煤炭清洁高效利用技术详解

煤炭清洁⾼效利⽤技术详解
近⽇国家发改委、国家能源局联合下发了《能源技术⾰命重点创新⾏动路线图》。以下是《能源技术⾰命重点创新⾏动路线图》全⽂中煤炭清洁⾼效利⽤部分节选:
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煤炭清洁⾼效利⽤技术创新路线图
(⼀)战略⽅向
1.煤炭分级分质转化。
重点在先进煤⽓化、⼤型煤炭热解、加氢液化、焦油和半焦⾼效转化等⽅⾯开展研发与攻关。
2.重要能源化⼯产品⽣产。
重点在天然⽓、超清洁油品、航天和军⽤特种油品、基础化学品、专⽤和精细化学品的⽣产⼯艺技术等⽅⾯开展研发与攻关。
3.煤化⼯与重要能源系统耦合集成
重点在与⽕⼒发电、炼油、可再⽣能源制氢、⽣物质转化、燃料电池等系统的耦合集成⽅⾯开展研发与
攻关。
4.煤化⼯废⽔安全⾼效处理。
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重点在提⾼复杂废⽔处理能⼒、降低成本、资源化利⽤和减少排放等⽅⾯开展研发与攻关。
5.先进煤电技术。
重点在常规煤电参数等级进⼀步提⾼、新型煤基发电和污染物⼀体化脱除等⽅⾯上开展研发与攻关。
(⼆)创新⽬标
1.2020年⽬标。
开发出3000吨/天以上⼤型煤⽓化技术及煤种适应性强的新⼀代⽓化技术;形成成熟的低阶煤热解分质转化技术路线,完成百万吨级⼯业⽰范。煤制燃料技术、能效⽔平进⼀步提升,掌握成熟⾼效的百万吨级煤制油及特种油品⼯业技术和催化剂,完成10亿⽅级⾃主甲烷化技术开发及⼯业⽰范,实现煤制化学品技术的升级和技术集成。突破煤⽓化废⽔预处理、改善可⽣化性、特征污染物降解及深度处理等关键技术,完成废⽔处理技术⼯业⽰范。全⾯掌握700℃等级⾼温材料制造和加⼯技术,掌握新型煤基发电技术,开发和⽰范燃煤机组烟⽓多污染物(SO2、N0x、Hg等)⼀体化脱除技术。
2.2030年⽬标。
形成适应不同煤种、系列化的先进煤⽓化技术体系,突破基于新概念的催化⽓化、加氢⽓化等技术。实现百万吨级低阶煤热解转化技术推⼴应⽤,突破热解与⽓化过程集成的关键技术。开发出⼀批⾼效率、低消耗、低成本的煤制燃料和化学品新技术并实现⼯业化应⽤。突破煤化⼯与炼油、⽯化化⼯、发电、可再⽣能源耦合集成技术并完成⼯业化⽰范。建设700℃超超临界燃煤电站,建成新型煤基发电技术⽰范⼯程并推⼴,形成具有⾃主知识产权的燃煤污染物净化⼀体化⼯艺设备成套技术。
3.2050年展望。
形成完整的煤炭清洁⾼效利⽤技术体系,整体达到世界领先⽔平,煤炭加⼯转化全⽣命周期经济、社会和环保效益显著提⾼,⽀撑产业实现绿⾊可持续发展。700℃常规煤电技术供电效率达到56-60%;掌握磁流体发电联合循环(MHD-CC)发电等探索技术,实现⽰范应⽤;全部煤电机组实现低成本污染物超低排放,重⾦属污染物控制技术全⾯应⽤。
(三)创新⾏动
1.先进煤⽓化技术。
研发适应于⾼灰熔点煤的新型超⾼温⽓流床⽓化技术、处理能⼒3000吨级/天以上⼤型⽓化炉、千吨级/
天连续⾃动液态排渣床加压⽓化炉;突破⼤型流化床加压⽓化关键技术,开展2000吨级/天⽓化炉⼯业⽰范;研制⽇输送量千吨以上煤⽓化专⽤粉煤输送泵;开展新⼀代煤催化⽓化和加氢⽓化技术研究,并推进⼯业⽰范。
2.先进低阶煤热解技术。
研发清洁⾼效的低阶煤热解技术,开展百万吨级⼯业化⽰范。加强热解与⽓化、燃烧的有机集成,开发⽓化-热解⼀体化技术和燃烧-热解⼀体化技术,与燃⽓循环发电或蒸汽循环发电结合,开展油化电多联产⼯业⽰范。研究更⾼油品收率的快速热解、催化(活化)热解、加压热解和加氢热解等新⼀代技术。
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3.中低温煤焦油深加⼯技术。
研发煤焦油轻质组分制对⼆甲苯、中质组分制⾼品质航空煤油和柴油、重质组分制特种油品的分质转化技术,开展百万吨级⼯业⽰范。研究中低温煤焦油提取精酚、吡啶、咔唑等⾼附加值精细化⼯产品技术。建设50万吨/年中低温煤焦油全馏分加氢制芳烃和环烷基油⼯业化⽰范⼯程。
4.半焦综合利⽤技术。
研究半焦在民⽤散烧、⼯业锅炉、冶⾦、⽓化、发电等⽅⾯的⾼效清洁利⽤技术,完成清洁⾼效的民
声波驱蚊⽤炉灶和⼯业窑炉燃烧试验、⽰范及推⼴;完成半焦⽤于烧结、⾼炉喷吹、⼤型化⽓流床和固定床⽓化、粉煤炉和循环流化床锅炉⼯业化试验、⽰范及推⼴。
5.超清洁油品和特种油品技术。
研发温和反应条件下的新⼀代煤直接液化技术、⾼温费托合成等新型煤间接液化技术;开发超清洁汽柴油以及军⽤柴油、⼤⽐重航空煤油、⽕箭柴油等特种油品⽣产技术;研究煤衍⽣油预处理、芳⾹化合物提取、分离及深加⼯技术。加强煤直接液化与间接液化、⾼温费托合成与低温费托合成的优化集成,完成百万吨级⼯业⽰范。
6.煤制清洁燃⽓关键技术。
开发煤经合成⽓完全甲烷化制天然⽓成套⼯艺技术,开展10亿⽅/年⼯业⽰范。研究煤⽓化与变换、甲烷化的耦合集成技术,探索⼀步法煤制天然⽓技术。开发新⼀代氢⽓分离技术,中⼩型洁净煤⽓化制⼯业燃⽓成套技术。
7.新⼀代煤制化学品技术。
研发新型的氨、甲醇、煤制烯烃、煤制⼄⼆醇合成技术和催化剂;突破甲醇制芳烃、⽯脑油与甲醇联合制烯烃、⼆甲醚羰基化/⼄酸甲酯加氢制⼄醇、合成⽓制⾼碳伯醇、煤制聚甲氧基⼆甲醚、甲醇甲苯
烷基化制对⼆甲苯、煤氧热法制电⽯等技术,并开展⼤型⼯业⽰范。探索合成⽓⼀步法制烯烃、⼄醇等技术。开展煤制化学品⾼效催化剂研发、放⼤与⼯业制备,设计制造配套的⼤型⼯业反应器及其他关键设备。
8.煤油共炼技术。
研究煤油共炼协同反应机理、原料匹配性调控技术,以及新⼀代⾼活性、⾼分散性催化剂制备技术;开发定向转化⽣产清洁油品、特种油品和芳烃技术;⾃主研制单台150万吨/年⼤型浆态床加氢反应器、新型⾼压差减压阀、⾼压油煤浆输送泵等关键装备;研发含油残渣⾼效综合利⽤技术。
9.煤化⼯耦合集成技术。
研发煤与⽣物质和垃圾共⽓化、煤化⼯制(⽤)氢系统与风电(太阳能)制氢集成、煤化⼯与可再⽣能源电⼒储能和调峰集成、煤化⼯与整体煤⽓化联合循环发电集成、煤化⼯与燃料电池发电集成、煤化⼯与⼆氧化碳捕集、利⽤与封存集成等关键技术。
10.⾼有机、⾼盐煤化⼯废⽔近零排放技术。
开发典型污染物⾼效预处理、可⽣化性改善、去除特征污染物酚及杂环类和氨氮等⾼有机废⽔近零排放关键技术;开发包括臭氧催化氧化的深度处理技术及浓盐⽔分离、蒸发结晶组合技术;研究废⽔处
理各项技术的优化组合,完善单质结晶盐分离流程和结晶盐利⽤,开展废⽔近零排放技术优化和⼯业⽰范。进⼀步研发基于新概念、新原理、新路线的煤化⼯废⽔全循环利⽤“零排放”技术。
11.700℃等级镍基合⾦耐热材料⽣产和关键⾼温部件制造技术,以及主机和关键辅机制造技术。
研发700℃镍基合⾦⾼温材料⽣产和加⼯技术,耐热材料⼤型铸件、锻件的加⼯制造技术,⾼温部件焊接材料、焊接⼯艺及⾼温材料的检验技术等;研究700℃机组主辅机关键部件加⼯制造技术;研发700℃超超临界发电机组锅炉、汽轮机及关键辅机和阀门国产化制造技术。
12.新型煤基发电技术。
研究600MW及以上容量机组褐煤预⼲燥及⽔回收⾼效褐煤发电集成及设备开发技术,实现在600MW等级或以上容量机组褐煤⾼效发电集成技术的⼯程应⽤;研发1000MW等级超超临界褐煤锅炉配套风扇磨煤机设计制造技术。研究并掌握全燃准东煤锅炉燃烧技术,建设⽰范⼯程。
13.多污染物(SO2、NOx、Hg等)⼀体化脱除技术。
研发⾃主知识产权的多污染物(SO2、NOx、Hg等)⼀体化脱除技术,包括研发具有同时吸附多污染物的新型⾼效吸附剂及⾼效、低成本氧化剂、氧化⼯艺与设备、以及⾼效催化剂等,研发多污染物⼀体化脱除技术⼯艺关键装置设计与制造技术,研究⼯艺流程优化技术等。
冯代存14.煤电技术探索。
重点探索研究基于富氧燃烧的超临界⼆氧化碳布雷顿循环发电及碳捕集技术、整体煤⽓化燃料电池联合循环(IGFC-CC)发电技术,以及磁流体发电联合循环(MHD-CC)发电技术。
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本文发布于:2024-09-23 18:20:26,感谢您对本站的认可!

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