅炉有限公司
 
节能减排经典案例
燕山石化220t/h锅炉燃用水煤浆示范项目,该项目为日本绿色援助项目,从200039日投浆到2002年底共应用水煤浆46.8万吨。经测试(2000年数据),环保排放指标为:烟尘排放77 mg/m3SO2排放209 mg/m3 NOx排放544 mg/m3,符合当时的北京市排放标准(烟尘排放150mg/m3SO2排放500 mg/m3 NOx排放650mg/m3)。排渣污水回用率100%。经济效益显著:供替代燃烧重油21.27万吨,节约燃料成本1.27亿元,节约下的重油进一步进行催化加工,又创效益6300万元,综合效益1.9亿元。
2002年,兖矿集团在上海张江组建上海兖矿能源科技研发有限公司。建立煤液化实验室,进行煤炭间接液化技术实验研究工作。2003年,在实验室的基础上编制了F-T合成中试装置丁艺设计软件包,并通过专家评审,同年完成了年产5000吨粗油晶装置的建设及运行,煤炭间接液化低温F坷合成工艺中试装置的施工设计。2003年底完成中试装置建设,20044月,中试装置打通工艺流程,获得中试产品。该中试装置连续稳定运行47()6小时,取得了为工业化应用提供依据的完整的中试研究数据,与石油化工研究院合作开发的煤间接液化产品提制加工技术的研究工作已全部完成。在较短的时间内开发出煤间接液化生产燃料油的成套技术。目前,该项目中试研究成果已通过科技部的专家验收和鉴定,专家评价该技术成果达到国际先进水平。
2004年,我国第一个煤变油项目一神华集团煤液化项目在内蒙古鄂尔多斯市开工,是中国产煤区能源转换的重点示范工程。国务院于20013月批准了该项目的项目建议书。20028月批准了可行性研究报告。按照规划。神华煤变油项目到2008年一期工程完成煤直接液化首条生产线108万吨/年和间接液化16万吨,年煤制油示范项目,目前做试车前准备工作,一期工程计划于2013年建成年产500万吨油品的规模,二期工程的总产量是1000万吨。
位于内蒙古鄂尔多斯市的伊泰集团煤制油示范项目是国家“863”计划和科技部、中科院知识创新工程的产业化项目。项目设计生产规模为48万吨/年,一期工程规模为16万吨,年,其核心技术于200410月通过了中国科学院的技术鉴定,20059月通过了国家科技部验收。浆态床反应器、费托合成催化剂、油品精制和系统集成全部由我国科学家自主研发,涵盖了国际先进的煤间接液化所有核心技术,已获得国家发明专利80余项。于20093月顺利实现了一次投料开车成功。伊泰煤基合成油示范项目开车成功,标志着中科院山西煤炭化学研究所拥有完全自主知识产权的煤间接液化技术实现了由实验室到中试、再进一步放大到工业化示范生产,标志着中国具有完全自主知识产权的煤问接液化规模生产油品问世.标志着国家“863”高新技术项目与中科院知识创新T程取得了重大拓展。为正在研发中的300万吨,年煤制油工艺软件包提供依据。
2006年,16万吨煤基合成油示范项目在山西潞安集团屯留煤油循环经济园区正式开工建设,这是目前我国煤间接液化自主技术产业化第一个项目,也是通过国家级项目招标确定的国内第一个问接液化煤基合成油示范工厂。2008年底各项生产装置基本建成,工程全面转入设备调试阶段,于2009年具备首次投料的基本条件,之后进行二期工程建设,最终达到520万吨油当量的生产规模。中科院山两煤炭化学研究所均在对神华集团、伊泰集团、潞安矿业集团等示范项目提供技术支持,首批示范项目成功后,将推动我国百万吨级以上的煤制油自主技术产业化。
部分参考文献
[1]徐健,王淑萍.水煤浆代油燃烧技术的应用[A].2004.
[2]刘向东.节约和替代燃料油新技术的应用[J].石油炼制与化工,2002,32(8):50-54.
[3]郑嘉惠.替代石油燃料和原料的可行技术及经济性分析.