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煤氣化制氫技術范文第1篇

[關鍵詞] 肝纖維化；基質金屬蛋白酶-1；基質金屬蛋白酶組織抑制因子-1

[中圖分類號] R575 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2013）08（b）-0022-03

肝纖維化是由于各種致病因子引起肝臟的損傷和炎癥，導致纖維組織廣泛增生和沉積，其發生、發展過程與細胞外基質（extracellular matrix，ECM）的沉積與降解相對失衡有關，而ECM的變化和組織基質金屬蛋白酶-1（MMP-1）及基質金屬蛋白酶組織抑制因子-1（TIMP-1）表達有密切的關系，本研究通過動物實驗方法，結合既往實驗基礎上[1]，采用酶聯免疫吸附測定法、免疫組化染色法分別檢測正常及肝纖維化大鼠血清及肝組織MMP-1及TIMP-1表達的變化，分析兩者在肝纖維化中的作用，以期為肝纖維化預防提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物 選擇2011年11月～2013年11月，SPF級SD大鼠20只，體質量180～200 g，雄性，購自南方醫科大學動物實驗中心[SCXK（粵）200620015粵監證字2006B2008]。于廣東省藥物研究所標準SPF級動物實驗室（合格證號：2006C125號）進行動物飼養及實驗。

1.1.2 試劑 大鼠MMP-1及大鼠TIMP-1定量檢測試劑盒（ELISA）（上海西唐生物科技有限公司），大鼠抗MMP-1及大鼠TIMP-1單克隆抗體（武漢博士德生物工程有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 肝纖維化模型建立：根據前期實驗[2]及相關文獻建模[1-3]。

1.2.2 實驗分組及處理 20只雄性SD大鼠適應飼養1周后，隨機分為2組，正常組10只大鼠，不作其他處理，常規飼養12周；模型組10只大鼠，腹腔注射CCl4 0.025 mL（用花生油1∶6稀釋），每周3次，動物實驗共12周。動物實驗結束后，采用摘眼球采血法最大量取血，并置于未加抗凝劑的普通干凈玻璃試管中。剖開大鼠腹腔暴露肝臟，留取肝臟左葉，留取部分肝組織于4%中爾馬林液固定，置于包埋盒中，于切片機切片，厚度3 μm，裱片于普通載玻片上進行免疫組化染色。

1.2.3 指標檢測 按照試劑盒說明書以ELISA方法檢測血清MMP-1和TIMP-1含量；免疫組化染色檢測肝組織MMP-1和TIMP-1表達，組織中出現棕色或黃色的部位為陽性表達部位，在高倍鏡（400×）下，每張切片隨機選擇10個視野，采用專業顯微彩色圖像分析軟件計算每個視野下陽性部位面積的百分比，取其均值為該張切片的陽性表達面積，再進行統計學處理。

1.3 統計學方法

采用統計軟件SPSS 12.0對數據進行分析，正態分布計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩獨立樣本的計量資料采用t檢驗；計數資料以率表示，采用χ2檢驗。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血清MMP-1及TIMP-1含量比較

模型組大鼠血清中MMP-1含量較正常組明顯降低，差異有高度統計學意義（t = 13.38，P < 0.01），血清中TIMP-1含量升高明顯，差異有高度統計學意義（t = 31.92，P < 0.01）。見表1。

2.2 肝組織MMP-1及TIMP-1陽性百分比分析

MMP-1模型組陽性表達面積比例[（5.60±1.51）%]與正常組比較明顯下降，差異有高度統計學意義（t = 14.37，P < 0.01）。TIMP-1陽性百分比分析，模型組陽性表達面積與正常組比較明顯升高，差異有高度統計學意義（t = 38.96，P < 0.01）。見表2。

3 討論

肝纖維化的發生是一過復雜的過程，往往會帶來肝硬化甚至肝癌等不良的后果，積極探索肝纖維化發病機制，尋求有效治療措施對降低肝硬化發病率具有重要意義。肝纖維化發生的原因較多，一般是ECM的生成與沉積增加，造成ECM積累，最后導致肝纖維化。肝纖維化的形成過程主要取決于膠原的合成、沉積、降解、吸收的動態平衡，其消退的特征是肝纖維化基質的降解和正常肝組織的恢復，其發生、發展過程與ECM，特別是膠原的沉積與降解相對失衡有關，這種過度沉積不僅是由于ECM合成增多，更大程度上是由于降解減少引起[4-5]，提示促進ECM各成分的降解是抗肝纖維化的重要途徑，影響ECM降解的主要是MMPS和TIMPS，而ECM主要是Ⅰ、Ⅲ型膠原的沉積。目前在肝內共發現了8種基質金屬蛋白酶，其中MMP-1能夠降解纖維化中肝臟中ECM的主要成分Ⅰ、Ⅲ型膠原[6]，TIMP-1增加和（或）MMP-1減少，可使ECM降解減少，特別是膠原降解減慢，導致組織纖維化發生，反之，導致ECM發生破壞性重建[7]。TIMP-1是體內MMP-1的特異性抑制劑，它能通過其N-末端特異性地與MMP-1催化活性中心的鋅離子結合，從而封閉其催化活性，使有活性的MMP-1失活[8]，TIMP- 1是抑制MMP活性的一組多功能因子家族的主要成員之一，是一種分子質量單位約為28.5 kd的糖蛋白，在肝臟中由枯否細胞、肝星狀細胞及肌纖維母細胞產生。活化的肝星狀細胞表達TIMP-1最強，TIMP-1主要抑制MMP-1活性[9]，TIMP-1主要由激活的肝星狀細胞、肝細胞、內皮細胞分泌，主要作用是抑制膠原酶的活性，同時抑制基質分解素和明膠B，在肝纖維化時其表達明顯增加，主要由位于肝中央靜脈、匯管區周圍及肝竇壁的間質細胞分泌[10]，因而TIMP-1在肝組織中的表達水平可以反映肝組織學纖維化程度[11-12]。前期研究顯示，經復方中藥干預的大鼠肝組織中的Ⅰ、Ⅲ型膠原含量明顯降低，造模組MMP-1表達降低、TIMP-1表達升高，復方中藥組MMP-1表達明顯升高，與造模組相比，正常組及復方中藥組MMP-1表達顯著升高，TIMP-1表達明顯降低[13-16]，與本實驗結果相一致。本研究結果顯示，血清及肝組織MMP-1及TIMP-1與肝纖維化關系密切，史玉嶺[17]使用ROC曲線評估TIMP-1診斷肝纖維化的敏感度、特異性，明顯高于肝纖維化標記物HA、PC Ⅲ、C Ⅳ、LN ，提示血清 TIMP-1診斷肝纖維化有較高的敏感度和特異性，其水平可反映肝纖維化的程度。

本研究為肝纖維化判斷指標提供實驗佐證并為臨床上尋找治療肝纖維化藥物打下了實驗基礎，而如何調節MMP-1及TIMP-1兩者的平衡，抑制TIMP-1的表達將為防治肝纖維化提供新的研究方向。

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煤氣化制氫技術范文第2篇

關鍵詞：IGCC；環保；節能；CO2捕集及封存

中圖分類號： X324 文獻標識碼：A

1　概述（IGCC簡介）

整體煤氣化聯合循環發電（Integrated　Gasification　Combined　Cycle，簡稱IGCC）是當今國際上最引人注目的新型、高效的潔凈煤發電技術之一，是煤氣化多聯產領域中的重要部分，它采用煤或者生物質等作為燃料，通過氣化爐將煤轉化為粗煤氣，粗煤氣經過除塵、脫硫等凈化工藝成為潔凈的煤氣，供給燃氣輪機做功發電，燃機排氣給余熱鍋爐，產生的蒸汽去汽輪機做功發電，從而實現聯合循環發電。IGCC是煤氣化技術，空分技術，煤氣凈化技術、高性能先進的燃氣輪機－蒸汽輪機技術以及系統整體化技術等多種高新技術的集成體。

IGCC具有高效、低污染、耗水少等優點，而且為未來的煤制氫以及CO2的捕集和封存技術提供可能，它的發展符合中國能源的特點，符合中國電力的發展趨勢，符合中國建設節約型社會和可持續發展的要求，IGCC發展勢在必行。

2　嚴峻的能源和環境形勢迫使我國尋找清潔煤利用技術途徑

2.1　我國的能源結構和電力發展需求

我國的能源結構是貧油、少氣、富煤，煤炭占一次能源總消費量的75%以上。中國石油可采儲量約為50億噸，天然氣可采儲量為2萬億立方米，煤炭可開采儲量為7650億噸。如果統一換算成標準煤，中國百年內可采用的資源總量約2萬億噸標煤。其中煤炭為15000億噸標煤，占75％；其他化石能源為1000億噸標煤，占5％；可再生能源為4000億噸標煤，占20％。由表1可以清晰看出我國三種能源的采儲量和可采用的年限。

隨著我國經濟得發展，電力的消耗以難以置信的速度增長。在1995年，總的發電容量是217GW。5年之后，2000年，總發電容量達到了319GW。到2004年，達到了441GW。在接下來的2年來，總的發電容量分別是517和622GW，到2007年，供需基本上達到了平衡，有些地區也許還過剩。我國能源不像美國，沒有大量的天然氣和石油資源，主要的資源還是煤炭。煤資源豐富且相對比較廉價，占總開采化石能源的92.6％。所以煤炭仍然是發電的主要能源，這是不爭的事實，但是由于燃煤引起的環境問題給我國帶來了很大的壓力。

2.2　我國的環境問題

煤的開發和應用已經引起了嚴重的環境和生態問題。據統計，我國大氣污染中90％的SO2、71％的CO、82.5的CO2和NOx是由燃煤造成的。2007年2月，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）公布了第四份氣候變化評估報告第一部分內容《氣候變化2007：物理科學基礎》，指出從現在開始到2100年，全球平均氣溫升高幅度可能是1．8攝氏度至4攝氏度，海平面升高幅度是18厘米至59厘米，而造成這一趨勢的原因有90％可能是人類活動排放的二氧化碳、甲烷以及氮氧化物所致；二氧化碳的增加主要是人類使用化石燃料所致，而甲烷和氮氧化物的增加主要是人類的農業生產活動所致。

3　我國發展IGCC的必要性

能源和環境的嚴峻現實使我們不得不認真的考慮煤電的可持續發展問題，這是關系到我國建設資源節約型和環境友好型社會的一個重要問題。我國將長期依賴煤這種能源發電，所以煤的清潔應用是可持續發展的能源系統時非常重要的。要緩解電力與資源、環境的矛盾，除現有火電機組降低污染物排放和提高循環效率、新增發電機組采用大容量和高參數潔凈煤技術之外，另一方面就是積極研究開發更加高效、更潔凈的煤制氫和氫能發電技術及二氧化碳埋存技術，以達到更高的發電效率，并且實現包括二氧化碳在內的各種污染物的近零排放。

IGCC是目前最有前途的發電和燃料制備技術，不僅滿足電力發展的需求，還有滿足環境和氣候的要求。IGCC將中國的主要動力資源－燃煤與高效環保的燃機技術通過煤的氣化和清潔工藝有機的結合在一起，在發電效率和環保等方面具有無可爭議的優勢。

IGCC電站還可以通過水氣變換反應實現制氫和CO2。IGCC的不可避免的成為實現燃煤發電和其他用途的潔凈煤技術的最佳選擇。另外，目前制氫技術越來越引起人們的重視，而關鍵技術就是煤氣化為基礎的IGCC技術[25]。所以我國更應該大力發展IGCC發電技術。

4　我國IGCC發展狀況

我國是一個以煤為主的能源生產和消費大國，在發展煤電技術過程中，已經基本解決了傳統的粉塵、SOx和NOx污染排放問題，在研究開發以CO2減排為目的的未來發電技術和工業示范，主要集中在如下3個方面：

4.1IGCC發電技術：研究開發煤基氣化技術、低污染合成氣燃機技術、IGCC系統優化集成、電站設計技術以及輔機設計技術，集成后建立典型的IGCC示范系統。由于經濟發展等原因，在我國已經建立的IGCC示范電站有：環渤海區域——天津，250MW級、干煤粉氣化技術、E型燃機；長三角地區——杭州，半山電站200　MW級、水煤漿氣化技術；珠三角地區——東莞，粉煤加壓密相輸運床氣化技術。

4.2IGCC發電與多聯產技術：2003年，在兗礦開工建立一座煤氣化發電與甲醇聯產示范項目：激冷水煤漿氣化爐、年產24萬噸甲醇、6B燃機；山東兗礦集團正在榆林建立百萬噸/年煤間接液化制油示范工程，配有4臺低溫費托合成反應器，40MW級燃機，4×25萬噸/年甲醇；山西潞安礦業集團正在潞安建立16萬噸/年油電聯產示范工程，配有單臺費托合成反應器，40MW級燃機，1×16萬噸/年甲醇。

4.3未來發電技術預研究：根據我國的能源實際情況和研究基礎參與國際合作，對未來發電的主流技術進行研究，主要有：（1）研究開發單元技術：氫燃機、煤基CO2分離、純氧燃燒和煙氣CO2捕集等若干個單元技術；（2）研究開發系統技術：煤基氣化CO2分離的系統技術、燃煤電站CO2分離系統技術以及CO2利用和封存系統技術；建立試驗系統研發平臺和系統集成研究：研發平臺：氫燃機、煤基氣化CO2脫除、純氧燃燒試驗系統；建立常規燃煤電站CO2捕集、CO2驅油系統的半工業試驗裝置和煤基氣化的氫燃料電池發電系統。

5　我國發展IGCC的主要障礙和應該注意的問題

目前制約IGCC走向商業化的重要因素是比投資和發電成本較高，也就是IGCC發電廠的初始造價偏高。美國的第一個IGCC電站是$3，000/kW的成本在上世紀80年代中期建成的，其發電效率同常規燃煤電站相當。在90年代中期到末期的6個IGCC電站的成本資金將在$1，500～$2，000之間，而發電效率將增長到40％。在未來的發電成本上將有更大降低，甚至可以達到$1，500/kw，而發電效率可以增長到50％以上。在中國目前的狀況下，IGCC的資金投資成本是$1，338/kW，幾乎是常規燃煤電站的2倍，所以限制了IGCC在中國的發展。在2010年以后，IGCC的建設成本將降低到少于$1100/kW。IGCC成本可以通過改進設備、優化系統、提高性能、增大裝機容量、爭取批量生產等方式來突破這個經濟問題。美國能源部能源研究中心（METC）對IGCC價格的預測見表2：

中國IGCC發展緩慢的原因不僅僅是資金問題，而且缺少IGCC的長期運行經驗，建設周期長，關鍵技術的掌握問題。這需要特殊的政策和有效的市場刺激，需要環境政策和標準進一步的加強，需要產、學、研的有效結合和分工，需要有效的政府支持和監督。

結語

我國發展IGCC應該從我國整體能源、環境的大視角下出發，研究IGCC在整個能源系統中的位置，安排近期、中期、長期的戰略，加強國際合作，有國家和政府特殊政策的支持，把出發點和立足點放在培植我國自主創新能力上，集中全國優勢力量，掌握有關關鍵技術，培植我國自己的IGCC多聯產的設計、系統集成、制造、運行的工業體系。

參考文獻

煤氣化制氫技術范文第3篇

關鍵詞：煤炭 地下氣化 歷史 中國 前景

1、煤炭地下氣化的基本概念

煤炭地下氣化（Underground Coal Gasification）就是向地下煤層中通入氣化劑，將煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱作用及化學作用而產生可燃氣體，然后將產品煤氣導出地面再加以利用的一種能源采集方式。[1]

2、煤炭地下氣化技術概況

2.1開發歷史與技術比較

2.1.1國外的歷史

前蘇聯自30年代初開始地下煤氣化技術試驗，至50年代末達到工業化生產，所生產的煤氣用于發電或工業燃料氣。目前有關工作基本停頓。氣化方法包括 “有井式”和“無井式”(鉆孔法)。

6個歐共體成員國于1988年組成歐洲地下煤氣化研究工作組，其長遠目標在于通過現場試驗和半商業運行，論證歐洲典型煤層商業應用地下煤氣化的可行性。第一個西班牙現場聯合試驗自1991年10月開始至1998年12月結束， 氣化總共進行301h。采用的主要技術是利用石油天然氣工業的定向鉆井技術。實驗成功表明：歐洲煤可在500m深氣化并生產高質量煤氣；氣化過程穩定并可控制。[2]

2.1.2國內的歷史

我國采用“長通道、大斷面、兩階段”煤炭地下氣化工藝，1994年完成徐州新二號井半工業性試驗、1996完年唐山劉莊礦工業性試驗、2000年完成山東新汶礦孫村煤礦產業化示范工程，2001年進行了山東新汶協莊煤礦、鄂莊煤礦、肥城曹莊煤礦和山西昔陽煤化公司的推廣利用。

我國自1958年到1962年，先后在新汶、鶴崗、大同、皖南、沈北等許多礦區進行過自然條件下的煤炭地下氣化試驗；1987年中國礦業大學在徐州馬莊煤礦報廢礦井進行無井式氣化，試驗進行3個月，產氣16萬m ，煤氣平均熱值4．2MJ／m 。馬莊試驗表明，礦井遺棄煤炭地下氣化是可行的，但所采用的無井式氣化工藝必須改進。

2.2 對煤炭地下氣化技術的評述

煤炭地下氣化被譽為新一代采煤方法。早在1979年聯合國“世界煤炭遠景會議”就曾明確指出，煤炭地下氣化是從根本上解決傳統煤炭開采和使用方法存在的一系列技術和環境問題的重要途徑。

煤炭地下氣化所得的煤氣主要有以下用途：①用于發電；② 用于工業燃氣；③ 提取純氫，進一步用作還原氣和精細化工產品；④ 用于城市的民用煤氣；⑤用于合成甲烷，進入天然氣管網；⑥ 用于化工合成原料氣，通過煤氣可合成甲醇、氨氣、二甲醚、石油等 。[3]

3、煤炭地下氣化在中國的前景

3.1發展煤炭地下氣化技術的原因

其一，煤炭工業是重要的基礎產業，然而煤炭開采成本隨著開采強度的加大而不斷提高，東部煤炭后備資源愈發不足。煤炭地下氣化技術是一項從根本上改造傳統的煤炭生產與利用工藝的技術，因此從國家產業政策和技術政策的角度來看，應該支持煤炭地下氣化工藝的發展。

其二， 由煤礦地下生產的煤氣可廣泛應用于燃料氣、發電、煤化工和提取氫等清潔燃料高附加值的生產領域(當然還有許多研究開發工作要做)，由此大大提高煤炭工業的經濟效益，促進煤炭工業技術和產品結構升級。煤炭地下氣化的發展有可能成為煤炭工業的新的經濟增長點，應引起高度重視。這一新的經濟增長點是伴隨著煤炭資源的合理、綜合和有效利用而來，我國已有的關于資源綜合利用的優惠政策也應該向這一新技術的開發與應用傾斜。

其三，從原則上說，地下煤氣化技術是比常規地面煤氣化清潔煤技術還要清潔的一項清潔煤技術。煤炭地下氣化技術是一項從煤炭開采利用源頭預防和治理污染的清潔生產(CP)技術，亦即環境無害化技術(EST)。

3.2對于煤炭地下氣化在中國的前景的展望

我國正處于工業化、城市化、現代化加快推進的進程中，能源需求快速增長，大規模基礎設施建設不可能停止。據統計，2000 后我國的能源消費年平均增長率高達9.7%，2007 年，我國能源生產總量達到23.7 億tce，能源消費達到26.5 億tce，位居世界第二[4]。“富煤、少氣、缺油”的資源條件，決定了中國能源結構以煤為主，低碳能源資源的選擇有限。我國電力中，水電占比只有20%左右，火電占比達77%以上，“高碳”占絕對的統治地位。盡管太陽能、風能等可再生能源在大力發展中，但一時都很難充當主角。

因此，我國能源結構以煤炭為主的局面在短時間內還難以改變。讓煤的開采和使用變得干凈、少污染，將煤炭資源低碳化利用成為當務之急。發展煤炭地下氣化是我國解決上述問題的最佳途徑。隨著我國煤層氣產業的發展，煤層氣與煤炭地下氣化的綜合開發和利用也必將降低成本、提高煤炭地下氣化的經濟效益。[5]

4、對于中國煤炭地下氣化的建議

對于煤炭地下氣化技術，應加強不同煤層賦存條件下穩定氣化工藝參數及控制技術的研究；煤炭地下氣化燃空區動態監測可視化及控制技術的研究；煤炭地下氣化污染物控制及資源化技術的研究；煤炭地下氣化煤氣綜合利用技術的研究。

另外，為發展我國煤炭氣化產業，要積極鼓勵企業和居民使用煤氣，周家應制定相關政策，對使用煤氣提高能源轉化效率，減少污染的企業實行優惠政策，如減免稅收。[6]

設立煤炭地下氣化科技投資總公司，以對煤炭地下氣化技術進行規劃管理與運作，促進其工業化和產業化的進程。同時，使煤炭地下氣化技術與金融相結合，獲取更大效益，最終迎擊未來全球能源危機的挑戰。

在經濟發達地區擴大實驗，可考慮把淮海經濟區建成國家級“煤炭地下氣化戰略試驗區”。徐州、新汶都有很好的基礎和科研能力，較強的社會經濟需求，建立試驗區可以擴大西氣東輸氣源供應，優化淮海經濟區產業結構。

國家應把煤氣地下氣化列入十二五規劃，把煤地下氣化與西部大開發結合起來，與西氣東輸管道結合起來，與發電、制氫、化工等產業結合起來。[7]

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煤氣化制氫技術范文第4篇

關鍵詞： 能源 煤化工潔凈轉化清潔能源前景與應用

1、引言

煤不僅是一種不可再生的能源資源，同時還是一種寶貴的碳氫資源和化工原料，由于煤的結構組成的殊死性，使其成了某些化工原料和化學品的唯一來源。人們常說煤是”烏金”，不僅是因為是寶貴的礦物質資源，還與煤在國民經濟中的重要地位有關。我國是世界上少數幾個以煤炭為主要能源國家之一，煤炭是我國國民以濟發展中一項支柱性能源，從全球范圍來看，因煤炭儲量遠大于石油和天然氣，我國也是缺油少氣的國家之一。隨著經濟的進一步發展，我國的能源和資源面臨著前所未有的挑戰，煤炭在我國的能源結構中占70%以上，我國石油和天然氣資源相對不足，這個缺口一部分就要由煤來補充。盡管在未來一段時間內天然氣資源的勘探和開發將會有較大的增長，但煤炭占國家能源主導地位的現狀在短期內不會改變。21世紀，全球低碳經濟號角的吹響，清潔能源將是今后能源發展的主要方向，煤的潔凈轉化成為煤炭綜合利用的一個新的課題，新型煤化工是煤潔凈轉化的重要基礎。

2、煤化工產業

21世紀，世界的能源結構會發生重大的變化。從所周知，目前環境惡化的一個重要因素就是煤炭消耗，煤炭在直接燃燒過程中存在著效率低、污染嚴重的問題，隨著潔凈能源的提出，世界上不少國家在煤的綜合利用方面進行了攻關，在煤的潔凈轉化方面取得了實質性的突破。

煤化工產業開始于18世紀后半葉，到了19世紀己經形成了完整的煤化工體系。第二次世界大戰以后，石油化工發展迅速，很多化學品的生產又從以煤為原料轉移到以石油、天然氣為原料，從而削弱了煤化工在化學工業中的地位。進入20世紀，一些國家以農林產品為原料的有機化學品多改為以煤為原料生產，煤化工成為化學工業的重要組成部分。進入21世紀，受國際油價不斷上漲、大氣污染等現實問題的制約，開發新型能源是當前世界各個國家的戰略任務，在太陽能、風能、水能、核能等方面均取得了一批批較為成熟的成果，但煤炭在全球經濟發展中的重要地位依然不會改變，尤其是在缺少石油資源、天然氣資源的中國，煤將還是占能源消耗的主導地位，開發先進的煤轉化技術工作迫在眉睫。

3、新型煤化工

新型煤化工通常指煤制油、甲醇、二甲醚、烯烴四種。目前國內傳統煤化工已有很長的歷史，新型煤化工才剛剛起步。 2004年以來，傳統煤化工開始過剩，2010年電石和焦炭產能己高于市場需求， 產能過剩將會引發企業間的惡性競爭，導致產品的價格下降，經營風險顯著上升，因此，國家已經將傳統煤化工列為限制發展的范圍。正當所有的輿論都對傳統煤化工喊停的時候，峰回路轉，新型煤化工開始進軍。隨著國際國內投資者紛紛進入，新型煤化工開始從實驗室走向生產。一些傳統煤化工較成熟、規模大的企業逐漸向新型產業發展，積極走出去，充分利用已經具備的技術、人才、管理優勢，開發新型煤化工項目。目前全國在建的新型煤化工項目有30多項，總投資達800多億元，新增產能為甲醇850萬噸，二甲醚90萬噸，烯烴100萬噸，煤制油124萬噸。而已備案的甲醇項目產能3400萬噸，烯烴300萬噸，煤制油300萬噸。 從市場上看，石油資源短缺，油價一直高位運轉，以煤化工產品替代石油是一種趨勢。從戰略上看，石油是戰略資源，1/3靠進口，而且存在有錢買不到的情況，儲備石油很重要。從成本上看，4噸煤一噸油，有明顯的成本優勢。“缺油、少氣、富煤”是我國的基本國情，發展新開型煤化工是必然選擇。

4、煤潔凈轉化的應用

煤的轉化是指煤經過加熱或者化學加工變成新的物質以及燃燒生熱等工藝過程的總稱。煤除去燃燒，通常說的煤轉化一般指煤化學工程或煤基－碳化學。煤化學工程主要包括煤的熱解、煤的氣化和煤氣凈化、煤的液化以及煤的其它化學加工等。煤化工產品主要有三種：潔凈的高熱值燃料、化學品和炭素材料。煤基－碳化學工程可以用煤為原料生產塑料、合成纖維、碳纖維、醫藥、染料、香料等人們現實生活中不可缺少的物質和用品。在煤轉化過程中對環境無污染并且轉化的產物是潔凈的稱之為“煤的潔凈轉化”，根據需要，將煤定向轉化為各目標產品稱之為“煤的定向轉化”。

4.1煤的氣化

煤氣化可產生潔凈能源。煤氣化工藝過程主要包括煤炭氣化和煤氣凈化兩部分。粗煤氣經凈化脫除了粉塵和硫氧化物等，可以根據需要生產工業或民用燃料氣。煤氣化的重要產品是氫，氫是重要的化工原料，目前氫氣主要是由煤、天然氣（CH4）以及石油為原料和水蒸氣在高溫下氣化、重整或烴類部分氧化轉化生成。在轉化過程中，化石能源中的碳首先變為一氧化碳，為了得到更多氫，再經過水汽變換反應CO+H2O＝H2+CO2，把CO進一步轉變為 CO2。氫也可由電解水得到，但這是一種昂貴的方法，一般在特殊的情況下（如氯堿工業）或是特殊需要的氫（如火箭燃料），用煤制氫是工業用氫的主要來源。

4.2 煤的液化

煤的液化技術是將固體的煤炭轉化為液體燃料、化工原料和產品的先進潔凈煤技術。煤炭液化技術中又可分煤的直接液化技術和煤的間接液化技術。煤的直接液化技術是將固體煤先磨成粉，再和自身產生的液化重油（循環溶劑）配成煤漿，在高溫（4500C）和高壓（20－30MPa）下直接加氫反應，將其降解和加氫從而轉化為液體油類，又稱加氫液化。一般情況下，1噸無水煤灰能轉化成500－600千克以上的液化油，加上制氫用煤，約3－4噸的原煤可產生1噸成品油，煤直接液化可生產潔凈優質的汽油、柴油和航空糊料。煤的間接液化工藝就是先把煤全部氣化合成氣（氫氣和一氧化碳），然后再在催化劑下合成汽油，適用于煤種比直接液化廣泛，可在現有化肥廠己有氣化爐的基礎上實現合成汽油，反應壓力為3 MPa，低于直接液化，反應溫度為5500C，高于直接液化，油收率低于直接液化，約5－7噸煤出1噸成品油，成本比直接液化高。

4.3煤化工替代燃料

煤化工替代燃料產品可分為三類：含氧燃料（醇/醚/酯）、合成油（煤制油）、氣體燃料（甲烷氣/合成氣/氫氣）。其中含氧燃料技術成熟，是近期應予推廣應用的重點，合成油與現有車輛技術體系和基礎設施完全兼容，但其技術尚待完善，將在2020年發揮重要作用。氣體燃料車優點很多，我國將從基礎科學研究、前沿技術創新、工程應用開發等方面逐一突破。煤制甲醇、二甲醚已經投產，產量也位于世界前列。甲醇盲目發展的勢頭逐漸顯現，繼續發展下去，甲醇供應就將明顯過剩，另外，甲醇在替代交通領域原料上，存在熱值低、機械腐蝕性等難以克服的問題。 與甲醇的擔憂不用，同是替代交通領域的材料，二甲醚卻更為專家所認可，二甲醚是民用市場上最為成熟的替代燃料。發改委出臺的關于煤化工產業管理意見上，也明確將二甲醚定性為具備前景的能源替代品，是適合中國能源結構的燃料。 煤制油和烯烴尚處在工業化試驗和示范階段，由于國際石油價格高位運行以及石油的稀缺性，煤制油等能源替代性的煤化工有巨大利潤空間。

5、新型煤化工的前景

新型煤化工以生產潔凈能源和可替代石油化工的產品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它與能源、化工技術結合，可形成煤炭――能源化工一體化的新興產業。在國際油價居高不下、全球對替代化工原料和替代能源的需求越發迫切的背景下，中國的煤化工行業以其領先的產業化進度成為中國能源結構的重要組成部分。煤化工行業的投資機遇仍然受到國際國內投資者的高度關注，煤化工技術的工業放大不斷取得突破，大型煤制油和煤制烯烴裝置的建設進展順利。“十二五”期間煤化工產業重點發展地區是煤炭的調出區和自給區，在“十二五”期間重點是做好煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣等示范工程，科學評估技術路徑、經濟性、環境影響、風險與制約條件等也同步進行，可以說，新型煤化工行業在中國面臨著新的市場需求和發展機遇。

煤氣化制氫技術范文第5篇

關鍵詞：煤制油技術 液化技術 溶劑精煉煤法

我國作為世界的第二大能源消耗國，石油是我國當前的主要消耗能源，隨著社會的發展，對其需求量亦在隨之增加，石油問題成為我國經濟發展過程中必須面對的問題。煤炭在我國整個能源消費體系中的比例約占70%，短期內以煤為主的能源消費結構難以改變。長期以來，我國已形成的能源生產體系的基本格局是以煤炭生產為主，這決定了煤炭在新能源開發中的螢要地位。從國家能源結構調整和能源安傘方面考慮，煤制油已經成為我國能源發展戰略的一個重要方向。文中對當前我國煤制油技術的發展進行了分析介紹。

一、 煤制油技術

煤是煤制油的主原料，通過化學方式加工生產油品的一項技術。煤制油技術最初源于20世紀初，柏吉烏斯作為煤液化制油的奠基人，其首次在高溫高壓下將煤加氫完成了制油工藝的研究，隨后，德國為了滿足戰爭的需求，大力開展了由煤制液體燃料的研究和工業生產。尤其20世紀70年代的兩次石油危機，促使世界各國重新審視煤作為一次能源的重要性，煤制油技術的研究開發重新得到重視，一些新工藝也被陸續開發出來。但總體來分，煤制油技術分為煤直接液化和煤間接液化兩條路線。煤直接液化是指將煤置于較高溫度和壓力下，使其與氫發生反應，達到降解和加氫，最終轉化為液體燃料的過程；而煤間接液化的主要思路是先讓煤氣化生成合成氣，再以合成氣為原料通過費托反應轉化為液體燃料。

1 煤制油的基本原理

煤變油是指將煤通過脫碳和加氫轉化加工，生產出汽油、柴油、液化石油氣等液體燃料的煤液化技術，有“直接液化”和“間接液化”兩種技術方法。前者對煤質要求高于后者，但其液化路線相對簡單，熱效率高，液體產品收率也比較高。兩類液化技術都有成熟范例，我國已擁有絕大多數自主知識產權。

2 煤炭制取甲醇的化學反應

（1）煤炭純氧氣化（生成物H2/CO=0.5）：

2（CH）+O22CO+H2

（2）合成甲醇（配入由水電解生成的H2，反應物H2/CO=2.0）：

2CO+H2+3H22CH3OH

（3）合成二甲醚：

2CH3OHCH3OCH3+H2O

或者由合成氣來制得（配入由水電解生成的H2，反應物H2/CO=2.0）：

2CO+H2+3H2CH3OCH3+H2O

（4）合成乙烯：

2CH3OHC2H4+2H2O

或者由合成氣來制得（配入由水電解生成的H2，反應物H2/CO=2.0）：

2CO+H2+3H2C2H4+2H2O ΔH=-11.72kJ/mol

（5）甲醇合成丙烯

3CH3OHC3H6+3H2O ΔH=-30.98 kJ/mol

二、直接液化技術

煤直接液化又稱煤的加氫液化法。指通過加氫使煤中復雜的有機高分子結構直接轉化為較低分子的液體燃料，轉化過程是先把煤磨成粉，再和自身產生的液化重油（循環溶劑）配成煤漿，在高溫（450℃）和高壓（20 MPa～30 MPa）下直接加氫，將煤轉化成汽油、柴油等石油產品，從煤的液化過程來看，采取直接液化的方式，能夠有效提高煤制油的生產效率，在煤直接液化過程中，煤的生產效率主要為一噸優質原煤可以產出 0.5～0.6 噸油，如果想生產成品油，產出比為 3-4噸制氫優質煤產出 1 噸成品油。基于這一分析，煤的直接液化生產率較高，是煤制油的重要方式。通過對煤直接液化的工藝流程進行分析可知，其工藝流程。

優點： 熱效率較高，液體產品收率高；

缺點：煤漿加氫工藝過程的總體操作條件相對苛刻。

二、煤制油間接液化技術

煤間接液化工藝流程主要包括煤氣化、氣體凈化、合成及產品分離與改質等部分[煤間接液化典型流程]）其中煤氣化部分投資占總投資的70%～80%同時，高選擇性合成催化劑及與其相匹配的反應器的應用，對提高過程熱效率、增加目的產品收率，改善經濟效益起重要作用。煤間接液化技術具有下述特點：①使用一氧化碳和氫，故可以利用任何廉價的碳資源（如高硫、高灰劣質煤，也可利用鋼鐵廠中轉爐、電爐的放空氣體），如南非SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ工廠所用煤中灰分含量高達27%～31%；②可根據油品市場的需要調整產品結構，生產靈活性較強；③可以獨立解決某一特定地區（無石油煉廠地區）各種油品（輕質燃料油、油等）的要求，如費托合成油工廠；④工藝過程中的各單元與石油煉制工業相似，有豐富的操作運行經驗可借鑒。

三、煤制油技術的發展趨勢

從上述分析可知，出于提高成品油和化工產品供應的需要，煤制油技術在工業發展中得到了重要應用，并取得了積極效果，目前來看，煤制油技術是將原煤轉化成油的最佳手段，煤化工也成為了工業發展中的重要技術突破，基于這一分析，煤制油技術將在未來的工業發展中得到重要應用并取得快速發展。

1.工藝技術不斷提升優化

煤制油包括直接液化和間接液化兩種工藝技術路線，直接液化油品芳烴含量較高，柴油十六烷值低，而間接液化油品直鏈烷烴含量較高，柴油十六烷值也高。間接液化和直接液化油品互相調和，可以提高煤制油產品的品質和市場競爭力。神華集團鄂爾多斯百萬噸級直接液化煤制油示范工程于2008年12月成功開車，目前神華正在就后續煤制油項目開展前期工作。在鄂爾多斯，神華還計劃建設配套的間接液化裝置，實現間接液化和直接液化油品互相調和。兗礦集團自主研發的間接液化煤制油技術，并在山東魯南化肥廠完成5000噸級中試。

2. 節能環保成為發展主題

“十一五”以后，煤制油企業應將轉型升級作為企業可持續發展的重中之重，首先要確立“與生態環境相容，與產業導向相符，與經濟發展相聯，與城市形象相稱” 的發展原則，做到節能減排、安全環保。 為了增強員工的節能減排意識，要緊扣宣傳教育這一重要環節。 從最初的政策解讀，到形勢任務宣傳；從節能減排與企業長期發展的關聯度及重要性分析，到生存意識、危機意識教育；從“綠色化工，讓生活更美好”的目標愿景激勵，到節能減排自覺性和緊迫性的激發，只有企業和員工的責任感增強了，才能使承擔社會責任的使命意識逐步轉化為自覺行動。