[发明专利]一种不产生碳排放的生产合成气的新方法

说明书

技术领域

本发明“一种不产生碳排放的生产合成气的新方法”涉及煤化工和冶金领域的气化炉和感应炉技术。

背景技术

我们知道：我们国家的能源结构是“多煤贫油少气”的国家，我国的煤炭可采储量约为8000亿吨，(国土部重大项目——“全国煤炭资源潜力评价”日前通过评审：中国2000米浅煤炭资源总量近6万亿吨，其中，探获煤炭资源储量2.02万亿吨，预测资源量3.88万亿吨。优等预测资源量9815亿吨(2014.1.9东方早报))一次能源以煤炭为主，2012年我们全国煤炭的产量就达到36.6亿吨、进口了2.8亿吨，而2012年我们全国煤炭的实际消费总量约为37.2亿吨。

煤炭的大量直接燃烧使用，不仅排放了大量(37.2×2.3=85.56亿吨)的温室气体——二氧化碳(CO₂)，还造成了我们必须面对的、大气环境被严重污染的局面(我们上海，从PM2.5的浓度值来看，2013.12.7，14时前后PM2.5小时浓度一度突破600微克／小时；见2013.12.7新闻晨报)。

2013年12月10日中国的东部大地很多地方(全国25个省市(包括我们上海)都处于大气环境被严重污染的现实之中，沿着哈尔滨到南宁画一条直线的话，基本上整个东部地区都笼罩在浓浓的雾霾当中。涉及包括黑龙江、吉林、辽宁、北京市、天津市、山西省、山东省、河南、江苏省、安徽省、上海、浙江省湖北、江西、福建、湖南、广东、广西、宁夏、内蒙古自治区等全国25个省市(包括我们上海)被雾霾的大气所困。北方的燃煤取暖更是加剧了全国多个省份雾霾的严重程度。

我们上海采取的应急措施是：“清洁发电、绿色调度”、宝钢、上海石化、上海焦化、上海吴泾化工有限公司减产、上海化工区漕泾热电公司应急燃煤锅炉停止运行。

因为，由于“煤炭”的直接燃烧使用而产生了大量的二氧化碳(CO₂)，同时，还产生了二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO)，以及大量的粉尘。造成了全国性的雾霾的天气。

所以，“煤炭”直接燃烧使用的局面必须结束。

美国的页岩气革命给了我们启示：天然气是取代“煤炭”的好办法，用天然气来取代“煤炭”作为一次能源来发电、取暖和工业、生活用能，将能有效改善我国的大气质量；因为，用天然气来发电能减少温室气体——二氧化碳(CO₂)的排放量，用天然气来发电所产生的二氧化碳(CO₂)的排放量要比用煤炭来发电所产生的二氧化碳(CO₂)的排放量减少50％。同时，天然气是清洁的能源，不会产生二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO)，也不会有粉尘产生，所以也就不需要在发电厂再安装脱硫、脱硝和除尘的装置。

但是，我们的国家没有这么多的天然气。对于我们这样一个有13亿人口的大国来说，完全依赖于进口天然气来过日子是不可能的。每年上万亿元的进口开支，这样的代价也是我们很难承受的。

所以，我们不可能放弃我们国家的9815亿吨煤炭，而不去用它，煤炭是我们国家的生命线!我们可以用煤炭气化技术把“煤炭”气化生产出“合成气”来代替天然气。

因为煤炭气化技术(合成气)已经深入了我国的国民经济的许多领域。

1：化工合成原料气；随着原料气合成化工和碳一化学技术的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学产品的路线已经成为现代煤化工的基础；中国合成氨产量的60％以上、甲醇产量的50％以上来自煤炭气化合成工艺。2：工业燃气；中国约有4000台常压固定床气化炉在运行，3：民用煤气；4：冶金还原气；5：联合循环发电燃气；6：燃料油合成原料气和煤炭液化气源；7：煤炭气化制氢；目前世界上90％的氢气来源于化石燃料转化，煤炭气化制氢起着很重要的作用。8：煤炭气化燃料电池。

但是目前的问题是；今天，我国在煤炭气化的过程中同样在排放着大量的二氧化碳(CO₂)、产生着氮氧化物(NO)、二氧化硫(SO₂)和粉尘，(这是一个世界性的难题，因为目前的煤炭气化技术、气化工艺存在着一个问题，它“采用部分煤炭燃烧的方法来提供必要的热量来维持吸热反应的进行”。而采用部分煤炭燃烧的方法，它就必然要排放大量的二氧化碳(CO₂)、产生氮氧化物(NO)、二氧化硫(SO₂)和粉尘)。