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1、对我国煤基能源化工发展的思考中国化工经济技术发展中心 首席顾问 国家化工行业生产力促进中心 首席顾问 江苏煤化工程研究设计院 教授 院长 冯孝庭 2011年12月13日 于北京2011年第二届煤化工新技术新设备交流研讨会 能源-人类面临的首要问题世界当前面临的十大问题:1. 能源 6. 恐怖与战争2. 水 7. 疾病3. 食物 8. 教育4. 环境 9. 民主5. 贫困 10. 人口 (11. 恐怖活动)亨利基辛格博士的一句名言 “如果你控制了石油，你就控制住了所有国家; 如果你控制了粮食, 你就控制住了所有的人; 如果你控制了货币, 你就控制住了整个世界。” 原油探明储量情况项 目地区200
2、5年产 量(亿吨/ 亿方)2005年探 明储量(亿 吨/亿方)剩余探明储 量(亿吨/万 亿方)累计探明储 量(亿吨/万 亿方)储采比 (年)石 油中国1.822.1（9.43 ）24.75 (20.0)69.3113.4 (9.9)天 然 气中国5003000（ 5263）2.63.153.4世界石油平均储采比： 58.6世界天然气平均储采比：60.6储采比中括号内为”BP 2011年能源报告”数据;中国能源储量与国际对比项目单位中国美国印度世界人口百万132130011196483可采储量煤炭Mt188600 24272156498921588石油Mt20433610.9695.316834
3、4. 7天然气万亿m32.455.981.06177.93人均可采 储量煤炭t/人142.8809.150.5142.2石油t/人1.512.00.626.0天然气m3/人185519933947274462007年人均能源储量的国际比较 我国石油对国外依赖度及予测 年份 进口量,亿吨 依赖度% 预测% 2003 0.911 36.5 2005 1.2 38.0 2008 2.177注 50.9 2010 1.45 45 2020 4.0 55 2030 4.88 82 摘自“中国石油和化工” 2004.NO.5注: 2008年实际数据，进口量包括原油和油品。7我国一次能源消费预测 来源：替代
4、能源研究，国务院能源办公室，20072050能源消费总量：63 亿tce2005-2050总煤耗量：1158 亿tce当前面临的能源化工问题“后石油时代”必需面对： 车用、民用清洁燃料的补充和接替?1. 世界石油需用数量及地质储量的矛盾;2. 使用汽油.煤油.柴油对环境的污染严重; 石油化工原料的补充和接续?世界燃料面临的问题 汽油、煤油、柴油是导至环境较严重的污染源! 据测算大、中城市大气污染中汽车占60%；(第二位是燃煤供暖和民用) 北京市非采暖期机动车对大气污染物CO、HC、NOX的分担率分别达80.3%、79.1%、54.8%； 上海市机动车对大气污染物CO、HC、NOX的分担率已分别
5、达86%、90%和56%； 大气中微颗粒有8%来自各类机动车的尾气；复旦大学课题组 我国首次对雾霾进行测定量化雾霾主要污染物为多环芳烃:1. 11月3日-在环境监测发表题为雾雨事件中的多环芳烃的污染特征的文章; 2. 课题组发现: 上海市区采集到的雾水，萘、蒽、菲等化合物占雾水中多环芳烃总量的80%左右;3. 雾霾的主要污染物是多环芳烃(重芳烃)，而且在大雨前后的雾霾污染物含量要差500倍; 4. 上海大雾中的多环芳烃多来自本地化石燃料的燃烧;5. 为我国控制化石燃料及汽车尾气排放的发展战略及降低大雾带来的危害提供了科学依据;摘自2011年11月9日 “文汇报”煤基清洁能源汽车替代燃料应符合以
6、下条件 1、需要有长期、稳定、大量原料来源。 2、对环境友好。 3、基础设施投资少，易于大面积推广。 4、汽车的动力性和经济性好，用户愿意接受。 5、油品质量稳定。6、燃料成本低，从燃料生产到输配网络，加油站及用户均留有合适的利润空间。我国的替代能源可再生能源: 不可再生能源1. 太阳能; 1. 核能(裂变、聚变);2. 风能; 2. 燃煤发电;3. 水能(含水电); 3. 新型煤基能源:4. 地热; 煤(直或间接)制油;5. 潮汐能; 煤制合成天然气;6. 生物质能: 甲醇制汽油(MTG);乙醇、生物柴油; 甲醇车用汽、柴油;沼气、秸秆等; 二甲醚燃料:(柴油、LPG)可再生能源和清洁能源可
7、再生能源:生物质能、太阳能、风能、潮汐能等，总体还 处于应抓紧、加大科技研发、完善、为大规模市 场运行提供有竞争力的技术经济基础(包括能量 储存技术)!清洁能源:核能应以核聚变为方向，可控核聚变是人类的 福音! 清洁发电使电成为真正的清洁能源!“甲醇经济”书中提出后石油时代中甲醇能源化 工发展的路线图是现实的选择，对中国更适用! 煤基清洁能源1. 煤直接法制油;2. 煤间接法制油;3. 煤经合成气制合成天然气(SNG);4. 煤制甲醇车用汽油:(M15、M30、M85、M100汽油);5. 煤经甲醇制汽油(MTG、JMPG);6. 煤经甲醇制二甲醚(代液化石油气 LPG、柴油 );7. 煤经合
8、成气制甲醇车用柴油;8. 煤经甲醇制MTBE(汽油辛烷值添加剂);9. 煤经甲醇制DMM3-8(柴油十六烷值添加剂);甲醇用作清洁燃料1. 甲醇掺入汽油:低比例为M10M30; 高比例为M80M100; 2. 甲醇制二甲醚(DME)替代柴油; 3. 甲醇制二甲醚 替代液化石油气(LPG); 4. 甲醇制二甲醚 替代溶解乙炔； 5. 甲醇替代柴油:低比例掺混(520%); 高比例配制(85%); 6. 甲醇用作锅炉燃料; 7. 甲醇作燃料电池燃料; 8. 甲醇制汽油、柴油添加剂: MTBE、DMM3-8等; 9. 其他甲醇燃料; 不同比例时甲醇汽油与93#汽油的替代比(DF型甲醇汽油为大发实业公
9、司产品) 高海拔地区道路经济性试验结果 项 目 93#汽油M85甲醇汽油行驶里程 （km） 6767行驶时间 （min）9676平均车速 （km/h）4253实测油耗 （L）9.559.30M85甲醇汽油/93#汽油 替代比0.97 : 1.00说明: 1、表中对比数据是在平均海拔3900米试验数据;2、用M85甲醇汽油时车速比用93#汽油时车速高了20%;(使用93#汽油时车速已无法再高，而使用M85甲醇汽油时车速仍有余地)3. 在3900米高海拔条件下，使用大发实业公司M85车用甲醇汽油后，相对 于93#汽油，车辆的牵引力（爬坡度）增加(提高)了16.8%;4. 甲醇汽油添加剂不同，调配甲
10、醇汽油的性能和替代比将不同;甲醇燃料在高空条件的独特优势1. 替代高级喷气机航空煤油(含氧50%):在高空用会产生强大推动力! 续航能力也好!美国军方经八年研究，据透露、已列装!2. 替代液氢等用于火箭和航空燃料的前景;3. 有关方面称:甲醇已用于巡航导弹的燃料(美国 );4. 国际甲醇协会信息: 美国波音公司和曰本藤仓公司合作，使用直接燃料电池(DMFC)用于飞机，计划2012年3月进行商业飞机试验; 计划在2015年推广应用; 甲醇替代车用柴油1. 低比例的甲醇柴油(M10M15):(可以不改汽车)2. 高比例的甲醇柴油(M85M100):美国研发创新了一种点燃式柴油发动机，即 在压缩到一
11、定程度时增加电点火措施，美国研发 单位已将此技术准许我国无偿使用;配套生产或改造压缩与点燃相结合的“甲醇 柴油车”。3. 研制高十六烷值的DMM38添加剂是关键;(DMM38是聚甲氧基甲缩醛 );4. 二甲醚(甲醇脱水制成)替代柴油(需改车);甲醇替代车用柴油已有一些公司对甲醇柴油进行研究:1. 低比例的甲醇柴油(M10M15M20):. 研制专用添加剂也是技术关键;. 已基本解决，尚待全面考核和完善;. 不需改车;2. 中等比例的甲醇柴油(M30M50):. 研制性能更好的专用添加剂是技术关键;. 研发高十六烷值的DMM38添加剂;. 争取不改柴油车;建议: 甲醇柴油以发展低比例和高比例为宜
12、!甲醇燃料和汽油的危害比较表指标甲醇汽油着火性可能性特定露天空间49密闭空间8（2-4）2着火后的 危害火灾危害程度310可灭火性710火焰可见 度81毒性吸入 低浓度时毒性1010可能性34吸入 高浓度时毒性1010可能性34皮肤接 触时毒性98可能性33口服时毒性1010可能性8（2）3煤制甲醇燃料与煤制油对比项目直接制油间接制油甲醇汽油 甲醇柴油 M85 二甲醚(替代柴油)低海拔 M15M85高海拔 M85选用煤种烟煤烟煤 无烟煤烟煤 无烟煤烟煤 无烟煤 烟煤 无烟煤煤耗 吨/吨产品3.64.04.51.5 1.5 2.1产品 吨/吨当量油3.64.04.51.01.61.0 2.0 1
13、.0煤耗 吨/吨当量油3.64.04.51.52.401.5 3.0 2.1反应压力 Mpa17302.05.05.010.0 5.010.0 0.6反应温度 35047 0220350220250 220250 230投资 万元/万吨1.01.21.50.30.5 0.30.5 制甲醇外另 加0.15 技术成熟度已工业化已工业化成 熟 试运行中 成熟，但车需改甲醇制汽油(MTG)单位及技术甲醇单耗/吨油LPG选择性 %辛烷值Mobil MTG2.73.0 (耗煤 4.054.5)-煤化所 MTG (一步法)2.48 (耗煤 3.72)3493.99江苏院 JMPG2.30 (耗煤 3.45)297理论值 MTG2.273 (耗煤 3.41)-江苏院 JMPG-
