醇醚燃料與天然氣和煤基合成油技術與應用

前言

煤基醇醚燃料與天然氣和煤基合成油不是可持續(xù)發(fā)展能源，但是在能源變換期間，基于它仍處于發(fā)展或開發(fā)階段，仍將其列入目前的新能源范疇加以闡述。在醇醚燃料中，甲醇汽油可有效降低汽車污染排放，純甲醇燃料汽車尾氣沒有汽油車尾氣所含的苯和鉛等劇毒物質，多數(shù)情況下甲醇加入量加大，調和后汽油辛烷值提高。截至2010年，我國甲醇汽油的推廣工作將在更大范圍內展開。但甲醇燃料在我國的全面推廣仍離不開科技、法制、資源、市場、系統(tǒng)、管理6個基礎支撐條件和1個心理柔性支撐條件。在醇醚燃料中，二甲醚可作為燃油的補充，用作汽車燃料、民用燃氣。用作汽車燃料，其尾氣排放能夠達到歐Ⅲ排放標準，替代柴油時十六烷值比柴油高10％。盡管二甲醚用作車用燃油性能良好，但由于目前我國還沒有制定二甲醚作替代燃料的相關標準，因此尚不能全面推廣使用。2009年，我國甲醇行業(yè)的發(fā)展遭遇了前所未有的困難，我國甲醇生產(chǎn)能力從2008年2000萬t增至2350萬t，過剩約40％，裝置開工率為48.2 ％；二甲醚生產(chǎn)能力也由2008年的620萬t相應增至800余萬噸，過剩近一半。國內醇醚燃料市場要擴大推廣應用還有待磨合。合成液體燃料是指天然氣基合成油（GTL）、煤基合成油（CTL）和生物質基合成油（BTL）的總稱。GTL方案正成為富產(chǎn)天然氣國家天然氣高效利用的途徑脫穎而出。在未來10年內，預計GTL裝置生產(chǎn)能力將增加到4500萬～6750萬t／a,油價如長期維持在較高水平，建設GTL裝置具有更大的吸引力。作為能源資源，全球煤炭儲量為20000億桶油當量，而全球石油儲量約為13000億桶石油。煤炭可為世界液體燃料供應的多樣化帶來發(fā)展機遇，同時利用煤炭生產(chǎn)燃料可延長世界石油儲藏的壽命。因全球有大量煤炭可采儲量，因此煤炭液化，即直接或間接煤制油成為一種可能的替代方案。在我國召開的2010世界煤制油大會發(fā)布的統(tǒng)計信息顯示，中國煤制油產(chǎn)業(yè)已經(jīng)領跑世界，截至2010年4月中旬有6個項目已經(jīng)投產(chǎn)或即將投產(chǎn)，發(fā)展速度遠遠超過世界其他國家和地區(qū)。美國有10多個項目正在規(guī)劃中，南非也已有煤制油項目投產(chǎn)，印度、澳大利亞、日本等國家則正在考慮開發(fā)煤制油項目。不過，發(fā)展煤制油面臨碳減排的挑戰(zhàn)。

內容概要

本書是“新能源技術叢書”之一。本書詳盡地介紹了世界和中國在甲醇和二甲醚醇醚燃料，天然氣和煤基合成油領域的發(fā)展現(xiàn)狀與前景，以及國內外在這一領域的最新科技成果。重點介紹：甲醇燃料發(fā)展現(xiàn)狀與前景；甲醇產(chǎn)業(yè)與生產(chǎn)新技術；二甲醚發(fā)展現(xiàn)狀、生產(chǎn)技術和國內外發(fā)展動向；天然氣基合成油發(fā)展現(xiàn)狀與生產(chǎn)技術；煤制油路線及經(jīng)濟性，煤炭氣化技術及應用，煤炭間接液化和直接液化制油技術，煤制油發(fā)展現(xiàn)狀和展望，煤炭氣化制取化學品的現(xiàn)狀與前景。    本書可用作從事能源以及甲醇和二甲醚醇醚燃料與天然氣和煤基合成油領域的規(guī)劃、科技、生產(chǎn)和信息人員的工作指南，也可供國家決策機構人員和相關人員參閱，并可作為教學參考用書。

書籍目錄

第1章 甲醇燃料發(fā)展現(xiàn)狀與應用技術  1.1 醇醚燃料發(fā)展現(xiàn)狀與前景  1.2 甲醇燃料市場前景  1.3 甲醇汽油使用性能的評價  1.4 我國甲醇燃料試點推行現(xiàn)狀  1.5 甲醇燃料應用技術進展  1.6 大比例甲醇燃料的研試成果  1.7 推廣甲醇燃料需解決的問題第二章 甲醇產(chǎn)業(yè)與生產(chǎn)新技術  2.1 世界甲醇產(chǎn)能和市場  2.2 國內甲醇產(chǎn)業(yè)與國際水平的差距    2.2.1 產(chǎn)能狀況    2.2.2 國內甲醇生產(chǎn)與國際水平比較    2.2.3 國內生產(chǎn)和進口狀況    2.2.4 甲醇深陷產(chǎn)能過剩危機  2.3 CO2轉化制甲醇新路線    2.3.1 三井化學公司示范裝置    2.3.2 C0。轉化為甲醇的催化工藝    2.3.3 波蘭試驗光合成將C0：轉化成甲醇第3章 二甲醚發(fā)展現(xiàn)狀與技術  3.1 二甲醚的物理特性和用途    3.1.1 二甲醚物理特性和燃燒性能    3.1.2 二甲醚替代汽油和柴油    3.1.3 二甲醚替代民用燃料  3.2 國外發(fā)展動向  3.3 國內發(fā)展動向    3.3.1 產(chǎn)能與裝置建設動向    3.3.2 市場前景  3.4 發(fā)展導向  3.5 二甲醚生產(chǎn)技術進展    3.5.1 兩步法    3.5.2 一步法    3.5.3 生物質生產(chǎn)二甲醚路線    3.5.4 煤制二甲醚路線第4章 天然氣基合成油發(fā)展現(xiàn)狀與生產(chǎn)技術  4.1 發(fā)展概述  4.2 天然氣基合成油發(fā)展現(xiàn)狀與生產(chǎn)技術    4.2.1 發(fā)展天然氣基合成油的優(yōu)勢    4.2.2 天然氣基合成油技術    4.2.3 天然氣基合成油產(chǎn)品開發(fā)和應用進展    4.2.4 天然氣基合成油項目建設動向    4.2.5 天然氣基合成油的經(jīng)濟性分析    4.2.6 我國發(fā)展前瞻第5章 煤基合成油發(fā)展現(xiàn)狀與生產(chǎn)技術  5.1 煤炭探明儲量、生產(chǎn)量和消費量統(tǒng)計評論    5.1.1 探明儲量    5.1.2 煤炭生產(chǎn)量    5.1.3 煤炭消費量  5.2 CTL路線及經(jīng)濟性    5.2.1 CTL路線    5.2.2 CTL的經(jīng)濟性  5.3 煤炭氣化技術    5.3.1 煤炭氣化發(fā)展現(xiàn)狀    5.3.2 典型煤氣化工藝    5.3.3 中國煤氣化市場導向    5.3.4 別開生面的常規(guī)氣化替代方案  5.4 煤炭間接液化制油    5.4.1 煤炭間接液化制油技術和產(chǎn)品應用進展    5.4.2 煤制油的經(jīng)濟技術評價    5.4.3 煤炭間接液化制油建設走勢    5.4.4 煤發(fā)電、生產(chǎn)運輸燃料和CO。捕集聯(lián)合方案    5.4.5 地下煤氣化制油    5.4.6 碳制油(XTL)將面臨發(fā)展機遇  5.5 煤炭直接液化制油    5.5.1 煤炭直接液化制油技術    5.5.2 我國直接液化法煤制油裝置建設走勢    5.5.3 采用超臨界水技術的直接煤制油工藝  5.6 煤炭通過甲醇制汽油路線    5.6.1 甲醇制汽油(MTG)路線的應用現(xiàn)狀    5.6.2 甲醇制汽油技術介紹    5.6.3 甲醇制汽油方案的優(yōu)點  5.7 煤制油組合碳捕集減排的前景  5.8 中國煤制油規(guī)劃動向和建議    5.8.1 中國煤制油規(guī)劃動向    5.8.2 分析和建議第6章 煤基化學品發(fā)展現(xiàn)狀與生產(chǎn)技術  6.1 煤化工的競爭性  6.2 煤化工技術將加快開發(fā)應用  6.3 著眼解決煤化工的環(huán)境問題  6.4 美國煤制化學品將加快步伐    6.4.1 美國發(fā)展前景    6.4.2 伊士曼化學公司    6.4.3 美國其他化工公司    6.4.4 世界其他公司  6.5 中國煤制化學品快速升溫    6.5.1 項目建設與進展    6.5.2 技術開發(fā)  6.6 煤化工發(fā)展應探索碳減排新模式  6.7 綜合分析參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：江蘇南大高科技產(chǎn)業(yè)有限責任公司研發(fā)的M4_5甲醇汽油，于2006年11月在江蘇南京通過省部級專家鑒定。鑒定認為，該成果具有很強的實際應用價值和廣闊的市場發(fā)展空間，和目前已存在的乙醇汽油相比，此次推出的M45甲醇汽油，集環(huán)保、安全、節(jié)能、低價等優(yōu)點于一身，適用于各種類型的汽油發(fā)動機汽車，既可直接使用，也可與普通汽油以任意比例混合使用。由山西博世通汽車新技術開發(fā)公司研制的汽油改甲醇汽車電子控制技術，通過山西省質量技術監(jiān)督部門的鑒定，填補了國內空白，并獲大面積推廣。據(jù)了解，該技術只需對汽車進行簡單的改裝，汽車加裝的電子控制器能夠自由調節(jié)燃料品種，汽油或甲醇燃料可隨時轉換，并可混合使用。據(jù)改造后的車主反映，改造過程僅需一個小時，使用時只需按動轉換開關，簡捷便利。目前，該技術已在山西、河南、河北、四川、北京等地得到廣泛應用。浙江雁峰醇類燃油科技有限公司首次采用甲醇、液體烴類及添加劑對甲醇改型復配技術，成功生產(chǎn)出了新型車用甲醇清潔汽油，不僅解決了甲醇熱值低所引起的動力性能不足、甲醇燃料高溫氣阻和低溫冷啟動困難、金屬件腐蝕和非金屬件溶脹、遇水分層等技術難題，而且為我國能源結構多樣化，調整能源消費結構，替代車用石油成品油作出了有益的探索。長期從事醇類燃料研究的長安大學自主研發(fā)的M15、M25甲醇汽油添加劑和M85甲醇汽油關鍵應用技術，于2007年3月24日通過有關部門鑒定，填補了國內空白。專家認為該技術科技含量較高，總體水平達到國內領先，技術指標可與國際先進水平相比，對于我國推廣甲醇汽油具有重要意義。據(jù)介紹，M15、M25甲醇汽油添加劑和M85甲醇汽油關鍵應用技術攻克了制約甲醇汽油發(fā)展的技術障礙，解決了甲醇與汽油的融合、抗腐蝕、抗溶脹等一系列難題，燃料消耗費用下降，排放污染物減少，符合國家能源和產(chǎn)業(yè)政策。其中M15、M25甲醇汽油添加劑國內首部企業(yè)標準2006年4月通過審定，結果表明這種添加劑能夠將汽油、甲醇溶合成為單相均勻的液體，儲存穩(wěn)定，將甲醇的腐蝕性、溶脹性降到最低，有效保護汽車部件。研究表明，M85甲醇汽油燃燒特性與汽油相當，用作燃料發(fā)動機運轉平穩(wěn)，噪聲極低。主要優(yōu)點是抗爆震性能強，低溫抗相分離性能好，基本不需要助溶型添加劑，但必須加入其他多功能添加劑。據(jù)了解，M85高比例甲醇汽油是甲醇汽油較理想的配比之一，與低比例甲醇汽油相比，M85甲醇汽油的節(jié)能、環(huán)保優(yōu)點十分明顯。由于M50以上甲醇汽油混合氣發(fā)動機的適應性能較差，而現(xiàn)實生活中汽車不可能只限用同一種比例的甲醇汽油，長安大學同時配套開發(fā)了汽車靈活燃料控制器，實現(xiàn)了汽車在汽油、甲醇、乙醇燃料應用時的轉換，并且燃料比例可以靈活變化。

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