搜索
典型煤炭清洁转化过程的二氧化碳排放吴秀章2012年12月目录I前言II煤制甲醇过程CO2排放III煤直接液化过程CO2排放IV煤制烯烃过程CO2排放煤间接液化过程CO2排放V神华CCS项目最新进展VI2我国资源禀赋特点决定了发展煤化工是现在和未来能源供应体系中必不可少的重要组成部分前言由于煤的氢/碳原子比较低，以煤为原料生产油品和化学品的过程中一般都伴随着氢/碳原子比的调整，从而排放一定量的CO2我国石油及主要石化产品对外依存度逐年上升促进了新型煤制油、煤化工产业的发展石油缺口逐年增大3前言煤化工装置排放的CO2排放集中、量大、相当一部分具有浓度高的特点，为CO2的捕集创造了条件，而且可以大幅度降低CO2的捕集成本不同的产品方案、不同的生产工艺，生产单位产品所排放的CO2数量不同MTO/MTP尿素FT合成油直接液化二甲醚合成甲烷甲醇醋酸77.877.571.970.167.667.365.159.9煤化工不同产品生产过程中排入大气的碳的比例（%）目录I煤制甲醇过程CO2排放II前言III煤直接液化过程CO2排放IV煤制烯烃过程CO2排放煤间接液化过程CO2排放V神华CCS项目最新进展VI5煤制甲醇过程CO2排放神华咸阳60万吨/年煤制甲醇工厂包括：热电装置——锅炉等工艺装置——空分、煤气化、CO变换、合成气低温甲醇洗净化、甲醇合成、硫磺回收等CO2的排放主要来自于锅炉的烟气排放、合成气低温甲醇洗净化装置排放的富CO2物流以及硫磺回收装置排放的尾气等。6煤制甲醇过程CO2排放入方（万吨/年）出方（万吨/年）原料煤100.80甲醇60.00燃料煤38.40甲醇油0.68氧气83.79硫磺0.25水696.00锅炉灰渣9.16气化灰渣15.50各类排放气体833.4入方合计918.99出方合计918.9960万吨/年甲醇工厂物料平衡60万吨/年甲醇工厂碳平衡碳入方（万吨/年）碳出方（万吨/年）原料煤59.57甲醇22.50燃料煤20.01甲醇油0.10锅炉灰渣0.13气化灰渣2.22锅炉烟气19.88净化尾气33.70驰放气0.57其他0.49入方合计79.58出方合计79.587煤制甲醇过程CO2排放60万吨/年甲醇工厂二氧化碳排放情况CO2排放源排放量（万吨/年）CO2浓度（%）占总量比例（%）低温甲醇洗单元123.5887.961.69锅炉72.8915.7536.39硫磺回收2.993.831.49其他0.8723.750.43合计200.32100该厂的CO2工厂排放因子为3.85，即每生产1吨甲醇，工厂内排放的CO2以及为甲醇生产而提供电力的发电厂排放的CO2数量之和为3.85吨。神华宁煤25万吨/年甲醇项目CO2排放量为84.4万吨/年，60万吨/年甲醇项目CO2排放量为252.4万吨/年。目录I煤制甲醇过程CO2排放III前言煤直接液化过程CO2排放IV煤制烯烃过程CO2排放煤间接液化过程CO2排放V神华CCS项目最新进展VIII9煤直接液化过程CO2排放神华鄂尔多斯108万吨/年煤直接液化示范项目是唯一一条商业化直接液化生产线包括：热电装置——锅炉、发电等工艺装置——空分、煤制氢、催化剂制备、液化干煤粉制备、煤直接液化、液化油品加氢稳定、液化油品加氢改质、产品脱硫精制、硫磺回收、酸性水汽提等CO2的排放主要来自于锅炉的烟气排放、煤制氢装置的煤粉干燥和粗合成气低温甲醇洗净化装置排放的富CO2物流、催化剂制备和煤液化原料煤干煤粉制备排放的干燥气、硫磺回收装置排放的尾气、生产装置工艺加热炉排放的烟气等。10鄂尔多斯煤炭直接液化示范工程物料平衡煤直接液化过程CO2排放入方（万吨/年）出方（万吨/年）液化用煤224.1产品液化气10.2气化用煤133.1.9石脑油26.13热电用煤162.2柴油74.71外购硫磺0.116粗酚0.36外购CS20.114小计111.4外购液氨0.04自用热电用煤162.2硫酸亚铁（13.6%）37.3干气18.3装置用蒸汽、水等281.6气化PSA尾气（扣除氮气）16.9气化氧气量94.1废水（处理后部分回用）229.7小计427.1损耗液化油渣61.04气化灰渣9.75气化甲醇洗尾气（扣除氮气）296.6损失26.78小计398.97合计932.67合计932.6711鄂尔多斯煤炭直接液化示范工程碳平衡煤直接液化过程CO2排放碳入方（万吨/年）碳出方（万吨/年）液化用煤中的C150.3液化气中的C8.3气化用煤中的C89.3石脑油中的C22.3热电用煤中的C70.4柴油中的C64.5粗酚中的C0.3液化油渣中的C45.2气化灰渣中的C0.8热电灰渣中的C0.5气化甲醇洗尾气中的C80.7气化过滤器排气中的C1.1热电烟气中的C69.9各种工业炉烟气及火炬排放中的C16.3合计310合计31012该厂的CO2工厂排放因子为5.56，每生产1吨油品，工厂内排放的CO2数量再减去为电网供电而排放的CO2数量为5.56吨。煤直接液化过程CO2排放CO2排放源排放量（万吨/年）CO2浓度（%）占总量比例（%）煤制氢低温甲醇洗单元295.987.648.0锅炉256.315.141.6其他63.810.4合计616100.0108万吨/年煤炭直接液化项目二氧化碳排放情况目录I煤制甲醇过程CO2排放III前言煤直接液化过程CO2排放IV煤制烯烃过程CO2排放煤间接液化过程CO2排放V神华CCS项目最新进展VIII14煤制烯烃过程CO2排放神华包头60万吨/年煤制烯烃示范工程是全世界唯一一条商业化煤制烯烃生产线包括：热电装置——锅炉、发电等工艺装置——空分、煤气化、CO变换和合成气低温甲醇洗净化、甲醇合成、甲醇制低碳烯烃、烯烃分离、聚乙烯、聚丙烯、硫磺回收等CO2的排放主要来自于锅炉的烟气排放、粗合成气低温甲醇洗净化装置排放的富CO2物流、甲醇制烯烃装置再生器排放再生烟气、硫磺回收装置排放的尾气等。15包头煤制烯烃示范工程物料平衡煤制烯烃过程CO2排放入方（万吨/年）出方（万吨/年）原料煤309聚乙烯30燃料煤116聚丙烯30氧气229混合碳四9.89水1683混合碳五2.62硫磺1.52煤气化粗渣56.64煤气化细渣17.76热电锅炉灰渣18.56合成气净化CO2293.6硫回收烟气15.44蒸汽过热炉烟气17.76热电锅炉烟气204MTO再生烟气35.28外排水600循环水损耗904合计2337合计233716包头煤制烯烃示范工程碳平衡煤制烯烃过程CO2排放碳入方（万吨/年）碳出方（万吨/年）原料煤183.34聚乙烯25.71燃料煤56.12聚丙烯25.71混合碳四8.48混合碳五2.24煤气化粗渣8.50煤气化细渣4.44热电锅炉灰渣0.19燃料气3.38MTO烟气3.32合成气净化CO299.19硫回收烟气1.64蒸汽过热炉烟气0.73热电锅炉烟气55.94合计239.46合计239.4617该厂的CO2工厂排放因子为10.52，每生产1吨聚烯烃产品，工厂内排放的CO2数量、以及为聚烯烃生产而提供电力的发电厂排放的CO2数量之和为10.52吨。60万吨/年煤制烯烃项目二氧化碳排放情况煤制烯烃过程CO2排放CO2排放源排放量（万吨/年）CO2浓度(%)占总量比例(%)低温甲醇洗单元363.788.160.4MTO再生烟气12.2~212.0硫磺回收烟气6.028.11.0蒸汽过热炉烟气2.79.50.4锅炉烟气217.5636.2合计602.1100.018煤制烯烃过程CO2排放项目设计年消耗原煤526万吨生产中间产品甲醇167万吨/年最终产品聚丙烯50万吨/年副产品汽油18.48万吨/年LPG4.12万吨/年硫磺1.38万吨/年CO2排放量为852.7万吨/年神华宁煤50万吨/年煤制丙烯项目目录I煤制甲醇过程CO2排放III前言煤直接液化过程CO2排放IV煤制烯烃过程CO2排放煤间接液化过程CO2排放V神华CCS项目最新进展VIII20煤间接液化过程CO2排放神华宁夏400万吨/年煤间接液化拟建工程包括：热电装置——锅炉、发电等工艺装置——空分、煤气化、CO变换和合成气低温甲醇洗净化、FT合成、合成油加氢裂化、合成水处理、硫磺回收等CO2的排放主要来自于锅炉的烟气排放、粗合成气低温甲醇洗净化装置排放的富CO2物流、FT合成脱碳排放气、硫磺回收装置排放的尾气、生产装置工艺加热炉等。21宁夏煤间接液化拟建工程物料平衡煤间接液化过程CO2排放项目序号名称用量（万吨/年）项目序号名称产量（万吨/年）进料1原料煤1644.59出料1液化石油汽33.942高压过热蒸汽58.552石脑油87.633高压饱和蒸汽138.863柴油282.074中压过热蒸汽8.004液硫16.18510bar低压蒸汽12.035混醇14.5666bar低压蒸汽294.356羧酸钙3.877锅炉给水18.877燃料气75.628脱盐水238.038排放气1943.069生石灰1.079蒸汽凝液169.3710空气24.7010废水448.6011氧气980.1011含油污水24.4112废渣247.9013滤饼71.94合计3419.15合计3419.1522宁夏煤间接液化拟建工程碳平衡煤间接液化过程CO2排放碳入方（万吨/年）碳出方（万吨/年）原料煤890.49轻柴油239.6燃料煤197.31石脑油73.03液化气27.77副产品7.6工艺高浓度及装置尾气CO2538.4煤气化灰渣3.95燃煤锅炉烟气191.5燃煤锅炉灰渣5.80合计1087.8合计1087.823宁夏煤间接液化拟建工程CO2排放分析煤间接液化过程CO2排放编号CO2排放物流CO2排放量（Nm3/h）CO2排放浓度（%）CO2排放量（万吨/年）1低温甲醇洗排放87064198.2713442硫回收排放气5608839.9353煤气化装置煤粉仓排气32910164.23324尾气处理工艺尾气4975794.61815二氧化碳脱除工艺尾气5754890.16826动力站排放烟气44480088.996287其它排放烟气37517712.5074合计267624煤间接液化过程CO2排放煤炭间接液化拟建项目的CO2工厂排放因子为6.86，即每生产1吨油品，工厂内排放的CO2以及为生产该油品而提供电力的发电厂排放的CO2数量之和为6.86吨。宁夏煤间接液化拟建工程CO2排放分析25典型煤清洁转化过程CO2排放典型煤清洁转化过程CO2工艺排放因子和CO2工厂排放因子目录I煤制甲醇过程CO2排放III前言煤直接液化过程CO2排放IV煤制烯烃过程CO2排放煤间接液化过程CO2排放V神华CCS项目最新进展VIII在国家发改委、能源局、科技部和美国能源部的支持下，通过国际合作，已经在鄂尔多斯煤制油现场实施国内首个十万吨级CO2捕集与封存项目。该项目选在鄂尔多斯盆地，近期实现CO2封存约10万吨/年。•美国能源部•西弗吉尼亚大学•劳伦斯·利弗莫尔国家实验室•神华CCS国际合作项目10万吨/年CCS示范工程在煤直接液化厂附近(300KM以内)，选出7个潜在封存区域（3个盐水层、1个油储层、1个气储层、2个煤层）盆地评价及区域选择神华煤制油厂位于鄂尔多斯盆地，是一个具有多种能源共同赋存的大型沉积盆地，具有实施CO2地质封存的巨大潜力(数百亿吨)。29最终确认距煤制油工厂直线距离9km外的注入点，在此附近100km2范围内进行了三维地震勘测。注入工区神华煤制油厂注入工区神华煤制油厂封存场地选择注入井监测井1监测井231m70m捕集区DCL11km北罐车封存场地选择在煤制油工厂进行捕集获取高纯度CO2。CO2注入并进行长期监测。CO2封存目标为深部咸水层。中国第一个全流程的CO2捕集封存项目。采用槽车将液态CO2运输至注入点。每年设计捕集封存CO210万吨。3210万吨/年CCS示范工程CO2捕集及提纯装置CO2封存区第一级注入量159t,稳定注入压力6.79MPa第二级注入量300t,稳定注入压力8.05MPa第三级注入量442t,稳定注入压力8.6