清洁高效利用煤炭资源和煤炭多联产目前已成为我国国家能源战略的重点研究方向之一。中国科学院山西煤炭化学研究所所长孙予罕说,单一的煤产品无法将煤“吃干榨尽”,但如果将煤气化、整体煤气化联合循环与煤合成联合起来就有望获得煤炭资源的最大效用,煤炭多联产技术是高效清洁利用煤炭的主要发展趋势。
据介绍,煤炭多联产技术是指通过多种煤转化、煤利用技术的有机集成,获得多种洁净的二次能源,比如电、液体燃料、氢等气体燃料以及多种高附加值的化工副产品。煤炭多联产系统是煤气化、动力生产、燃料生产系统的集成。
我国自1995年开始研究洁净煤技术,虽然在技术成熟度和规模上还落后于国际先进水平,但在技术储备上已进入国际先进行列。中国产业界目前已积极参与洁净煤技术的研发示范,山西潞安集团结合中科院山西煤化所开发的年产16万吨合成油示范厂开发了油一电联产系统;山东兖矿集团正在进行煤气化一甲醇合成—联合循环发电联产系统的建设。预计在未来5年内,中国可以研发出具有自主知识产权的气化技术,相关产品价格将会比国外同类产品便宜约一半。
据了解,我国能源消费结构以煤为主,但目前的煤炭燃烧技术比较落后,综合利用效率比发达国家低10个百分点左右。中国工程院士谢克昌、山西省天脊煤化集团董事长李中华等专家认为,要重视以煤洁净焦化为源头的多联产,鼓励高污染、高能耗的发电、化工、焦化行业的大企业、大集团试点实施跨行业的大型多联产系统,利用从单一设备中产生的合成气(主要成分为一氧化碳和氢气,如焦炉尾气等)和热量(发电余热等)来进行跨行业、跨部门的生产,以得到多种具有高附加值的化工产品、液体燃料(甲醇、F-T合成燃料、二甲醇、城市煤气、氢气)以及综合利用余热资源(可用于集中供热)等。实现产业链上游的发电、炼焦与下游化工的联合,将发电、炼焦与化工生产有机地结合起来,将发电产生的余热、废水,炼焦产生的尾气、煤焦油等资源统一由化工企业回收,作为原材料再利用。试验证明,发电行业采用多联产系统,发电效率可提高约10%,发电成本下降30%,发电耗水量仅为常规发电厂的2.57%。化工产品的生产成本大幅度降低,如生产甲醇成本将降低40%。山西省晋城市利用化肥废气联产甲醇就达30多万吨,年创利税两亿多元。
由于洁净煤技术目前在我国还没得到大规模工业利用,业内人士建议,国家应制定更为严格的环保和节能政策法规,从法律层面推进多联产系统这种煤炭高效洁净利用方式的实施。
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