Alfa Laval - At the coalface of alternative energy

在替代能源的煤层

通过使用煤炭生产优质燃料,ICTL 技术可能有助于结束中国对石油的依赖并提高能源安全。

日期 2022-01-05 作者 Nic Townsend

一个经济体的安全取决于它的能源供应,如果没有足够的燃料,即使是民风最勤劳的国家也会很快陷入停滞。中国蓬勃发展的经济严重依赖进口原油,容易受到价格波动和外部供应商的影响。为了终结这种依赖性,中国政府正在大力投资替代能源,并迅速成为该领域的领导者。近年来比较有希望实现的突破之一是来自中国对间接煤制油(ICTL)技术的研发。简单来说,就是将煤转化为液体石化产品(包括燃料)的过程。它首先将煤气化以生产合成气,通过费-托合成法(Fischer-Tropsch method),合成气随后被转化为碳氢化合物,由此产生的燃料比传统燃料更清洁,含硫更少,芳香烃更少。同时,它还有着高达 70 的十六烷值(燃烧性能测量值),相比之下,优质柴油燃料通常在 60 左右。鉴于中国巨大的煤炭储量(世界第三大),ICTL 有潜力为国内提供新的能源。

ICLT 技术的起源可以追溯到 1930 年代,在对它的开发进行大量投资之后,中国现在处于领先地位。近年来,国有矿业和能源企业已经从实验室规模发展到大规模示范,为中国提供了工业规模化的第一手经验。

宁夏新ICTL项目近期开工建设,预计2016年竣工,年产液体燃料400万吨。内蒙古、陕西、新疆和辽宁等地也规划了类似的煤炭液化和气化项目。

然而,尽管中国的 ICTL 产业正在取得重大进展,但在商业和环境上开始投入运用之前仍然存在一些障碍。生产的启动成本高得令人望而却步,虽然 ICTL 燃料对环境更加有利,但它在生产过程中仍旧会消耗大量的煤和水。下一个重大挑战是改进生产过程,使其更清洁、更高效和更具成本效益。实现这一目标的关键是寻找新的突破性技术。

尽管这项技术仍处于起步阶段,但阿法拉伐已经通过与南非能源公司 Sasol 的合作,在 ICTL 和 Fischer-Tropsch 工艺方面积累了丰富的经验,这可以追溯到 1950 年代。沙索是第一家将该技术用于商业规模的公司,如今是世界上最大的 ICTL 燃料生产商,为南非供应将近 30% 的汽车燃料。 Sasol 从 1950 年代中期开始使用阿法拉伐板式换热器,并且随着其业务的发展和扩张,越来越多的阿法拉伐组件被纳入其中。事实证明,阿法拉伐的紧凑型换热器比传统壳式换热器更具成本效益管技术。

随着中国现在将 ICTL 技术提升到一个新的水平并扩展到工业规模,阿法拉伐的产品将继续帮助改进和完善这一过程。最近,阿法拉伐赢得了向中国 ICTL 新工厂供应紧凑型焊接板式换热器的合同,这些换热器将用于将合成气转化为液体燃料(如柴油和液化石油气)的过程。阿法拉伐换热器的紧凑设计让使用者可以在同一空间内安装更多组件,从而有助于提高生产过程的效率。如果技术被证明有效,ICTL 技术可能会在帮助中国和其他多个国家减少对石油的依赖的方面发挥重要作用。

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间接煤制油 - 一段短暂的历史

1923 年,德国科学家 Franz Fischer 和 Hans Tropsch 发明了一种将一氧化碳和氢气转化为液态碳氢化合物的工艺。获得专利的 Fischer-Tropsch 工艺仍然是气转液技术的基础。第一个 ICTL 工厂于 1934 年至 1945 年间在德国建造。在第二次世界大战期间,由于石油短缺和煤炭丰富,ICTL 技术特别有用。由于煤炭储量大而石油少,南非是下一个投资 ICTL 技术的国家,能源公司 Sasol 于 1955 年开设了第一家商业规模的工厂。 Sasol 将在未来 50 年继续开发该技术,今天是全球最大的 ICTL 燃料生产商。 1980 年,中国开始研究 ICTL 技术作为石油的潜在替代品。随后的研发使中国成为该领域的世界领先者,将生产扩大到工业规模。在接下来的几年里,将开始建设一些百万吨规模的工业厂房。