发展焦化煤气发电 推进节能优先
根据中国化工信息中心副总工张瑞同志和提供的资料,2003年,山西省在太原、阳泉、临汾、晋城四个市进行了甲醇汽油推广试点工作,全省有48.26万辆车次使用了甲醇汽油,涉及近50种车型,累计消耗甲醇汽油12,192t。在此基础上,山西省政府前不久决定,2004年下半年在全省11个城市推广甲醇汽油,甲醇汽油的用量从2003年的1.2万t增至2004年的3万t。河南驻马店、漯河及黑龙江哈尔滨等地也有类似成功经验。
由于目前世界和国内油价持续居高不下,北京地区93#汽油市场零售价格达到每公升3.66元,为甲醇汽油大踏步进入市场创造了机遇,一些产煤大省和大型焦炭生产企业已经开始积极行动。中石化山西公司销售的M15甲醇汽油比销售国标93#汽油增加121元/t的经济效益。甲醇燃烧值5,426kcl/kg,汽油的燃烧值为11,000kcl/kg,热值比为1:2,按照热值等价计算法,两者价格比也应为1:2,如果目前车用汽油价格为4元/kg计,甲醇的价格可以达到2,000元/t,销售甲醇汽油的经济性是非常明显的,但是世界燃料油的价格是否会长时间维持在这一高价位还是一个不可预测的问题。
由于煤气转换石油代用燃料的投资比较大,存在一个规模效益问题,所以利用焦化煤气生产石油代用燃料对于大型炼焦企业比较合适,而中国在相当一段时间中焦炭生产占主导地位的还是中、小型炼焦企业,由于规模的限制采用转换石油代用燃料工艺的经济性未必合适。目前,全国出现大范围电力和煤炭供应紧张,焦化煤气更主要的利用方向中不可避免地要直接作为燃料利用,而生产高品位的电能应该成为直接燃料的主导方向。
焦化煤气中的主要成分是氢气,占体积的45-65%,如果燃料电池技术能够成熟普及,煤气将是非常理想的氢燃料来源,但是根据目前的发展,燃料电池的普及,以及氢燃料体系的建立也许还需要10~20年甚至更长的时间。因此,当前的利用方式还需要立足于现有的成熟技术上,主要是燃气轮机和燃气内燃机,以及正在快速发展普及之中的微型燃气轮机和最传统的蒸汽轮机发电。
焦化煤气中可燃的主要成分中有氢、一氧化碳和甲烷三种物质可以直接作为燃料利用,以内蒙西部地区某焦化厂和山西吕梁地区某焦化厂的焦化煤气成分为例:可以参加燃烧的气体成分比例高达88-91%,属于非常优质的气体燃料。利用这种优质燃料的主要困难是过虑吸附焦化煤气中的一些不利物质,主要是粉尘、硫化氢、焦油、奈和水。
气体处理是这一资源利用的最大的问题之一,也是一个瓶颈性质的问题,很多动力设备是无法适应焦化煤气中的大量杂质及影响。特别是焦油和奈在高温下,可能在燃料供应管路内结垢,造成管路堵塞问题;水分子和硫化氢化合成为强腐蚀性的硫酸,损害机械设备;在粉尘中可能残存钾、钠或其他重金属,钾钠在高温下可以形成强腐蚀,造成动力系统热部件的损伤,而重金属在高温下可能附着在热部件表面,造成设备功率衰减;燃料中的尘埃会形成动力设备内部积灰积炭,影响设备效率和出力等等。所以,上述问题都需要采取必要措施和工艺加以控制。
我国焦化煤气后处理工艺的研究和实践一直在进行,有多家研究机构、企业能够通过提供合理的工艺设计和设备技术集成,满足各种工艺纯度的处理要求。例如中国科学院山西煤化所,长期以来从事这方面的研究,在世界上处于比较领先的地位。目前,有关机构正在考虑设计生产一些模块化的处理单元,这些单元甚至具备移动性,可以根据需要和
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