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作者:an888    发布于:2024-04-02 04:27    文字:【】【】【

  首页.「天辰注册」.首页生物燃料主要是指以生物质为原料制取的燃料乙醇和生物柴油。生物燃料的发展动因,一是源于国家石油安全的需求,即作为汽油和柴油的替代能源,以达到缓解石油过度依赖进口的危机;二是源于国家环境保护的需要,利用生物燃料的清洁性降低机动车污染物排放。燃料乙醇是指用玉米、木薯、甘蔗、甜高梁以及农作物秸秆等生物纤维制取的液体燃料;生物柴油是指用废食用油、油料植物(麻疯树、黄连木等)和油料水生植物(藻类)等为原料制取的液体燃料。生物燃料可直接与汽油或柴油按一定比例混合后作为汽车动力燃油使用,起到替代汽油和柴油的作用。而汽车用汽油和柴油在我国交通部门油品消费中占很大比例,因此,生物燃料替代潜力的分析和研究将主要围绕汽车用油展开。

  燃料乙醇(俗称酒精),以玉米等农作物或秸秆为原料,经发酵、蒸馏而制成,生产工艺技术成熟。燃料乙醇以10%比例与汽油搀和作为汽车动力燃料(E10),在减少汽油消耗的同时,还能有效改善油品的使用性能和降低汽车尾气污染。国家汽车研究中心的实验结果表明,汽车使用燃料乙醇汽油,其动力性能基本不变。从机理上讲,汽油加入10%燃料乙醇后热值降低3%,但含氧量增加3.5%,可将原汽油不能完全燃烧的部分充分燃烧,从而保证其动力性能,使总体油耗持平。美国的研究结果表明,E85高比例燃料乙醇汽油与传统汽油相比,前者辛烷含量低28%,但能源利用率高于后者;前者每公里耗油量是后者的85%,温室效应排放量只是后者的75%,每升造价也低于后者近0.80美元。

  生物柴油的生产方法有化学法、生物酶法和工程微藻法三种。我国生产普遍采用化学法,即利用酯交换反应,通过去掉植物或动物脂肪中的甘油分子制取生物柴油。一旦甘油分子从植物油或动物脂肪中除去后,生物柴油的分子成分与石油柴油相似,可以直接用于任何柴油发动机,而不需要对发动机作任何更改。江苏工业学院精细化工重点实验室研究了生物柴油与O#柴油的调和油性质,结果表明,生物柴油与我国僻柴油的主要性能指标相接近(除闪点外)。美国科学家的大量试验结果显示:生物柴油作为车用替代燃料,其排放指标可满足欧洲Ⅱ和Ⅲ排放标准。英国能源技术支持单位(ETSU)还对生物柴油与柴油进行全生命周期的C02排放研究,结果表明,生物柴油的全生命周期CO2排放仅仅为柴油的1/5左右。燃料乙醇汽油与纯汽油的全生命周期排放比较结果是:燃料乙醇在CO、CO2的排放方面低于汽油,而Nox、CH4排放相当于或略高于汽油。由此可看出生物燃料的清洁性。

  生物燃料生产和应用在国际上已呈高速发展趋势,发展燃料乙醇产业已成为各国政府调控农产品供需矛盾、解决石油资源短缺以及保护城市大气环境质量的重要措施。巴西始终处于燃料乙醇发展的领先地位。目前巴西国内有400万辆汽车使用纯燃料乙醇,其他车辆使用25%的乙醇汽油。美国1/3汽油中掺100k的燃料乙醇,美国总统布什希望到2025年用燃料乙醇取代3/4的进口石油,2030年燃料乙醇将占美国运输燃油消费总量的20%。法国自2006年秋季开始使用B30乙醇汽油车辆,2007年E85高级乙醇汽油正式面市,目前生物燃料占所有燃料的比重只有1.25%。法国政府的目标是,2008年使生物燃料比重提高到5.75%,2010年达到7%,2015年达到10%。印度政府规划,2011-2012年间,实现生物柴油替代20%的石油柴油。美国每年销售20亿加仑的生物柴油,占普通柴油消耗量的8%。由于生物柴油更容易与柴油混合,因此随着柴油车的发展,生物柴油将有更大的应用规模。目前德国1/3的新增汽车为柴油车,几乎所有的出租车都是柴油车。奥地利则接近50%。欧洲每两部新增车辆中有一辆柴油车。目前德国大众和奔驰汽车等多家公司,已经在巴西和美国等国家推出多种利用生物燃料的车型,以迎合市场的需求。

  我国目前已成为全球第三大燃料乙醇生产国,排名第一和第二的分别是巴西和美国。我国政府批准建设的四家以消化玉米陈化粮为主的燃料乙醇生产企业,2006年生产能力达163万吨。车用燃料乙醇汽油扩大试点工作在9个省的27个地市开展,车用燃料乙醇汽油销量达到1000万吨左右,占全国汽油消费量的20%左右。广东首条以木薯作原料的燃料乙醇生产线也在清远落户,而盛产糖蜜和木薯的广西也正计划在南宁和贵港兴建两个乙醇燃料生产基地。此外河南天冠集团年产3000吨的生物质纤维乙醇生产项目已在镇平县奠基,这是国内首条千吨级利用生物质纤维生产燃料乙醇的产业化试验生产线。但是要实现大规模的工业化生产,还有很长一段路要走。

  此外,我国生物柴油也开始进入了准备推广阶段。海南正和公司在河北已开发了11万亩黄连木种植基地,每年可产果实2-3万吨,可获得生物柴油原料8000-12000吨。该公司计划在此基础上建立年产生物柴油5-20万吨的炼油化工厂。海南正和公司在河北邯郸建成年产l万吨的生物柴油工厂。四川古杉集团建成年产3万吨生物柴油工厂。福建源华公司建成年产3万吨的生物柴油工厂。北京等省市也已经建成一定规模的生产线。上述这些生产线目前均是利用垃圾油或植物油脚、餐饮废油等为原料生产生物柴油。2005年我国的生物柴油生产关键技术研究取得重大进展,产品各项指标达到美国ASTM6751标准,使用性能良好,完全能够作为柴油内燃机燃料。在今后5年内,我国将建成年产2-5万吨规模的生物柴油产业化示范工程。

  我国政府非常重视替代能源问题,《可再生能源法》中明确指出国家鼓励生产和利用生物质液体燃料。国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料的通知中强调:发展生物燃料涉及原料供应、生产、混配、储运、销售以及相关配套政策、标准、法规的制定等各个方面,业务跨多个部门,是一项复杂的系统工程。因此,应按照系统工程的要求统筹规划。根据国情,政府要求积极稳妥地推进生物燃料产业的发展,走“非粮”路线,不与农业争地。生物燃料发展在我国不仅具有石油替代作用,而且对解决粮食深加工转化、稳定粮价和提高农民收入以及减少环境污染、保持生态平衡等诸多方面都具有十分重要的意义,还能创造许多新的就业机会。因此,推广使用生物燃料必将成为中国可持续发展的一项长期战略。

  生物燃料作为替代燃油具有节能、环保的优势,但是要积极稳妥地发展生物燃料,许多问题仍值得深入研究和探讨。需要关注最多的问题是:未来我国生物燃料究竟有多大发展潜力,发展生物燃料的资源保障性如何,生产的技术经济性如何,以及汽车利用这种替代燃油的技术适应性和社会需求性如何。针对这些重要问题,本研究利用中国能源环境综合政策评价模型的

  技术模型(IPAC-AIM),从我国社会发展、能源需求以及环境制约条件下对生物燃料的需求端,以及从生物燃料生产的资源开发和制取技术的生产供应端,全面分析生物燃料作为车用替代燃油的发展潜力问题。

  我国生物质资源非常丰富,可供生物燃料制取的资源种类将随着今后不同的生产阶段而改变。目前,我国燃料乙醇处于小规模生产阶段,主要利用玉米陈化粮为原料。若按10%乙醇汽油计,我国年燃料乙醇需求量在480万吨左右,根据1吨酒精消耗3.2吨玉米量估算,需用玉米量约1536万吨,可是我国每年大约只有400-600万吨玉米陈粮。由此看来,玉米燃料乙醇的发展因受玉米陈化粮资源的限制而不能持续。当陈化粮用完后,燃料乙醇生产将逐步转向利用其他经济作物,如甜高梁、木薯等作原料,并且作为调节粮食市场供求的一种手段,将燃料乙醇生产纳入到饲料生产中。因为燃料乙醇在生产过程中只消耗粮食中的淀粉,同时对蛋白质等其它营养物质是一个浓缩过程,也就是说,是优质高蛋白饲料(DDGS)的生产过程。国家可以通过宏观调控和市场机制,将部分饲料粮先生产燃料乙醇,然后将其副产品(优质高蛋白饲料)放回饲料市场。

  粗略估算,我国每年饲料用玉米大约有8000-10000万吨,其中加工成现代混合饲料的玉米用量占50%(周立三,2000)。如有计划地从饲料粮中拿出15%,先生产500万吨燃料乙醇,同时联产500万吨DDGS饲料投放饲料市场,它的饲养价值(优质蛋白质总量)与1500万吨粮食相比,不但不会减少,反而得以增加。这种将燃料乙醇生产与饲料生产综合利用的协调发展形式,扩大了燃料乙醇的资源潜力。另外,积极种植不与口粮争地、争水的高产、耐旱、耐盐碱的经济作物,如甜高粱、木薯、甘蔗等,也可为生产燃料乙醇开发更多的原料资源。有专家估计,利用易改造的盐碱地种植甜高梁,可以提供年产4000万吨燃料乙醇的原料。在不远的将来,通过生物质纤维(秸秆和薪柴等)生产燃料乙醇技术,可以为大规模燃料乙醇生产提供取之不尽的生物质资源。根据粗略估算,我国每年来自农业废弃物的秸秆可利用量约6亿吨,如果利用其中的50%制取燃料乙醇,按照7-8吨秸秆生产1吨燃料乙醇计,可以提供年产3700万吨燃料乙醇的原料。

  从我国生产生物柴油的资源情况看,由于受原材料价格的影响,现阶段较适合作为制取生物柴油的原料主要有酸化油、地沟油和泔水油。有关资料显示,我国每年消耗植物油1200万吨,直接产生油脚酸化油250万吨,大中城市餐饮业产生地沟油200多万吨,这些油品的价格基本在2000-3000元/吨左右,是目前我国生物柴油生产的主要原料。价格高于4500元/吨的原料油如菜籽油、棉籽油、大豆油基本不在现阶段考虑之内。木本油脂植物如麻疯树、黄连木、文冠果等,尚处于试点培育阶段,只能作为未来几年后的生物柴油原料。粗略估计,如果利用非农业和林业规划用地的无林地和退耕还林地(约6700万公顷)种植油脂植物,按种植黄连木或麻疯树计算,以每公顷油料林出油1-5吨计,则可生产生物柴油近亿吨。此外,我国约有5000万亩可开垦的海岸滩涂和大量的内陆水域可以发展工程藻类资源。按照美国可再生能源实验室运用基因工程等现代生物技术开发出含油量超过60%的工程藻类,若按每亩生产2吨以上生物柴油计算,我国未来的工程藻类也可提供制取数千万吨的生物柴油原料。

  综上所述,我国未来的资源潜力可提供5000-8000万吨左右的燃料乙醇。燃料乙醇原料的利用路线为:近期利用玉米陈化粮,之后开发经济作物,中远期则利用农林生物质资源。生物柴油原料的利用路线为:近期利用废油,中期开发油料植物,远期则发展工程藻类。总体看,我国生物燃料资源可以满足未来大规模开发利用生物燃料的需求。

  从以玉米为原料制取燃料乙醇的技术经济性看,由于玉米原料价格偏高,生产1吨燃料乙醇需3.3吨玉米,仅原料成本就达4620元(1吨玉米价格1400元左右),企业在国家每吨补贴1600元基础上可保本获微利。需要提及的是,国家对燃料乙醇的补贴是一种多赢之举。因为,加入WYO后,我国政府将粮食出口补贴改为对粮食加工生产企业的补贴,因此,对燃料乙醇的补贴不但是国家对燃料乙醇产业的支持,也是国家带动粮食生产和农民增收,同时创造大量就业机会的措施。有专家估算,按我国每年生产400万吨燃料乙醇推算,可拉动160亿元以上的直接消费,创造约50万个就业岗位,在生产、流通、就业等相关环节都可以给国家创造收入。以木薯等代粮作物为原料制取燃料乙醇技术正在研发阶段,其经济性好于玉米燃料乙醇,直接成本可控制在2500元/吨范围内。从长远看,燃料乙醇生产应以农林废弃物纤维质为原料。从上海奉贤2005年的“纤维素废弃物制取燃料乙醇技术”项目看,已完成的年产600吨乙醇中试示范生产线吨燃料乙醇计,每吨燃料乙醇的生产成本在4300-5500元左右。从安徽丰原已经运行的秸秆燃料乙醇项目看,生产规模为5万吨/年,秸秆原料成本2100元/吨(约6吨玉米秸秆生产1吨乙醇,秸秆按350元/吨计);其他成本3800元/吨(包括酶制剂、耗水电和蒸汽及其他加工费等),总生产成本约5900元/吨。虽然目前利用秸秆纤维素制取燃料乙醇的成本高于玉米燃料乙醇,但随着技术的逐步成熟,其生产成本将会降低。另外,由于燃料乙醇具有与MTBE汽油添加剂同样的作用,所以,如果考虑到燃料乙醇的这一作用,对燃料乙醇的定位和定价来说都还有较大空间。

  生物柴油的生产方法有化学法、生物酶法和工程微藻法三种,化学法是我国目前的常用方法。据不完全统计,我国万吨以下生物柴油产业化制备技术大部分采用酸碱催化间歇式化学法。由于投资少、上马快,投资回收期短,普遍为我国中小企业所接受。化学法生产中使用碱性催化剂,要求原料必须是毛油,比如未经提炼的菜籽油和豆油,原料成本将占总成本的75%。因此,采用廉价原料降低成本是生物柴油能否市场化的关键。正和公司以食用油废渣为原料制取生物柴油的经济性表明,每1.2吨食用油废渣生产1吨生物柴油,同时获得甘油50-80公斤,按当时的生物柴油售价为2300-2500元/吨估算,每生产1吨生物柴油获利为300-500元,现在,柴油价格涨到4900元/吨,更显现出生物柴油的市场竞争力。贵州省利用麻疯树果实生产的生物柴油,通过自有核心技术建设的首条年产300吨麻疯树生物柴油中试生产线,通过国家质检部门和国外大型汽车公司的指标检测,其关键指标均优于国内零号柴油,达到欧Ⅱ排放标准。

  还存在能耗高、生产过程产生大量废水和废碱(酸)等污染问题。为解决上述问题,人们开始研究用生物酶合成法制取生物柴油。2005年清华大学用生物酶法制取生物柴油中试成功,生物柴油产率达90%以上。生物酶法的无污染排放优点已日益受到重视,但是如何降低反应成分对酶的毒性是亟待解决的问题。工程微藻法是以富油的工程藻类为原料的生产方法。藻类的高脂肪含量可降低生物柴油的生产成本,生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境。专家评价,利用工程微藻生产生物柴油是未来发展技术的一大趋势。

  由此可见,在一些具有经济性的生物燃料制取技术得到广泛应用的同时,更多的正在孕育发展的高新技术层出不穷,这种发展势头预示着我国生物燃料生产技术和产业将迎来更好的发展前景。

  目前,我国汽车利用燃料乙醇多采用混合燃料方式,即在不改动汽车发动机情况下以小比例与汽油混合,如燃料乙醇汽油E10(90%汽油,10%燃料乙醇)。其他利用方式有在线混合方式和双燃料方式,在线混合方式可以根据汽车发动机的工况调节燃料乙醇的比例,但需要改造汽车发动机;双燃料方式具有突出的高替代率、高热效率和高净化碳烟效果,但目前尚有问题需要解决。生物柴油与燃料乙醇一起混入车用柴油的方法,可以形成更理想的高比例含氧燃料,大幅度降低汽车的碳烟和微粒排放。由此可知,生物燃料作为替代燃料应用于汽车的关键问题,还在于混合动力汽车技术和先进柴油汽车技术的发展。

  目前,采用生物混合燃料技术、具备较高燃油经济性以及低排放特性的混合动力新车型有若干多种,目前全球使用生物燃料的主要车型有:Ford FocusBioflex型;Ford Focus C-Max Bioflex型;Saab 9/5berline 2.0t Bio-Power型;Saab 9/5 break 2.0t Bio-Power型;Volvo C30 Flexifuel型;Volvo S40 Flexifuel型;Volvo S50 Flexifuel型。主要包括E85燃油混合动力车、燃料乙醇与电力混合动力车、纯燃料乙醇E100的运动概念车、满足欧4排放标准的现代柴油车技术以及在降低排放和降低油耗上有高效率的均质压燃混合动力车发动机技术,等等。虽然这些汽车技术目前在我国以及外国仍处于研发和示范阶段,但在不久的将来都将成为交通行业高效、经济、有益环保、面向未来的新型汽车技术。混合动力汽车和先进柴油车技术与生物燃料结合,是我国未来公路交通满足节能、环保需求的最佳技术选择。

  伴随着国民经济的持续快速发展和居民收入水平的稳步提高,我国已进入汽车大众消费的成长期。在未来较长的成长期阶段,汽车保有量的持续快速增长,使车用燃油消耗成为我国石油消费中增长最快的部分。相比石油消费的快速增长趋势,我国的石油供应,在探明储量没有重大突破的情况下,仅能保持低速增长,无法满足国内需求的状态已成定局,并且依赖国际石油供应的比例将逐步加大,对我国石油供应和石油安全造成极大的挑战。解决这一严峻问题的战略措施是加强节能和发展替代能源,在众多车用替代能源中,生物燃料以其清洁、可再生以及低污染的优势具有很好的发展前景。

  影响我国未来公路交通油品需求的主要因素包括人口发展趋势、经济发展趋势、汽车车辆和周转量增长趋势、公路交通的发展模式等等,这些因素之间的相互关系在模型中被一一构建,主要参数的设置简单叙述如下。

  GDP和人口是交通运输需求的主要驱动因素。按照目前我国经济发展势头估计,将2010-2020年GDP的增长速度设置为8%。人口数2010年为13.93亿人,2020年为14.72亿人(社科院人口所)。

  车辆周转量是反映公路交通需求的重要基础参数。伴随着我国经济的持续快速发展、人均收入水平的提高以及城市化的快速推进,预计在2010-2020年间,我国汽车保有量将以12%-15%的增长速度转向10%的增长速度发展,汽车保有量将比现在增长4倍。其中轿车的发展速度将高于汽车平均发展速度,估计2020年,我国人均轿车保有量约每千人75辆(接近目前世界人均水平)。依据国家交通发展规划和经济建设对公路交通服务量的需求,对公路交通周转量的预测主要考虑了车辆拥有量、车辆负荷率以及每年的运行距离等因素。预计2010年、2020年和2030年的公路交通周转量分别比2005年增长3倍、6倍和9倍。如此大的周转量增长,将导致巨大的交通油品需求量。

  未来公路交通发展模式是预测未来交通油品需求量的重要参数。关于未来交通模式的设置,本研究选择了25种汽车技术,除一些正在应用的普通汽柴油客货车外,充分考虑了新型汽车技术如混合动力车、清洁燃料车、先进柴油车、电动车和地铁等技术的广泛推广应用。通过在不同情景中,对未来各种类型车辆在公路交通中所占份额以及这些车辆所消耗油品比例等重要参数的设置,作为预测未来公路交通油品需求量的重要参数。由于篇幅所限,25种公路汽车技术的市场份额设置就不一一列出。其结果是,在常规燃油发展情景中,先进的汽油车,特别是先进柴油车得到大力发展,其保有量比例将由目前的4%提高到17%;在生物燃料替代情景中,除先进的汽油车和柴油车得到大力发展外(保有量比例提高到27%),混合动力车也得到快速发展,在我国汽车保有量比例将由目前的7%增加到52%,其中,生物燃料的混合动力车将占很大比例。

  为分析我国未来社会发展中汽车对油品的需求,研究中设定了两个发展情景,即常规燃油发展情景和生物燃料替代情景,通过比较两个情景中油品的消费状况,展望未来生物燃料的发展情景。两种发展情景的定义如下。

  (1)常规燃油发展情景。在此发展情景中主要考虑目前国家已有的交通节能和环境政策,如发展清洁车辆,施行欧洲汽车排放标准;发展公共交通,2020年公共交通将占公路机动车客运周转量的40%;促进柴油车发展,满足未来交通运输中客运和货运大容量的需求等;执行国家现有的生物液体燃料鼓励政策,参照车用燃料乙醇E10在我国的推广历程以及生物燃油制取技术的常规发展速度,估计生物燃料开发应用的发展趋势。即2010年燃料乙醇汽车仍处于区域化推广应用阶段,从目前的9个省市推广应用到15个省市,即全国有50%的车辆使用E10燃料;生物柴油处于技术准备阶段。2020年,继续推广E10车用燃料,车辆使用E10燃料的比例达到80%。生物柴油进入小规模应用阶段。

  情景基础上,为满足我国能源供应安全需求、环保和气候变化需求以及可持续社会经济发展需求,在国家采取节能降耗和发展替代燃料的战略举措指导下,达到降低汽车油品需求量的目的。一方面,在发展汽车工业的同时,要降低能耗和保护环境,尽快引进新一代先进汽车;加速推广低能耗汽油汽车、低能耗柴油小汽车、混合动力汽车、清洁燃料汽车;扩大公共交通的承载比例,在轨道交通和公共交通体系完善的情况下,提高车辆运行效率,减少交通需求。另一方面,要强化推行车用生物燃料替代的扶持政策,考虑了国家可再生能源发展规划以及相关政策对车用替代燃料所产生的影响,加大投资力度,大幅度提高生物燃料的开发利用进程。对于燃料乙醇,2010年E10车用燃料在全国范围推广使用,即全国有90%-100%的车辆使用E10燃料。2020年,在使用E10燃料比例达100%基础上,进一步在使用E10燃料条件较好的省市推广使用E25车用燃料,使E25燃料车占汽油车的比例达到30%,在东北三省以及北京、天津、河北、河南、山东、江苏等连接而成的大区域内推广使用。对于生物柴油,2010年按照国家鼓励发展节能型轿车和柴油车的政策,在上海等省市示范推广使用柴油出租车和公共汽车,并要求新增的车辆也使用现代柴油车;2020年在上海、北京、广州等大城市推广使用柴油出租车、公共汽车和小轿车,并且这些车的车用燃料均使用搀和10%-20%的生物柴油的混合燃料。基于我国社会发展预测,特别是公路交通发展预测基础之上,根据对上述情景量化为模型参数的设置,应用IPAC模型对汽车油品需求量得到以下预测结果(见下表)。

  在常规燃料发展情景中,未来20年,我国汽车的油品需求总量分别是2010年1.2亿吨,2020年2.2亿吨和2030年2.9亿吨。汽车以汽油和柴油为主要燃料将一直持续下去,到2030年,汽车消耗的汽、柴油占交通油品需求总量的比例仍在95%以上。因此,提高传统汽油和柴油车辆的效率和环保性能,以及提高油品质量是公路交通能源问题的重点。在2010-2020年期间,先进柴油车从早期发展阶段到推广示范阶段,柴油车辆将不断增加,柴油需求量快速增长,柴油占公路交通油品消费的比例将从45%提高到59%,需求量将达到1.7亿吨。另一方面,在国家对生物燃料的鼓励政策支持下,生物燃料在资源丰富地区得到示范和推广应用。从生物燃料总体的替代能力看,2010年至2030年在我国公路交通的油品消耗中,生物燃料的替代能力将从3%提高到5%,替代作用不十分明显。

  在生物燃料替代情景中,未来20年,我国汽车的燃油需求总量分别是2010年1.1亿吨,2020年2.1亿吨,2030年2.7亿吨。在国家鼓励发展节能型轿车和柴油车政策支持下,燃油经济性高的先进汽车技术被广泛推广使用,预计2010-2020年的汽车平均百公里油耗将比2000年降低20%-40%,2010年我国乘用车的油耗量将比目前水平降低15%左右,从而使汽车油品需求总量减少。虽然汽车仍以汽油和柴油为主要燃料;但是,汽柴油的比例在逐步减小,由2010年的93%降低到2020年的89%和2030年的85%。特别是低能耗的混合动力车(包括生物燃料)的广泛推广和使用,其车辆的市场份额从2005年的7%提高到2020年的30%和2030年的52%,使石油油品消耗量逐步降低,而生物燃料比重逐步增加。由于国家鼓励开发利用可再生能源液体燃料的政策得以充分实施,2010年在全国范围内100%推广使用E10车用燃料,燃料乙醇的需求量达到670万吨;2020年,使用E25燃料车比例占汽油车的30%,燃料乙醇的需求量达到1670万吨。随着先进柴油车和柴油小轿车的推广使用,这些柴油车的车用燃料均使用搀和10%-20%的生物柴油,届时生物柴油在公路交通中替代柴油的比例将从2010年的2%增加到2020年的6%和2030年的11%。从生物燃料总体的替代能力看,2010年至2030年,在我国公路交通的油品消耗中,生物燃料所占份额将从7%提高到17%,具有相当明显的替代作用。

  综上所述,本研究利用能源研究所构建的中国能源环境综合政策评价模型中的技术模型,重点对我国未来公路交通行业的生物燃料替代问题进行了分析。在今后的10-20年中,我国快速的经济建设,对公路交通汽车拥有量以及客货运周转量有巨大的需求,从而导致成倍增长的汽车油品消耗量,对我国本已薄弱的石油供应问题造成更严重的威胁。因此,节能降耗和发展替代燃料是降低我国公路交通油品消耗量的重要战略选择。生物燃料替代情景的研究结果表明,生物燃料在我国未来公路交通中将逐步展现出很强的燃料替代能力。这种替代能力,一方面来自于完全满足大规模生物燃料生产的资源潜力,以及层出不穷的生物燃料制取的高新技术潜力;另一方面来自于先进的混合动力汽车技术,特别是生物燃料混合动力技术在我国的推广应用前景。除此之外,更重要的是,这种替代能力源于国家能源战略和可持续发展的需要。展望未来,国家鼓励开发和利用生物液体燃料的政策得以充分实施,新型生物燃料混合动力技术逐步成熟,成为高效、经济、有益环保的普遍应用汽车技术。届时,在我国公路交通中,生物燃料将发挥非常显著的燃料替代作用。本研究表明,从生物燃料总体的替代能力看,2010-2030年,在我国公路交通的油品消耗中,生物燃料所占份额将从7%提高到17%,替代车用油品的数量为700万吨(2010年)、2300万吨(2020年)和4000万吨(2030年),具有相当明显的替代能力。

  我国政府十分重视生物替代燃料的发展,针对我国生物燃料初期发展所面临的问题,国家发改委组织相关部门研究和制定专项发展规划和一系列指导性政策,如《生物燃料乙醇产业发展政策》和《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》,财政部也在制定生物燃料的财税扶持政策。这些政策对我国生物燃料未来的发展将产生有力的支持。

  本产品是以醇、醚、酯液体燃料辅以特制的气化剂,采用科学配方,全新工艺聚合而成的新型液体气化燃料。外观清晰透明,燃烧效果与液化气一样,长期存放不分层、不沉淀,无腐蚀。经检验完全符合国家燃料标准要求。

  本产品采用现代科学手段,全新工艺配方物理与化工有机结合,运用物理气化方式,辅以化工气化剂,将液体在罐内常温汽化后混空而成。低压供料,微压使用,气化率百分百。热值可根据用户需求调制成1250―1300℃,节省燃料费用比石油液化气低三分之一,比燃油低三分之二,生活用气比原煤还要低,是焦煤气、水煤气、天然气、石油液化气的全新替代产品。

  本产品彻底解决了以柴油为燃料,燃烧时冒黑烟,污染环境,带有柴油味,造成食品卫生安全。以液化气为燃料,时有燃烧爆炸的事故发生,危害人们生命财产安全,使用醇基燃料,燃烧不尽产生一氧化碳有害气体,灭火时产生刺鼻、辣眼熏人,热值低、火力差等传统餐饮燃料的不足和欠缺。填补了本领域的市场空白,国内首创。

  本品与醇基液体燃料相比、不冒烟、不积碳、不辣眼。由液体转化气体燃烧。热值高、火力猛。与液化气相比使用安全,无爆炸危险,与柴油相比清洁环保经济廉价。

  投资创业原料易购,投资小,见效快。特别适合醇基液体燃料生产厂家升级换代以及液化气经营站点,增加灌装设备,便可批量生产上市经营,实为投资创业的好项目。

  本项目生产需要一套小型设备,总投入约2万―3万元,每日可生产200瓶,场地面积约20平方米,流动资金可根据个人自身情况进行调整。

  本品与柴油液化气相比价格低于30%,节能20%,与醇基燃料相当。使用本品:为用户省钱,以大、中饭店为例,每月可节约燃料费几万元,每年可省几十万,效益十分可观。经营本品:一个县级市场为例,中等城市一般大、中、小宾馆、酒楼、机关食堂及乡镇民用燃气年需百万瓶,只要占领10%的市场份额,便可获利几百万。

  事实上,多年来,生物燃料作为一种新型能源一直被多国广为探索。不久前,中国商用飞机有限责任公司也携手波音公司进军航空生物燃料研发高地,双方成立节能减排技术中心,寻求提炼航空燃料的妙方。俄罗斯经济发展部和行业专家就建议,共同制造生物燃料。

  而在这方面,英国算得上是佼佼者之一。早在2008年,英国的维珍大西洋航空公司就进行了首次使用生物燃料的航空飞行。这次飞行的机型是波音747,航程从伦敦到阿姆斯特丹,在一个飞机引擎中添加了20%的生物燃料,其原作物是椰子和巴西棕榈树。

  生物燃料是当前全球应对气候变化讨论中的一个热点话题。如今,英国作为积极应对气候变化的国家,非常重视推动生物燃料的发展,在政策、商业、科研等方面都做了大量工作。虽然全球整个生物燃料市场的前景还面临一些争论,但英国的生物燃料产业仍在稳步发展。

  据统计,在2009/2010财年英国车辆所使用的生物燃料中,约71%是生物柴油,约29%是生物乙醇,还有很小一部分的生物甲烷。

  目前,一些英国公司正在通过国际合作发展生物燃料。例如英国石油公司与美国Martek生物科学公司签署了合作协议,共同开发把糖分转变为生物柴油的技术。英国“太阳生物燃料”公司前几年曾在非洲大量投资,购买土地种植麻风树,以便从麻风树果实中提炼生物燃料。

  在英国国内,一些公司通过回收废弃食用油来生产生物燃料。例如英国最大的公交和长途公共汽车运营商STAGECOACH就有这样一个项目,该公司向居民发放免费容器盛装废弃食用油,居民以此换取乘车打折卡,所收集的废油被送到一家能源公司制成生物柴油,供STAGECOACH公司的部分车辆作为燃料使用。

  虽然生物燃料现在还主要应用于车辆,但英国一些航空公司已率先进行了航空业使用生物燃料的探索。例如“维珍大西洋”公司在2008年进行了全球首次使用生物燃料的试飞,在一架波音747客机的一个引擎中加入了20%的生物燃料,从伦敦飞到了阿姆斯特丹。

  据介绍,英国科学界非常热衷于研究生物燃料,相关研究走在世界前列。有些研究关注如何降低生物燃料的成本,如帝国理工学院等机构研究人员在《绿色化学》上报告说,用木材制造生物燃料时常需要将木材粉碎成很小的颗粒,这个过程需要消耗不少传统能源,估计每粉碎一吨木材需消耗约8英镑的能源。但如果在粉碎过程中加入某种离子液体作为剂,可以把这个环节所消耗的能源量降低80%,把粉碎每吨木材消耗的能源成本降低到约1.6英镑。据估算,最后得到的生物乙醇的价格有望因此降低10%。

  除成本研究外,还有些研究在探索使用不同的原材料来生产生物燃料。使用甘蔗、玉米等农作物来制造生物燃料常被指责与民争粮、与粮争地,但如果使用通常废弃的秸秆等部位来制造生物燃料就可以避免这个问题。秸秆的主要成分是纤维素,如何分解纤维素一直是个难题。

  英国约克大学等机构的研究人员在美国《国家科学院学报》杂志上说,他们从真菌中发现了一种名为GH61的酶,它能够在铜元素的帮助下以较高的效率分解纤维素,使其降解为乙醇,然后用以制造生物燃料。

  此外,树木枝干和许多植物的茎秆中还含有许多通常难以分解的木质素,英国沃里克大学等机构研究人员在《生物化学》杂志上说,一种红球菌能分泌一种具有分解木质素能力的酶。这种红球菌可以大量培养,因此也可以用于分解植物茎秆制造生物燃料。

  尽管生物燃料在英国获得商界及科学界人士的“全方位”支持,但对于大部分英国民众来说,是否在开车时使用生物燃料仍取决于它的价格,单纯出于环保目的而使用生物燃料的人群毕竟还是少数。

  对于使用柴油发动机的汽车来说,许多车辆不需要改装就可以烧生物柴油,而现在英国一些加油站出售的柴油价格在每升1.4英镑左右,有公司出售的生物柴油售价在1.25英镑左右,但每升生物柴油能驱动车辆行驶的距离通常低于传统柴油,因此消费者往往会随着油价的波动和性价比的变化,选择是否使用生物燃料。

  有意思的是,有些具备相应知识的英国民众还自制生物燃料,这样会比买油便宜得多。

  根据英国《每日电讯报》报道,萨默赛特郡的詹姆斯・莫菲就是这样一个例子。他从两家餐厅购入废弃食用油,每升只需10便士;在筛去渣滓后,向其中加入甲醇和氢氧化钠等化学物质,经过加热和沉淀等过程,就能得到自制的生物柴油。

  他说,自己开车每月消耗150升生物柴油,制造这些生物柴油的成本是每升约18便士,这比市场价格要便宜得多。根据英国税务海关总署的规定,民众每年自制生物柴油2500升以下无需交纳任何费用。因此,像莫菲这样自制生物柴油的民众可以给自己省下一大笔钱。

  在英国能源与气候变化部2011年的《英国可再生能源路线图》中,有关机构专门列出了有关生物燃料的目标。其中提到,在2009/2010财政年度,英国道路上行驶的车辆使用生物燃料的比例占道路交通所用总燃料的3.33%,这个比例在近几年一直处于增长之中,英国计划到2014年将其提高到5%。

  由于生物燃料主要用于供给车辆,英国交通部也参与了相关管理工作,负责《可再生交通燃料规范》的实施。根据这项法规,英国每年销售量在45万升以上的燃料供应商必须使生物燃料等可再生能源在其销售量中达到一定比例,如果自身销售的生物燃料达不到相应比例,则需要花钱从其他超额完成任务的燃料供应商那里购买相应份额。

  这个比例是逐年上升变化的,目前的指向是前面提到的在2014年5%的目标。客观地说,这是一个稳健的目标,每年的上升幅度不大,显示出英国政府稳步推进生物燃料发展的态度。

  此外,英国政府还对生物燃料的标准进行了规定,即与传统化石燃料相比至少能减排温室气体35%以上,并且原料产地的生物多样性不能因为生产生物燃料而受到影响。这是为了让生物燃料能够切实起到保护环境的效果。

  一方面,英国商界虽然在发展生物燃料方面做出了诸多探索,但并没有出现特别明显的增长,一些项目还遇到了问题。比如有报道称太阳生物燃料公司在非洲某些国家的项目已经终止,维珍大西洋公司虽然率先探索在飞机上应用生物燃料,但现在全球已有多家航空公司实现了使用生物燃料的商业化飞行,而维珍大西洋公司却没有太多进一步的消息。这可能与联合国气候变化谈判结果波动和全球生物燃料市场本身的前景也还面临一些争论有关。

  目前,全球奔驰在路上的车辆每日消耗着约1000万吨石油,占了全球石油日产量的一多半。如何用可再生能源驱动这些石油“吞噬兽”,已经成为新千年的重大任务之一。无论是混合动力、氢动力,天然气还是生物燃料,都成为了人们期望的目标。

  制约着生物燃料发展的一个重要因素是土地资源 5使有限的土地既要为人类提供足够的粮食,又要生产出足够的燃料,这显得很困难。德国2005年共生产了170万吨可用于柴油机的油菜籽油,生产这些油菜籽油使用了德国全部可耕种土地的1/10。即使在最好的年景下,这些土地才可以生产出200万吨生物柴油,这对每年消耗1.3亿吨石油的德国而言,确实是杯水车薪。

  巴西的燃料构成中酒精燃料已经达到40%,但这种看上去是一种幸事的景象对于当地的环境而言却是一种灾难:数百万公顷的热带雨林已经被开垦出来,用于种植生产酒精燃料的原料――甘蔗。

  而且,汽车使用酒精做燃料,需要配置更大的油箱,因为酒精所包含的能量仅为汽油的2/3。这意味着如果要取代同样能量值的传统燃料,则需要更多的土地来生产制作酒精的原料。

  据德国农业部负责生物燃料的可再生资源机构计算,1公顷德国耕地收获的谷物可以生产出2500L乙醇,而1L乙醇燃料所包含的能量约合0.66L传统汽油燃料,则1公顷土地生产的乙醇燃料只能替代1650L传统燃料。

  如何研发出一种新技术能够同时实现粮食与燃料两大目标成为目前生物燃料领域的研究重点。德国西部的卡塞尔大学农作物科学研究院教授康拉德舍费尔表示,生长于地球表面的植被所包含的能量超过目前人类能源需求的8%~10%。将这些不断再生的能量高效地转化为人类需要的燃料,无疑是解决人类能源问题的一个突破口。

  未来,替代燃料将在降低CO2排放上将发挥重要作用,这一观点得到了世界各大汽车厂商的支持。不过是发展第一代替代燃料,还是主攻第二代替代燃料,各大厂商却各执一词。对于此,奥迪坚定地站在第二代替代燃料一边。

  可以看到,第一代替代燃料――例如生物乙醇和生物柴油――在很多国家应用广泛,这些生物燃料来自小麦、玉米和油菜等农作物。它们的确提高了CO2的平衡,因为在燃烧过程中释放出来的CO2与这些植物在生长过程中所吸收的CO2是相同的。然而,它们与粮食作物种植形成了直接的竞争关系,这一点在如今世界粮食危机的大趋势下显然有些不太人道。而且在其生产过程中,产量也较低,因此,它们在降低CO2排放上的优势大打折扣。

  第二代替代燃料则可以很好地解决这一问题。它们将不再需要使用农作物,而是使用它们的废弃材料,并能减少约90%的CO2排放量。它们的特点还包括:可以进行准确配比,以满足发动机的具体需求,因而使燃烧过程非常高效,产生非常低的排放。一个特别引人注目的例子是取自生物质能的“阳光柴油(SunDiesel)”,它可以很好地替代取自矿物油的柴油。目前,以“阳光柴油”为燃料的奥迪A3 1.9 TDI每公里就至少降低20g的CO2排放。

  奥迪主要推荐使用的“阳光柴油(SunDiesel)”,其实就是植物经过高温处理形成的一种生物合成燃料。这种燃料藉由所谓的费托合成(FischerTropsch)制成。德国早在上世纪20年代中期,便开发出了该合成技术,该过程通过一氧化碳和氢气的混合产生液体碳氢化合物。合成燃料的巨大优势在于其不含硫和芳烃,这意味着内燃机能大幅减排,尤其减少微粒和硫化物的排放,从某些角度看,减排的潜力可达80%。

  “阳光柴油(SunDiesel)”要比用石油生产的各种发动机燃料清洁得多,它完全无毒,并且没有气味。此外,据专家们估计,每年从每公顷植物中可以生产4000公升阳光柴油,这相当于菜籽油产量的3倍,乙醇产量的1.5倍。甚至还可以从更多的生物材料中获取更多的阳光柴油。例如,木材碎屑这种源料就是一流的能源供应者。尤其是如果阳光柴油不作为汽车的燃料,而是被用于发电和供热,就会比普通的柴油更具有竞争力。

  从CO2平衡的角度来看,由生物制成的所谓“阳光柴油(SunDiesel)”也格外具有吸引力,该燃料由植物做原料研制而成,在燃烧时释放的CO2少于之前植物通过光合作用从大气中吸收的CO2。当前,一台使用传统石油制成柴油的奥迪A4 TDI每公里排放149g的CO2,而由“阳光柴油(SunDiesel)”驱动发动机时,每公里仅排放22g的CO2,当该生产技术扩展到一定产业规模时,这一数字可能还会进一步下降。

  与传统的石油制成柴油燃料相比,“阳光柴油(SunDiesel)”还具有以下的优点:

  4、几乎百分之百的CO2中性(所谓的“CO2中性”,就是做到不给地球增加CO2负担)。

  当然,一些专家学者认为,植物材料更适合用来生产电力和热力,比用来驱动汽车更有效率。瑞士联邦理工学院的资源专家托马斯努斯鲍尔直言,以树木为原材料的生物燃料不适合应用于道路运输中。努斯鲍尔表示,木材在供应热量方面可以像矿物燃料一样有效率,但是当其用于发动机燃料时仅能释放其能量的3/4。

  对此,行业内的巨擘――科林公司的生物燃料管理负责人迈克尔道埃特迈尔表示,他不怀疑努斯鲍尔计算的准确性。但道埃特迈尔认为努斯鲍尔忽略了问题的关键。道埃特迈尔反驳说,在热力和电力生产方面,目前已经有许多矿物能源的替代物,如地热、太阳能。风力和水力,但是“对于运输领域,目前尚没有可行的矿物能源替代者”。“阳光柴油(SunDiesel)”尽管不能实现完全能量效率,但能够保证运输系统继续运转。

  “阳光柴油(SunDiesel)”诞生在德国东部萨克森州弗赖贝格市,其发明人博

  多・沃尔夫曾经是一名煤矿工人,激发沃尔夫这名颇具想像力的德国工程师进行“阳光柴油(SunDiesel)”研发的是一个简单的事实:石油、天然气和煤炭――它们都是太阳能的“结晶”。

  事实上,所有工业时代使用的矿物燃料都是远古时期植物和动物埋入地下的产物。在巨大的压力和高温的作用下,这些有机物转化为今天使用的固体、液体和气体能源。

  沃尔夫所发明的转换工艺,可以使这个转化过程在很短的时间内完成。沃尔夫为这种名为“碳-5方法(CARBO-V)”生产工艺申请了专利。“碳-5方法(CARBO-V)”在几个小时内实现自然界需数千年才能制造出的结果:木材、稻草和任何形式的除去水分的有机物,在一个由燃烧装置和催化剂组成的系统中,转化为合成气体。这些气体经应用于煤炭和天然气液化领域的费托合成(FischerTropsch)反应装置处理可以转化为柴油燃料。

  沃尔夫在弗赖贝格注册了一家名为“科林”(CHOREN)的公司,进行“阳光柴油(SunDiesel)”的生产试验。“科林”的前三个字母分别代表着构建有机生命和传统燃料的元素――碳(C),氢(H)和氧(O),名字中的后三个字母是“可再生”一词的缩写。

  到目前为止,科林公司仅建了一座试验生产厂。公司的远景目标是在德国东部卢布明市建设一座年产20万吨柴油的生产厂。

  虽然“阳光柴油(SunDiesel)”目前尚未进行商业化生产,但其发展远景已激起了欧洲汽车工业的巨大期望。戴姆勒汽车公司,克莱斯勒汽车公司以及奥迪的母公司――大众汽车公司于2003年成为科林公司的“阳光柴油(SunDiesel)”项目的合作伙伴,壳牌也在2005年开始对该公司投资。而在目前,大众甲壳虫、高尔夫和奥迪的A3,A4和A5都开发了应用“阳光柴油(SunDiesel)”的相应车型。

  日前,科林公司向大众展示了他们新开发出的从生物质中提取柴油等燃料的整套实际生产设备。他们期望通过这一展示,让更多的厂家了解“阳光柴油(SunDiesel)”这一非常具有前景的燃料产品。

  走进该公司,首先映入眼帘的是一个约20余米高的半开放式厂房,其中整齐排列着大大小小的钢铁容器,弯弯曲曲的管道串连其中。厂房外是一个露天堆场,放着许多诸如木屑等的“废料”。而在厂区之外,则停放着几辆各种型号的大众、奥迪与奔驰系列轿车,其车身上均醒目的喷印着“阳光柴油(SunDiesel)”的字样,这些车辆的汽缸中点燃的,正是运用该公司新型工艺从生物质中生产出的“阳光柴油(SunDiesel)”。

  该公司的设备主管舒尔茨先生介绍说,这是一套年产15万吨柴油的生产设备。它利用诸如木屑、秸秆以及生活垃圾等生物质为原料,再经过一套分解、提取、合成等复杂工艺后,可从每10t的生物质中提取2~3t不等数量的柴油。生产出来的柴油质量完全可达到使用传统工艺生产的柴油标准,可用于各种交通工具驱动需要以及工业生产使用。

  舒尔茨说,利用他们的设备生产出的柴油成本约为每公升75欧分(约合7元多人民币),与目前在加以重税之后在德国市场上销售的柴油价格相当,因此若要挤占市场还有许多困难。但在人类建立可持续发展的能源系统,促进社会经济的发展和生态环境改善的要求下,他们的这一项目依然被普遍看好。

  该公司的负责人沃尔夫博士详细介绍说,太阳照射地球,一部分能量以简单的直接利用方式被人类获取,而另外一部分则贮存在生物质中。这些能量除去被消费的部分外,剩余产物大致为碳、二氧化碳和氢气等。而正是利用这3种基本产物作为原料+利用他们研发出的“碳-5方法(CARBO-V)”生产工艺,就可以提取出柴油等燃料来。

  奥迪的母公司――大众汽车公司总裁皮舍茨里德评价说,尽管目前以氢气、燃料电池等为驱动能源的汽车研发方兴未艾,但普遍存在着成本过高的缺点,以生物质能为新型汽车能源潜力巨大。

  在德国西部城市沃尔夫斯堡有一座“奇特”的建筑,这就是大众汽车公司的“汽车城”。徜徉在这座宏大的建筑内,人们可以感受到汽车的历史与辉煌。但建筑内最为特别的或许是一个由透明塑料做成的“植物温室”――这间温室展现了汽油时代结束时汽车社会的前景。人们操作温室内的机械手臂种下豆瓣菜,8个星期后,大众以及奥迪的科学家可以用这些装点色拉莱的豆瓣菜生产出一滴柴油。据公司的研究人员表示,这滴柴油可以使拖拉机前进2m。这或许对拖拉机这样的农业机械不算什么,但对处于高速发展中的现代社会而言,这代表着解决燃料问题的“一线希望”。

  在我国,人们对能源的利用和发展与环保关系的认识是逐步深入的。我国长期以来实行以燃煤发电为主的能源政策,八十年代之前,极低的生产力水平使环保未得到重视。到八十年代末,经济的高速发展带来了日趋严重的大气污染,使人们不得不开始重视对环境污染的治理,其中一项举措就是发展热电联供,取消分散锅炉房,减少烟尘对大气的污染,热电厂在发电的同时向周围工厂和生活设施供热,环境污染状况有所改善。但由于以煤为燃料,锅炉烟气含有大量的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx),仍对大气造成污染,加上受蒸汽供热半径的限制,很多热电厂都位于城市或城郊,城市的空气状况会因此变差。特别是在我国北方城市,冬季浓雾弥漫,引起多种呼吸道疾病,对人民生活和身体健康产生严重危害。同时燃煤小热电还有高能耗的缺点,在九十年代后期,政府开始将目光投向天然气这种清洁能源。天然气的热值高,约为36000~40000 kJ/Nm3,且燃烧后对环境污染小,是所有燃料中单位热值CO2排放量最低的,且NOx的排放率也很低,可以满足一般电厂的废气排放标准,因而将成为继煤和石油后的主要能源。

  目前国内燃煤热电厂集中供热与分散的锅炉房相比,具有节约能源、占地少、改善环境的优点,但也存在一些弊端,随着市场经济的发展,其弊端越来越明显。首先是投入大、费用高,城市热网的建设需要大量资金,要建设供热系统管路,因而供热成本很高。在计划经济体制下,建设运行费用由政府负担,其经济效益差的一面没有反映出来,而在如今的市场经济下,由于供热收费欠费引起的问题越来越多,国家也不堪重负。其次是由于计量不规范,热控水平不高,以至热网管理落后,供热各环节浪费太大,尤其是公共建筑在无人时也持续供热,节能变成了浪费。同时原有城市规划对热网考虑不够,使增建的热网管道影响城市美观,同时敷设时需要部分建筑物拆迁等。另外城市中的热电厂增加了市内污染物的排放,使局部环境恶化。因此有必要借鉴发达国家的经验,如一些国家采用分散供热的模式,工业企业自备热电站和分散的小型热电站相现结合的方式,分别满足工业和居民的热需求。在这种情况下,燃用天然气的燃气机成为人们选择的主要供热发电设备之一。

  早在1894年已有了以天然气为燃料的发动机,经过不断发展和完善,形成了可燃用多种燃料(包括垃圾填埋场产生的填埋气)的燃气机和燃天然气-轻柴油的双燃料柴油机。为了更好地节约能源,还充分利用废热供热或再次发电,实行热电联供,大大增加了经济性。从效率上来说,单机输出功率50MW以下的热机以柴油机和燃气机为最高,发电效率可达40%以上,热电联供效率更高达80%;单机功率大于50MW时,燃气-蒸汽联合循环机组的效率较高。有鉴于此,目前国际上燃气机及双燃料柴油机应用很广。

  目前世界上比较有代表性的燃气机制造企业有总部设在瑞士的WÄRTSILÄ NSD公司的燃气机,其功率范围在1000~5500kW、德国MAN B&W公司的双燃料柴油机,其功率范围在2400~16200kW,还有奥地利JENBACHER公司的70~2700kW燃气机。下面对这几种机组分别作一简单介绍。

  瓦锡兰恩斯迪集团公司是世界最大的中速柴油机及燃气机设备制造公司,该公司有燃天然气的燃气机(2100kW~5500kW),也有燃气-轻柴油双燃料机组(4300kW~15800kW)。这里主要介绍它的燃气机。

  影响内燃机NOx生成的主要因素是温度和空气-燃料比,较低的温度和较高的空气-燃料比可降低NOx的排放。瓦锡兰的燃气机采用稀薄燃烧控制技术,较高的空气-燃料比使气缸中与燃料的混合的空气量多于燃烧所需要的量,并且混合均匀,这不仅大大降低NOx的排放,而且提高了机组的燃烧效率。稀薄的混合物点火和燃烧是通过预燃室实现的,预燃室内采用火花塞点火,为主燃烧室的燃烧提供了能量。

  自动控制监测系统WECS8000为分布在整个发动机的微型信息处理器,并划分为不同功能,包括主控制块(MCU)、传感放大和分散控制块(SMU/DCU)、气缸控制块(CCU)、空气燃料控制系统。其中主控制块为系统的核心,负责速度、负荷的控制、吸气点火系统及机组起停和保安报警,调节空气-燃料比。

  燃气-轻柴油双燃料系统是采用直接或间接喷射少量柴油燃料进入燃烧区,以相当高的点火能量引发天然气、空气混合物的燃烧。由天然气输送管网来的燃料气体通过独立的进气阀喷射进入各独立的气缸外侧空气中,天然气的喷射与进气阀的开度同步,天然气与空气混合物在气缸中被压缩,由于混合均匀,防止了局部燃烧高温,同时由于较大的过剩空气量,大大减少NOx的生成。

  点火所需的能量来自于预燃室的点火喷嘴,引燃燃料通过小型喷射泵喷入预燃室,柴油在缺乏空气的初始条件下进行预混燃烧,然后进入主燃烧室,燃气、空气混合气稀薄燃烧,降低了燃烧循环的温度,避免产生氮氧化物。所需的引燃燃料量只占柴油机总燃料消耗量的1%。燃油喷射系统在运行中始终处于备用状态,一旦供气中断,机组可立即切换至燃轻柴油运行,保证机组连续安全运行。

  机组控制系统包括了双燃料运行中所有控制、调节和监控,以及燃气控制和负荷控制。燃气控制包括机械式主节流阀、过滤器、双联燃气阀、冷凝液排放装置和气动燃气调压阀。

  目前该公司推出的主导机型为32/40DG机,其功率范围为2400kW~7200kW,主要技术参数如下:

  这类双燃料机主要用于连续发电,运行方式以燃天然气为主,轻柴油作为备用燃料,大大提高了电厂运行的可靠性。

  JENBACHER公司是较早专门研制燃气机的公司,它的燃气机有六大系列十几种型号,缸数从6至20缸,缸径116至190mm,可燃用高热值的天然气,也可燃用低热值的污水、污泥沼气、垃圾填埋气,还有煤层气、化工厂及工业生产中的可燃气体等。燃气机为该公司的主导产品,广泛运用于世界各地。它的Lean NOx控制系统可稀释混合燃气,结合带保护的电火花点火系统,自动调节燃气机使之能高效燃烧所有燃气,达到低排放量,保证NOx排放低于500mg/Nm3,CO排放低于650mg/Nm3 。

  燃气机的余热有三个来源,燃气机的高温烟气、高温缸体及增压空气冷却水和润滑油冷却水。其中最主要的是燃气机的排气,因其温度一般在400~500℃,含大量余热,通过在烟道上加装热交换器可将余热转换为蒸汽或热水。高温缸体及增压空气冷却水温度为90~95℃,润滑油冷却水温度为70℃左右,均可通过热交换器供热水。

  燃气机的余热有多种用途,主要有三类:再发电、供热、制冷。而从具体形式来说,可以根据用户需要,形成多种组合。如余热锅炉产生的蒸汽可用来带动汽轮机发电,或直接供热用户,作为生产工艺过程中的干燥、燃烧空气干燥等,也可以通过吸收式冷却器制冷,供工厂或居民住宅;温度不同的高温缸体及增压空气冷却水和润滑油冷却水,通过热交换器串联后供用户热水,作为工艺用热、地区用热、也可在余热锅炉蒸汽发电时加热汽机凝结水。

  注:供蒸汽参数为8 bar,170℃;供热水参数为:85℃;进水温度:25℃。

  燃气机机组效率在40%以上,如以合理的热电联供方式运行时,热效率可达80%以上,节能效果明显。

  污染物的排放大大低于燃煤及燃油电厂,无需高烟囱,可建于城市中心。同时采用隔音效果好的室内布置,无噪声污染。

  机组冷却水采用闭式循环,不需大量冷却水,对水源要求不高,有少量工业水即可。

  热电联供的燃气机电站可满足分散供热要求,不需铺设大量供热管网,节约了运行管理费用。电站一般布置两台以上机组,以适应不同热负荷及电负荷要求,运行更加灵活方便。

  由于燃气机非高速旋转机械,且采用了底板弹簧隔振装置,对设备基础要求较低,安装较为容易。维修工作可在现场完成。

  燃气机的应用并不排斥燃气轮机,因其单机功率多在1~15MW,而燃气轮机的主导机型在20MW以上,并且趋势是发展大功率机组,二者并不冲突,各有市场,相辅相成。

  高峰竹柳造林的最佳土地条件是低洼湿滩地,这些土地不能种植庄稼,只能短期养殖,属于低效益的荒废湿滩地,我国大约有9000万公顷这样的荒滩湿地,这些低洼地大多数都位于江河湖泊的边缘地带,另外还有1.3亿公顷盐碱地,因此在这些地方种植速生竹柳具有变废为宝、生产能源等多种优势。

  万里常青公司在湖北搞的烂泥经济试验,一年前还是无人问津的烂泥地,一年后就成了一座一眼望不到边的绿色海洋!4000亩高峰竹柳种苗现已在这些烂泥地扎根生长。据统计,每亩湖地里的树木每年都能产生效益15600多元,六年以后这片湖地将为社会直接创造财富2个亿以上。每一个到过这里的人,面对这样的场景都忍不住地感叹,万里常青公司为林业界创造了一个奇迹!

  目前,万里常青公司正在进行第三代木塑分子聚合材料生产试验,这是一项造福人类社会的最新技术成果。第三代木塑分子聚合材料是利用聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC等与木粉,经分子层次聚合生成,采用挤出、模压、注射成型等常规塑料加工工艺,生产出各种板材、型材和产品。这种新型板材不吸水、不变型、不褪色、不老化、不腐蚀、不霉烂、不虫蛀,节能环保效果好。

  生产木塑分子聚合材料的主要成份是木粉,该木粉则是由“高峰竹柳”造林中幼林抚育大树修剪产生的枝条或竹柳大树成材加工剩余的枝叉加工而成,也可以高密度种植高峰竹柳,以小径材制成所需的木粉材料供聚合之用。为此开辟了一条竹柳木材加工新途径。

  和普通木材相比,木塑分子聚合材料还具有以下优点:首先,生产木塑分子聚合材料可以节约资源、保护环境,做到废物利用。因为木塑分子聚合材料全部使用竹柳小径材、树木枝条、加工剩余物、废弃物,节约竹柳成材和优质木材,将竹柳木材的木素、半纤维素、纤维素都聚合进了新材料中。使用和损坏后的木塑聚合材料,可以全部再生利用,是一个全回收、全循环、全利用、全环保的项目。

  其次,生产木塑分子聚合材料具有低投入、低消耗、高产出、高回报的优势。木塑分子聚合材料用0.6吨竹柳木粉和0.4吨废旧塑料,就可以生产出一吨产品,目前国际市价格最高达28000元/吨。一个年产10万吨木塑材料的企业,可利用竹柳6万吨,利用废旧塑料4万吨,相当于从垃圾中捡回25万立方米木材、相当于节省水泥、钢材分别为40万吨、替代塑料和铝材分别是8万吨,这是木塑产业发展对循环经济的贡献。

  再次,生产木塑分子聚合材料能促进产业结构调整,加快社会经济发展。木塑分子聚合材料改变了商品林的生产方式,由长时间周期性生产向短期林业种植业转变,可实现竹柳当年种植当年受益。有利于调动农民的种植积极性,开展竹柳规模种植。把林业、木材加工业、废旧塑料回收业也聚合到了一起,形成了一个污染治理、环境保护、资源节约的社会系统工程。

  最后,木塑分子聚合材料用途广泛,现已被应用于包装运输领域中、车辆船舶领域中、建筑材料领域、室内装潢领域、军事领域等,它将在众多领域和范围内取代木材、钢材、水泥、塑料等常规材料。

  当前,世界经济的快速发展引发了世界范围内的能源危机,大力发展可再生能源、逐步替代化石能源是克服能源危机的主要出路。据预测,到2020年,在全球可再生能源中生物质能的比重接近60%,而生物质颗粒燃料则占生物质能利用的60%。

  所谓生物质能源也就是利用生物体,通过光合作用把吸收的太阳能转化为常规燃料能源。有机物中所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。

  柳树是林业能源林的主要树种,“高峰竹柳”则是多基因组合杂交的柳树新品种,具有速生、高产、抗逆等优点。作为能源树种每亩可密植1万株,每亩每年生物产量鲜重可达8至10吨,是普通柳树的十倍。在国外柳树生物质转化为能源的主要途径是发电,柳树生物质具有较高的燃烧值,发达国家用柳树生物质发电已经有20 年以上的历史。将柳树粉碎后制作成生物质能源颗粒和煤炭混合发电,可以大大提高热效率,降低污染50%以上。

  生物质颗粒燃料是最具大规模产业化开发前景的新型生物质能源,用途主要包括三个方面:一是取暖和生活用能,生物质燃料利用率高,便于贮存,无污染。二是生物质工业锅炉,用生物质能替代燃煤,解决环境污染。三是发电,可作为火力发电的燃料。据统计,2008年全球生物质颗粒燃料销售量达1.8亿吨,市场规模超过500亿欧元。在全球经济放缓的背景下,生物质颗粒燃料产业以年均18%的速度高速成长,已经成为全球新能源市场中的“香饽饽”。

  竹柳是生产生物质颗粒燃料最好的原料。生物质颗粒需求之大,竹柳作为原料种植前景更为广阔。

  生物质颗粒燃料发展在我国处于起步阶段,但透过国外的发展我们可以看到,“高峰竹柳”将在生物质能源中发挥重要作用。高峰老人发起的1000万亩竹柳大造林,将可年产生物质颗粒3.25亿吨,相当于年发电量9000亿KWH以上。

  随着现代经济的快速发展,我国已成为世界上仅次于美国的第二大纸品消费国,各类纸和纸制品消费量占世界消费总量的14%;同时我国又是森林资源匮乏的国家。在各大纸浆生产国中,中国的净进口量最大,但仍有很大的市场缺口,大量造纸原料需要进口。

  要解决纸浆用材需要日益增长与森林资源匮乏日显突出的矛盾,缓解国际进口纸浆价格暴涨的压力。建立纸浆原料林基地,逐步减少对国外进口资源的依赖,显得非常迫切。营造速生丰产纸浆林“高峰竹柳”是最好的树种之一。

  中国制浆造纸研究院进行了“竹柳材性纤维质量及制浆性能的研究”,检测分析结果表明:高峰竹柳材质色浅且密度适中,木粉自然白度比杨树高,竹柳木材的纤维质量较好纤维长宽适中且柔软。符合制浆工业对木材要求。根据竹柳木材密度和材质白度分析,该原料适宜做高得率化学机械浆。竹柳可以作为纸浆材合理地种植并开发利用。

  中国作为发展中国家,对纸张、架材、板材等木材的需求与日俱增,特别是当前很多工业企业都呈现出掠夺式的发展,因此大力开展高峰竹柳造林是对我国的能源资源的有效补充和储备,是改善生态缓解能源紧张的务实之举!

  1923年德国BASF公司首先用合成气在高压下实现了甲醇的工业化生产,直到1965年,这种高压法工艺是合成甲醇的唯一方法。1966年英国ICI公司开发了低压法工艺,接着又开发了中压法工艺。1971年德国的Lurgi公司相继开发了适用于天然气-渣油为原料的低压法工艺。由于低压法比高压法在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力方面具有明显的优越性,所以从70年代中期起,国外新建装置大多采用低压法工艺。世界上典型的甲醇合成工艺主要有ICI工艺、Lurgi工艺和三菱瓦斯化学公司(MCC)工艺。目前,国外的液相甲醇合成新工艺具有投资省、热效率高、生产成本低的显著优点,尤其是LPMEOHTM工艺,采用浆态反应器,特别适用于用现代气流床煤气化炉生产的低H2/(CO+CO2)比的原料气,在价格上能够与天然气原料竞争。

  我国的甲醇生产始于1957年,50年代在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇的装置。60年代建成了一批中小型装置,并在合成氨工业的基础上开发了联产法生产甲醇的工艺。70年代四川维尼纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的95kt/a低压法装置,采用英国ICI技术。1995年12月,由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的200kt/a甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产,标志着我国甲醇生产技术向大型化和国产化迈出了新的一步。2000年,杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术,打破长期来被ICI、Lurgi等国外少数公司所垄断拥的局面,并在2004年获得国家技术发明二等奖。2005年,该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上。

  南京国昌化工科技有限公司研发的GC型轴径向低压甲醇合成塔技术,通过了中国石油和化学工业协会组织的鉴定。专家认为该甲醇合成塔结构新颖、设计合理,属国内首创,填补了我国轴径向低压甲醇合成塔的空白。该项目为我国甲醇工业提供了一种技术先进、造价低且易于大型化的新型合成装置。该技术已于2003年底在山东久泰化工科技有限公司5万吨/年低压甲醇装置上首次运用成功。

  自1923年开始工业化生产以来,甲醇合成的原料路线年代以前多以煤和焦碳为原料;50年代以后,以天然气为原料的甲醇生产流程被广泛应用;进入60年代以来,以重油为原料的甲醇装置有所发展。对于我国,从资源背景看,煤炭储量远大于石油、天然气储量,随着石油资源紧缺、油价上涨,因此在大力发展煤炭洁净利用技术的背景下,在很长一段时间内煤是我国甲醇生产最重要的原料。

  近年来,我国甲醇需求增长平稳,一部分来自于传统应用领域,如甲醛生产等,而新应用领域如醋酸及MTBE等则支撑着甲醇需求的增长。广义地说,甲醇应用可分为两大应用领域,即MTBE和化工应用,MTBE曾经是甲醇需求快速增长的主要带动者,但现在也有逐年减弱的趋势。

  甲醇的主要应用领域是生产甲醛,甲醛可用来生产胶粘剂,主要用于木材加工业,其次是用作模塑料、涂料、纺织物及纸张等的处理剂,其中用作木材加工的胶粘剂约占其消费总量的80%。甲醛需求的增长速度和国民生产总值的增长速度密切相关。甲醛还用来生产缩醛树脂和特种化学品的1,4-丁二醇,其增长速度很快,但不会显著改变甲醛的总体需求状况。

  醋酸消费约占全球甲醇需求的7%,可生产醋酸乙烯、醋酸纤维和醋酸酯等,其需求与涂料、粘合剂和纺织等方面的需求密切相关。

  甲基丙烯酸甲酯约占全球甲醇需求的2%~3%,主要用来生产丙烯酸板材、表面涂料和模塑树脂等,预计发达国家的增长速度比较适中,而亚洲地区的增长速度较快。

  甲醇不仅是重要的化工原料,而且还是性能优良的能源和车用燃料。甲醇与异丁烯反应得到MTBE,它是高辛烷值无铅汽油添加剂,亦可用作溶剂。自1973年第一套100kt/a装置建成投产以来,它已成为世界上仅次于甲醛的第二大甲醇消费大户。甲基叔戊基醚(TAME)也是重要的汽油含氧添加剂,由于历史原因,总产量还不大。

  在寻求汽油替代燃料的过程中,醇醚燃料具有较大的应用潜力。醇醚燃料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液体燃料,燃烧效率和热效率均高于液化气。由于二甲醚的挥发性好,该燃料有效地克服了甲醇燃料不易点燃、需空气充压、外加预热器及安全运输等方面的缺点。甲醇也可以直接作为汽车燃料使用。

  自2002年年初以来,我国甲醇市场受下游需求强力拉动,以及生产成本的提高,甲醇价格一直呈现一种稳步上扬走势。甲醇市场价格最高涨幅超过100%,甲醇生产的利润相当丰厚,效益好的厂家每吨纯利超过了1000元/吨,因而甲醇生产厂家纷纷扩产和新建,使得我国甲醇的产能急剧增加。

  目前在建或拟建的大型甲醇项目主要有:中海石油化学有限公司在海南建设的年产180万吨甲醇项目,其中第一期工程为年产60万吨甲醇;山西焦化集团有限公司年产12万吨的甲醇技术改造项目;内蒙古鄂尔多斯市华建能源化工有限公司的年产100万吨甲醇项目,其中第一期工程年产40万吨甲醇;我国陕西榆林天然气化学工业公司在陕西榆林的30万吨/年甲醇装置,建成后,甲醇生产能力将增加到73万吨/年;山东兖州煤业股份有限公司在陕西榆林投资建设年产230万吨甲醇工程,其中一期工程为年产60万吨甲醇;哈尔滨气化厂的年产25万吨的新建甲醇装置,新装置建成后,该厂的甲醇生产能力将接近40万吨/年;香港建滔化工集团与重庆长寿化工园合资建造的年产75万吨甲醇项目,重庆化医控股(集团)公司与日本三菱化工合资兴建的年产85万吨甲醇项目,届时重庆的甲醇总产量将达到200万吨,长寿化工园也将成为全国最大的天然气化工基地。据粗略统计,这些新建甲醇装置如果全部建成投产,新增加的年产能至少在500万吨以上,将对我国甲醇市场供求关系产生明显的影响。

  甲醇是极为重要的有机化工原料,在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用,其衍生物产品发展前景广阔。目前甲醇的深加工产品已达120多种,我国以甲醇为原料的一次加工产品已有近30种。在化工生产中,甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、聚乙烯醇(PVA)、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。

  以甲醇为中间体的煤基化学品深加工产业:从甲醇出发生产煤基化学品是未来C1化工发展的重要方向。比如神华集团发展以甲醇为中间体的煤基化学品深加工,利用先进成熟技术,发展“甲醇-醋酸及其衍生物”;利用国外开发成功的MTO或MTP先进技术,发展“甲醇-烯烃及衍生物”的2大系列。

  作为替代燃料:近几年,汽车工业在我国获得了飞速发展,随之带来能源供应问题。石油作为及其重要的能源储量是有限的,而甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分,利用率高、环保的众多优点,替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一。我国政府已充分认识到发展车用替代燃料的重要性,并开展了这方面的工作。

  随着C1化工的发展,由甲醇为原料合成乙二醇、乙醛和乙醇等工艺正日益受到重视。甲醇作为重要原料在敌百虫、甲基对硫磷和多菌灵等农药生产中,在医药、染料、塑料和合成纤维等工业中都有着重要的地位。甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白,用作饲料添加剂,有着广阔的应用前景。

  甲醇作为基础原料产品近年来全球消费稳定增长,据统计2004年全球甲醇消费量超过了3350万吨。从2001年到2004年的年平均增长速度在3.6%。在近两年强势的能源价格支撑下,全球石化产业处于景气周期,甲醇行业也处在健康良性的发展轨道上,但是我们也不能忽视了潜在的不利因素。

  有资料显示,近几年来,我国国内甲醇产量逐年提高,从2000年的近200万吨增长到了2004年的约430万吨,其中最近3年增速尤为明显。与产量增长相对应,我国甲醇进口量已从2002年最高的180万吨减少到了2004年的136万吨。也就是说,中国甲醇市场对进口产品的依赖度在减小,国产甲醇越来越占主导地位,然而这并不意味着我国的甲醇市场是游离于国际甲醇市场之外的一个封闭市场。事实上,国际甲醇市场的变化对我国甲醇市场有着很明显的影响--国内外甲醇的价差会影响进出口的方向,外盘的价格波动也会对国内市场产生联动影响。

  在世界基础有机化工原料中,甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯,是一种很重要的大宗化工产品。作为有机化工原料,用来生产各种有机化工产品。虽然目前世界甲醇市场已供大于求,而且新建装置还将继续建成投产,但是根据专家对汽车代用能源的预测,甲醇是必不可少的替代品之一。另外,甲醇下游产品的开发也会进一步促进甲醇工业的发展,因此,甲醇工业的发展前景还是比较乐观的。

  我国甲醇工业目前还在一定程度上面临着进口产品的冲击,原因是国内大部分装置规模小、技术落后、能耗高,造成生产成本高,无法与国外以天然气为原料的大型或超大型甲醇装置抗衡;另一方面,通过多年来技术引进及国内科研院所、高校的研究开发,目前我国甲醇工业已基本使用了国外各种类型的传统低压气相法反应装置;催化剂研制也达到国际最高水平;新工艺的研究也有较大的进展,主要问题在于装置的大型化。

  液相甲醇合成工艺具有技术和经济双重优势。在不远的将来会与气相合成工艺在工业上竞争,并会趋于完善,循着类似低压法代替高压法的历程逐渐取代气相合成工艺。因此,应加大对液相合成工艺研究开发力度,一定要开发出自主的先进成套技术。CO2加氢合成甲醇、甲烷直接合成甲醇是甲醇工业的热点开发技术,一方面要跟踪国外先进技术;另一方面应加大基础研究工作,尤其是催化剂的研究开发。

  陕西省决策咨询委员会办公室主任、权威化工专家郭卫东对煤炭产业遇到的困境认识深刻,他认为究其原因有三:其一是盲目投资跟风发展,低水平重复建设,造成产能过剩;其二是资源转化利用方式粗放,综合利用技术落后,小循环多大循环少;其三是单一资源单一产品的项目仍占主导地位,以煤为主的多种资源协同配伍,生态布局循环链接,综合利用多联产项目少。

  郭卫东建议,要实现煤转化过程中产生的物理能、化学能和全部化学元素、中间产物、目的产物,均能得到高效综合利用,以煤为原料,开发前沿高端和附加值高的下游产品。联合循环发电技术,通过煤基多联产,实现煤、焦、电、化、热、气、渣的综合利用,以及与铝及铝合金、镁及镁合金、硅材料、聚氯乙烯及其制品、建材等产业的一体化布局,可最大限度减少碳排放,使煤资源的附加值和综合经济效益最大化,大大降低碳排放,真正实现高碳资源低碳化利用的目的。依靠专家指导,通过煤基多联产技术发展循环经济,对整个能源化工产业战略转型有着重大的现实意义。

  一是新建的煤炭资源转化项目,要实现煤转化过程中产生的物理能、化学能和全部化学元素、中间产物、目的产物,均能得到高效综合利用;

  二是已建成的煤制甲醇等煤化工企业,最好在前端用连续粉煤干馏工艺提出煤焦油,再将粉焦气化,用焦炉气和合成气合成甲醇,再利用化学循环尾气和余热发电并用于本装置;

  三是煤焦化和兰炭企业要压缩焦炭、兰炭商品产量,按照焦油收率最大化进行技术改造,对焦油进行深度加工转化;

  四是与煤电、兰炭共生或多联产形成的硅铝镁及建材产业也要转型发展,开发前沿高端和附加值高的下游产品。

  第一,要想方设法消化甲醇、电石、焦化等过剩产能,开发一批进口量大、国内需求持续上升、附加值高的化学合成材料,比如聚酯、聚醚、异戊橡胶、氟碳树脂、石墨烯树脂等,以满足经济发展需要。

  第二,对于以煤为主的能源化工产业区域,要围绕煤的洁净利用技术、煤矸石发电技术、矸石炉灰提取氧化铝及粉煤灰生产建材技术、洁净煤高温催化热解干馏技术、煤焦油综合开发利用技术、焦炉气还原生产金属镁技术、新型煤盐化工技术,包括大型甲醇、二甲醚、合成氨、MTO/MTP、DTO/DTP,以碳氢、氨氮、芳烃、乙炔、氯碱、有机硅为原料,向下游高附加值的化工新兴合成材料产业发展。

  第三,高度重视第二代煤催化热解干馏技术、高效合成塔技术、CO2捕集回收利用技术和煤化工及含硫气体、含硫废气脱硫回收硫磺等四大技术的应用。比如:利用第二代煤催化热解干馏技术,可将煤焦油收率由现在的12%提高到25%左右。另一方面可对煤化工、煤电、供热等用煤项目,用催化热解干馏技术进行煤的前处理,既可提取煤焦油发展下游产品,又可大大降低气化炉的水煤浆粘度和锅炉结焦率。再比如国内外正在日益成熟的CO2捕集回收利用技术,通过对煤化工、电厂、炼焦、兰炭、冶炼等行业CO2回收,通过加氢还原成CO,再与氢合成甲醇,均可形成新的产业或产业新优势。另外,高效合成塔技术,可大大提高合成转化效率,在现有装置基础上经技术改造,在不增加物料投入的前提下,可提高产量10~17%;硫回收技术的应用可回收生产硫磺,化害为利,变废为宝,具有明显的社会和经济效益。

  第四,要高度重视发展甲醇下游产品。从替代石油发展下游三大合成材料及有机化产品。

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