超臨界水部分氧化成套技術(shù)與裝備
我國的化石能源結(jié)構(gòu)是以煤為主、石油和天然氣為輔,這是由于各種化石能源的貯藏量的不同而造成的。目前為止,已探明的煤炭儲量為1.5萬億噸,按年采20億噸,可開采750年,而石油儲量為16000萬噸,僅占世界總量的3%左右,可開采年限只有20.6年;天然氣的消費僅占2.1%。煤的利用主要是利用其燃燒熱,一般用于直接燃燒,因此熱值較低的煤,如裼煤等,其利用途徑受到較大的限制;另一方面,煤炭在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳、二氧化硫等氣體。二氧化硫會導(dǎo)致酸雨,進而污染環(huán)境,是要嚴(yán)格控制排放的對象;二氧化碳是最主要的溫室氣體,也需對其排放進行控制。因此,以煤作為燃料的利用方式存在有很大的不足。而甲烷(CH4,天然氣的主要組成)是一種高能值、零排放的清潔燃料和化工原料,其利用過程具有高效性和環(huán)境友好性,是未來能源發(fā)展的主要方向之一。到目前為止,我國天然氣的開發(fā)與利用在能源消費結(jié)構(gòu)中所占的比重較小,而且儲量也不富足,但我國生物質(zhì)的貯量相當(dāng)巨大,作為潛在的物質(zhì)資源寶庫是人類未來的能量、食物和化學(xué)原料的重要來源。隨著石油、煤炭等化石資源的日益枯竭,在當(dāng)前大力發(fā)展多元能源的形勢下,如何利用以碳和氫為主要成分的煤和生物質(zhì)制取CH4替代天然氣和作為化工原料,改變我國當(dāng)前的能源消費結(jié)構(gòu),既有效利用資源,又發(fā)展?jié)崈裟茉矗瑢崿F(xiàn)能源的有效替代并同時解決環(huán)境問題,是當(dāng)前的研究重點和熱點。超臨界水部分氧化制技術(shù)以生物質(zhì)或劣質(zhì)煤為原料,采用超臨界水部分氧化技術(shù),通過發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)生成氫氣或甲烷,可以實現(xiàn)部分替代天然氣。目前,本技術(shù)已申請國家發(fā)明專利多項。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13