發(fā)布時間：2020-10-26 15:17

　　 目前我國的源資源賦存的主要特征是“多煤、缺油、少氣”,原油對外依存度不斷增高正威脅著我國的能源安全。煤炭作為我國使用最普遍的能源之一,利用煤制油產(chǎn)品來實現(xiàn)石油產(chǎn)品的部分替代是可取的。煤制油是指將煤炭通過化學反應轉(zhuǎn)化成為汽油、煤油、柴油等油品的煤炭清潔利用技術。我國目前發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)已具備一定基礎,示范項目效果良好,急需進一步研究發(fā)展趨勢。如今原油價格持續(xù)走低,煤炭價格對煤制油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著一定的影響。本文綜合分析世界能源消費情況,通過測算與分析產(chǎn)品成本的經(jīng)濟競爭性,研究煤制油不同工藝路徑對于煤價變動的耐受力。本文主要介紹了世界能源與中國能源的發(fā)展情況以及煤直接液化、煤間接液化和甲醇制汽油三種工藝路線的原理與常見工藝流程,對比分析三種路徑的一般工藝條件,之后介紹了國內(nèi)煤制油示范項目的發(fā)展現(xiàn)狀,最后通過進行三種路徑的成本分析與競爭力分析,為我國煤制油產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展給出意見與建議。通過對煤直接液化、煤間接液化和甲醇制汽油三種工藝路徑的成本分析與競爭力分析可以得到如下基本結論:煤制油三種工藝已基本發(fā)展成熟,煤直接液化和甲醇制汽油工藝競爭力較強,但在當前高煤價低油價的條件下不適宜繼續(xù)發(fā)展,煤間接液化工藝競爭力一般,可以作為中國能源發(fā)展主要方向的補充,在選擇合適的產(chǎn)品方案以及高油價、低煤價的情況下與直接液化組合發(fā)展。
【學位單位】：中國石油大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TQ529
【部分圖文】：

其產(chǎn)品可以有效緩解這一困境。結合目前的能源結構現(xiàn)狀，中國具備開發(fā)煤制油產(chǎn)業(yè)的條件。煤炭液化就是將煤炭通過化學途徑轉(zhuǎn)化為燃料、工業(yè)原料等的清潔煤轉(zhuǎn)化技術。煤炭液化的目的就是找到能夠替代石油制品生產(chǎn)燃料化學品的其他碳氫化合物（液態(tài)為主）[18]。1.3 煤炭直接液化原理與工藝1.3.1 煤直接液化原理在煤加氫過程中，氫分子并不會直接與煤反應使煤的結構發(fā)生變化，而是在煤熱解成自由基碎片后與氫反應生成液體產(chǎn)物，也有可能自由基之間反應從而結焦。從文獻中可以得知，一般在直接液化中會發(fā)生煤的溶脹、熱解、對自由基碎片供氫以及脫雜反應四個階段[20,21]。由于煤的組成具有不均一性，煤炭加氫直接液化的反應歷程比較復雜，可大致描述如下：

第1 章 煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景與工藝基礎年，神華集團于長三角建成了煤直接液化工藝開發(fā)裝置，在 2008 年又建成了工業(yè)示范裝置[24]。1.3.3 煤炭直接液化工藝煉廠一般為了將原料煤主體最大程度地轉(zhuǎn)化為相對分子質(zhì)量較低的產(chǎn)品，同時生成最少的氣體，通常將加氫液化分為加氫段和精制段。整個流程如下圖所示[23-26]：

圖 1.8 煤炭間接液化流程Fig. 1.8 Process of indirect coal liquefaction technology煤在煤氣發(fā)生爐（氣化爐）中發(fā)生氣化，先后會發(fā)生干燥、熱解以及一系列反應。煤炭氣化雖然與煤炭燃燒都屬于氧化過程，但是不同于燃燒的完全釋放能量的是，煤的氣化是通過控制供氧量使得煤部分氧化，保留一部分能量（主要指化學能），最終轉(zhuǎn)化成為一種燃料[14]。在得到粗合成氣后需要進行凈化，一般包括除塵、脫硫、脫氯以及脫除二氧化碳[19]。煤間接液化的本質(zhì)就是費托合成反應。F-T 合成反應本質(zhì)上講是一氧化碳的加氫以及烴類增長的反應[40]，其主反應如下： CO H (CH )n CO （1.1）F-T 合成的副反應主要包括甲烷化反應、醇類生成反應、醇類生成反應和生碳反應[42]。雖然上述反應都可能發(fā)生，但是其概率可控，反應留下的控制空間很大。根據(jù)化學熱力學，在通常的費托合成溫度下，C 不可能與 H2O 直接生成液態(tài)
【參考文獻】

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本文編號：2857167