煤制烯烃及油气单位产品能源消耗限额强制性国家标准发布

最近,由中国煤科煤科院牵头修订的强制性国家标准GB30180—2024《煤制烯烃、煤制天然气和煤制油单位产品能源消耗限额》正式发布,于2025年5月1日开始实施。该标准由煤科院联合国家能源集团、潞安化工集团、上海兖矿能源等11家单位共同修订完成.

煤制甲醇虚拟仿真实验操作评分系统优化

为解决化工及相关专业实习难、实验“两性一度”不足的问题,郑州大学于2010年开始建设了国内首套煤制甲醇虚拟仿真实验系统,并开设了相关课程。为提高煤制甲醇虚拟仿真实验教学质量,针对其操作评分系统中普通步骤操作分占比过高,质量步骤操作不细的问题,通过优化,大大提高了实验的挑战度和操作质量的区分度,调动了学生的积极性。通过该实验培养了学生的工程素养和运用专业知识分析问题的能力,为新工科建设提供了有利支撑。

煤制天然气装置过剩粉煤综合利用可行性及产品路线探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置气化系统采用碎煤加压气化工艺(以块煤为原料),长期以来存在粉煤过剩(部分粉煤用作热电锅炉燃料煤,过剩粉煤量在700 kt/a以上,以远低于原料煤的价格外售)及部分系统(如空分装置、供水装置与水处理装置、供电装置等)生产能力富余的现象。为此,根据实际生产情况,结合粉煤综合利用项目投资情况,对粉煤综合利用可行性进行论证,并据国家层面对煤化工产业及其规模的相关要求,基于不同产品路线(煤制合成氨、煤制尿素、煤制乙二醇)进行技术经济分析,初步明确了过剩粉煤综合利用产品路线——宜采用气流床气化工艺制粗煤气,将煤制尿素作为产品路线。

煤制油沥青改性制备包覆沥青及其表征分析

以煤制油沥青(coal to oil asphalt,CTOA)为原料,加入乙烯焦油沥青(ethylene tar pitch,ETP)进行改性,采用热聚合法制备出高品质的包覆沥青。在最佳热聚合工艺条件下制备出200^(#)包覆沥青;利用元素分析仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、热重分析仪等对包覆沥青的微观形貌、结构和组成进行分析。结果表明,相较于空气氧化法和催化交联聚合法,改性和热聚合所制备的200^(#)包覆沥青的QI和灰分质量分数显著降低,产品性能优异;微观结构和组成分析表明,包覆沥青分子具有较高的碳质量分数和芳香缩合度,分子中类石墨结构增多,碳微晶排列规整,热重分析结果进一步证实其热稳定性显著增强,可用作锂电负极包覆材料。

国内煤制天然气产业发展现状与趋势分析

我国自“十一五”开始煤制天然气示范项目建设,长期以来环保问题和经济性是制约煤制天然气产业发展的关键问题。双碳目标下,我国天然气消费量到2035—2040年将有巨大的增长空间,而国际天然气市场波动进一步提高了对供应安全的要求。煤制天然气作为现代煤化工的重要形式,有利于促进煤炭清洁低碳化利用。分析了我国煤制天然气产业的机遇和挑战,天然气多元化供应和安全储备需要给煤制天然气产业带来了历史性机遇,而终端市场竞争力不强和高碳排放等环保问题是该产业的长期挑战。分析了煤制天然气生产成本和到达终端市场的综合成本,在环渤海、长三角和中部地区3个天然气区域市场内,与其他多种气源的经济性进行了比较。结合煤制天然气产能和供应能力的增长趋势,预计2030年前我国煤制天然气市场需求呈上升趋势,煤制天然气将发挥丰富终端气源和应急供应的重要作用。

地下煤制气制取液化天然气和液氢工艺研究

目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH_(4)和H_(2)分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化的工艺流程,该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析,确定最优参数。结果该工艺可以将地下煤制气中CO_(2)的摩尔分数脱除到0,H_(2)S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH_(4)回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H_(2)的回收率为98.30%,液氢(LH_(2))的摩尔分数为99.99%。结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH_(2),且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64%,具有较高的经济效益。

基于GIS的煤制油可燃气泄漏事故分析与应急处置

为在煤制油生产过程中对化学品泄漏实施有效预警监测,并在事故发生后迅速开展先期处置和事故救援,基于煤制油泄漏研究背景,阐明煤制油可燃气体泄漏事故发生的可能原因和演化机理,将煤制油可燃气泄漏模型与地理信息系统(GIS)相结合,探索可燃气泄漏扩散模型在煤制油可燃气事故救援应急处置中的应用模式。以煤制油可燃气泄漏为例进行模拟分析,初步验证GIS集成下的煤制油可燃气泄漏事故救援应急系统的可靠性和有效性。研究结果表明:在GIS下由煤制油可燃气泄漏扩散模型分析得出的事故波及影响区域范围、应急物资调运时间最短和应急队伍响应路径最优的模拟方案,可为安全生产应急资源调配的基础数据和应急指挥科学决策提供参考,亦可为城市安全综合救援和区域协同救援提供1种可行的借鉴方法。

煤制气遗留场地修复后再开发安全利用评估

随着社会经济发展和城镇建设加快,原有土地使用性质发生改变,其中工业遗留场地的污染物可能对土壤和地下水造成污染。但由于修复技术的局限性以及水文地质的复杂性,修复后场地仍然可能存在不利于安全利用的物质残留或异味等风险隐患。为了进一步完善污染地块修复后再利用评价方法,对可能存在的污染风险进行识别,现选取了一块经原位化学氧化和原位热脱附修复后的煤制气遗留场地,从感官可接受度、工程安全性和环境质量3个方面系统全面地评估场地修复后再开发安全利用的适宜性。评估结果表明,在感官可接受度方面,硫化氢的质量浓度是其嗅阈值的1.6~4.8倍,氨、甲苯和三氯甲烷质量浓度均低于其嗅阈值,臭气浓度低于检出限,感官可接受程度高;在工程安全性方面,地块经原位热脱附和原位化学氧化修复后,基本土性参数、压缩系数和渗透系数未发生明显改变,但是原位化学氧化区MH2点位浅层土壤硫酸盐残留浓度达到中腐蚀等级;在环境质量方面,修复后场地土壤中和地下水中污染物的质量浓度均低于相应评价标准限值。在场地后期开发建设中,应进一步对土壤中硫化氢气体和土壤硫酸盐腐蚀性进行监测,确保地块安全开发利用。研究结果可为其他污染地块修复后的再利用提供有效、科学的指导。

煤制乙二醇DMO装置生产节能减排方案优化

DMO装置作为煤制乙二醇生产过程中的核心设备,其能源消耗一直处于较高水平。为了实现节能减排的目标,需要结合实际情况进一步探寻针对DMO装置的节能措施,包括余热的合理回收利用、设备选型的优化等手段。通过这些措施,不仅可以拓展生产规模,还能有效降低能耗,从而实现节能降耗的目标。文章首先概述了煤制乙二醇的基本知识,其次深入探讨了其生产节能原则,最后针对DMO装置提出了具体的节能减排措施。

电厂煤粉锅炉协同处置煤制气固体废物技术探究

生化污泥和焦油煤粉是煤制气行业产生的特征固体废物。以新疆某煤制天然气项目为例,针对其自身产生的生化污泥和焦油煤粉,通过利用该项目现有燃煤锅炉开展协同处置工程测试,采用对应的环境风险控制技术及污染防治技术,探究一条能够使生化污泥和焦油煤粉实现无害化、减量化及资源化的处理路径,为煤制气行业今后更安全环保的协同处置固体废物储备技术积累并提供技术支撑。

煤制天然气装置有机废气处理经验总结

伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置采用鲁奇碎煤加压气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等,配套空分装置、热电装置及煤气水分离系统、酚回收系统、污水处理装置、多效蒸发系统、中水回用系统等,于2017年3月投产,当时有机废气处理工艺还不成熟。近年来新天煤化持续对有机废气的处理进行摸索与总结,不断地进行操作调整与优化改进,2018年9月建成投运油气回收装置处理储罐呼吸气和装车气,2020年8月建成投运蓄热式热氧化装置处理低温甲醇洗尾气及生化池废气,取得了较好的VOCs治理效果,实现了环保设施的长周期稳定运行;尤其是油气回收装置的建成投运并将其尾气并入蓄热式热氧化装置处理,彻底解决了储罐区有机废气的处置难题,为煤化工企业储罐区有机废气处理(方式)提供了新方向,可为业内提供一些参考与借鉴。

煤制芳烃技术研究进展

芳烃是化学工业的基石,广泛地应用于化工各领域。我国富煤、贫油、少气的资源条件,使得寻找替代石油制芳烃技术的需求日益迫切。为了缓解国内芳烃稳定供应的压力,煤制芳烃技术作为有力解决方法之一,需要深入了解其研究现状。介绍了煤基合成气制芳烃、煤基油品制芳烃和煤基二氧化碳制芳烃三种工艺的反应路径和技术进展,分析了各种工艺的特点及存在的问题。由于催化性能问题,煤基合成气制芳烃、煤基二氧化碳制芳烃两种技术在经济性上与石油制芳烃技术存在差距,未来还需要进一步提高两种技术中催化剂的性能和稳定性;对于煤基油品制芳烃技术,焦化芳烃的收率低导致芳烃产能供应不足,需要进一步提升焦化芳烃的收率;煤直接液化制芳烃技术需要解决设备国产化问题;煤炭分质利用制芳烃技术需要发展高效脱氮工艺解决原料含氮量高的问题,并通过中低温煤焦油分级转化利用来解决下游产品单一问题,从而提高产品整体经济性。基于以上问题,提出煤热解-气化-燃烧一体化制芳烃的思路,为解决我国芳烃稳定供给问题提供参考。

国际技术报告ISO/TR 17910:2024《天然气-煤制合成天然气质量指标及ISO/TC 193标准的适应性》正式发布

ISO/TC 193/SC 1/WG 26“煤层气与煤制天然气”工作组于2019年正式成立,该工作组已于2022年1月顺利发布了国际技术报告ISO/TR 7262:2022《天然气-煤层气质量指标及ISO/TC 193现行标准的适应性》,ISO/TR 17910:2024《天然气-煤制合成天然气质量指标及ISO/TC 193标准的适应性》是该工作组继ISO/TR 7262:2022后又一项技术报告,该报告主要围绕以煤为生产原料的天然气质量指标,特别是氢气含量、氨含量、颗粒物以及互换性等,系统开展了煤制气与ISO/TC 193标准的适应性分析,旨在保障煤制气质量监控,促进其进入管道输送和使用。

喷油参数对F-T煤制油混合气特性的模拟研究

基于三维流体动力学软件CONVERGE,耦合F-T煤制油表征燃料简化机理,建立F-T煤制油发动机的多维燃烧数值仿真模型,研究了喷油参数对F-T煤制油发动机典型工况下燃油喷雾、油气混合和缸内温度场的作用规律。结果表明:由于F-T煤制油十六烷值高、着火性能好的特性,一定程度的提前预喷正时和主喷正时能促进F-T煤制油的雾化和蒸发效果,有利于在滞燃期形成更多的均匀混合气,加快燃烧和放热速度,提高缸内温度;增加喷射压力能够显著提升油束湍动能,提高燃油蒸发率,缸内混合气分布更加均匀,有利于着火、快速放热;预喷油量的增加能够使油束贯穿距离增加,燃油蒸发率升高,但会加剧燃油碰壁的现象,缸内凹坑处局部过浓区域增加,着火阶段造成更多的燃烧冲击。提前喷油、增大喷射压力结合较小预喷油量的喷射参数组合有助于改善F-T煤制油发动机的燃烧过程,提高燃烧效率。

喷油特性对F-T煤制油压力振荡影响规律研究

为了减小燃烧噪声,确定影响柴油机高频压力振荡的关键因素,在某型电控高压共轨柴油发动机上燃用的清洁代用燃料Fischer-Tropsch(F-T)煤制油,选取柴油机典型运行工况,研究不同喷油特性条件下柴油机燃烧压力振荡的时域和频域特性。结果表明:推后主喷提前角和提前预喷提前角会使放热率降低,压力振荡幅值减小,气缸压力级也有明显减小的趋势;减小预喷油量会使压力升高率和放热率降低,气缸声压级减小,压力振荡现象减缓,使燃烧更加柔和;提高喷射压力,会使喷油速率增大,燃油雾化效果增强,混合气放热率提升,放热率曲线也随之上升,气缸声压级增大,发动机缸内燃烧压力振荡幅值增大。喷射压力是影响压力振荡的最显著的参数,喷射压力从85MPa上升至115MPa时,压力振荡幅值增加一倍以上;预喷油量对F-T煤制油发动机的燃烧压力振荡影响不显著;同时压力振荡的产生与放热率的变化呈现出较强的相关性。

煤制天然气装置低温甲醇洗系统运行问题及优化改造

某煤制天然气装置低温甲醇洗系统采用林德十一塔工艺,自原始开车以来,低温甲醇洗系统陆续出现了HHC倾析罐操作温度偏高、甲醇/水/HCN分离塔再沸器堵塞、循环气压缩机填料泄漏、氨预洗塔液泛等问题,对装置的长周期、安全、稳定运行造成了一定的影响。为此,查找与分析症结所在,实施相应的优化改造后,各类问题均得到了解决,有力地保障了煤制天然气装置的长周期、安全、稳定运行。

煤制甲醇净化装置扩产探析

某企业60万t/a煤制甲醇装置原环保工艺难以满足现标准要求,因此对其净化装置进行了改造。分析了四种不同改造方案,确定了改造重点为净化系统扩能改造;探析了采用半贫液流程的两种净化扩能改造方案,确定了采用新增甲醇洗涤塔及附属设备的方案B。改造后的运行结果表明:装置各项性能指标达到考核要求,产品产量比原设计提高10%,年运行费用节约2 000余万元。

基于能源安全协同保障的煤制油产业发展研究

我国“富煤、缺油、少气”的资源禀赋条件,决定了以煤为主体的能源结构短期内难以改变,采用创新技术适度发展煤制油,对解决我国石油资源短缺、提升国家能源安全保障能力具有重大战略意义。近年来,我国煤制油产业发展取得实质性进展,规模效益整体良好,尤其是煤制油关键技术与核心装备自主化研制都取得重大突破,达到世界先进水平。但目前仍然受煤炭和石油价格、水耗能耗、投资运行成本等问题困扰。从长远发展来看,煤制油可作为紧急情形下增强石油自主保障能力的重要途径,按照“技术先行、总量控制、有序发展”的思路,采取与油气等传统能源协同发展、与清洁能源产业布局耦合发展、与传统石化产业良性互补、培育CCUS新动能等措施。在国家急需时全力保障能源安全,平时则油化兼顾联产,灵活切换,保障煤制油装置运行的可持续性。

煤制烯烃、石化、新能源耦合降碳探讨

“双碳”背景下,在保障国家能源安全的同时实现煤制烯烃等煤化工装置的CO_(2)减排尤为重要。介绍了乙烯、丙烯的国内市场现状,分析了现有煤制烯烃项目、石化行业乙烷制乙烯项目及多能耦合后煤制烯烃项目的碳排放,指出通过煤制烯烃、石化、新能源的耦合发展,可减少煤制烯烃项目的空分规模、变换深度,合理利用蒸汽,提高电气化率,较高程度的实现CO_(2)减排。

煤制氢装置黑水沉降系统在线交出及操作优化

煤制氢气化装置黑水沉降系统发生故障后,出现了系统灰水水质变差的问题,影响装置平稳运行。为此,对沉降系统进行在线切换和交出。简述了某煤制氢气化装置系统水循环流程,介绍了黑水沉降系统的流程优化、黑水切换操作的优化和沉降槽排空操作的优化,针对操作中出现的真空闪蒸罐底部阀门卡涩、气化灰水浊度升高和激冷水过滤器压差升高的问题,采取了相应的措施,确保了气化炉的长周期稳定运行。