基于煤间接液化的能源动力——一碳化工多联产系统关键技术讨论及工程应用一、讨论内容1.1 工程总体设想国内外现有的多联产模式均采纳从单一的设备〔气化炉〕中产生的"合成气"〔主要成分为 CO+H2〕,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〕、以及用于工艺过程的热和进行发电等。多联产系统能够从系统的高度出发,结合各种生产技术路线的优越性,使生产过程耦合到一起,彼此取长补短,从而到达能源的高利用效率、低能耗、低投资和运行本钱、以及最少的全生命周期污染物排放,并以此形成资源、能源、环境一体化系统(图 1)。即现有的多联产模式均以煤汽化为源头来对碳一化工和能源动力过程进行耦合,从而在煤清洁转化的同时实现各种化工产品、液体燃料、能源动力的增值。图 1 资源、能源、环境一体化系统另一方面,中国以燃煤而为主的能源结构在短期内难有较大改变,煤粉燃饶锅炉仍占据绝对地位,随着烟气脱硫、烟气脱硝装置的建设,燃煤电厂的二氧化碳排放将是继硫氧化物、氮氧化物之后的又一重大环境问题。在开发新一代低二氧化碳排放的先进能源动力循环如整体煤气化联合循环 IGCC 的同时,对现有数量庞大的传统燃煤机组的二氧化碳减排和综合利用进行讨论,将是一件非常有意义的工作。同时,由于发电机组常常会遇到调峰问题,在电厂上网负荷缺乏时,锅炉在低负荷下长期运行导致效率过低,单位煤耗上升,运行本钱偏高,并造成能量损失和浪费。假设能实现能源动力系统与基于煤间接液化的一碳化工系统的联产工艺,将现有传统燃煤机组排放的二氧化碳作为一碳化工系统的局部原料,利用电厂的磨煤系统作为煤气化工艺的给料装置,综合利用电厂的水、电、蒸汽,并用合成气生产甲醇、醋酸、醋酸酐等化工产品,使能量以化学能的形式加以保存这样就可在解决燃煤机组二氧化碳减排和综合利用问题的同时,防止或减少能源动力系统的能量损失和浪费。该多联产工艺的建立,使燃煤发电—煤气化—甲醇合成—醋酸及醋酸酐合成各工艺相互耦合,各技术路线取长补短,实现能量的梯级利用,将更能表达多联产系统的优越性。 本工程的总体讨论思路如下列图所述。整个多联产工艺分成电厂主体系统,二氧化碳别离及提纯系统,煤气化系统,甲醇合成系统,醋酸/醋酸酐联产系统等五大系统。 1.2 关键科学问题和讨论内容 燃煤锅炉二氧化碳别离及提纯技术本工程拟对燃煤锅炉产生的烟气中...