(3)气流床煤气化技术
水煤浆气化工艺在世界上有8个工厂,在我国就有6个(鲁南、渭河、上海、淮南三联供等),单炉投煤量360~1000t/天。我国在设计、设备制造、施工、生产操作方面积累了丰富的经验,大部分设备可在国内制造(少数关键设备除外),国产化程度高。该技术适应温度1300~1700℃,压力2.6~8.5MPa,煤粒度小于0.1mm。该技术特点为:①压力范围宽;②进料系统简单稳定;③“三废”污染小,排除废水量少,几乎无废气排放;④碳转化率高,达98%以上;⑤粗合成气中有效成分(CO+H2)高,在80%以上;⑥气化炉设计简单,易于国产化;⑦自动化水平高,整个系统采用DCS控制。此外尚有壳牌公司的SCGP干粉煤气化技术和德国GSP干粉煤气化技术,但在国内无使用厂家,故不予介绍。
由合成气制备乙烯采用的是费-托合成法或改进的费-托合成法。(1)费-托合成法。所谓费-托合成法就是以煤气化产生合成气,再以合成气为原料,生产各种烃类及有机含氧化合物的方法。1923年,Fischer和Tropsch采用加碱催化剂在400℃、15MPa压力下合成了烃类和含氧有机化合物,并于1936年实现工业化。(2)由费-托合成法间接制取乙烯。南非SASOL-II已建立改进的费-托合成法大型工业化生产装置,每年耗煤1400万t,日产汽油、柴油、喷气燃料4万桶,同时联产乙烯18万t/a,醇等含氧化合物8.6万t/a,焦油18万t/a,合成氨11万t/a。1t煤生产的化工产品为0.45t,其中烯烃和芳烃的收率(质量)为原煤的6.5%,燃料产品为33.5%,其他化工产品为5%。(3)合成气直接合成乙烯。合成气直接合成乙烯是改进的费-托合成法。在铁催化剂中尝试添加碱金属以及Mo、Zn、Cu、W等各种金属,取得较大进展,使得CO转化率和乙烯的选择性大为提高。目前,德国、美国、日本对反应机理和催化剂正进行大量研究,CO转化率可达92%,乙烯转化率也近90%,正在工业化进程之中。
三、用可再生资源作为生产PVC的原料
天然资源总有耗尽的一天,而可再生资源相对于地球来说才是可长期依赖的。只有完全或充分利用可再生资源才能实现PVC真正意义上的可持续发展。
全世界可再生资源总量为2×1016t,每年光合作用的产物达1600多亿t。粮食、草类、树木等都是可再生资源。全球每年产生的可再生资源的5%若加以利用就可与目前世界石油、煤、天然气相当。纤维材料的主要成分为糖类和芳香族化合物,完全可以降解转化为化工产品。今后很多资源都将得到充分合理的利用,如就地焚烧的秸杆、农产品加工业排弃物(如食品发酵废渣、造纸废渣、甘蔗渣等)、城市丢弃的有机垃圾、林业废弃物等。利用微生物技术等手段将其部分转化为乙醇作为乙烯的来源即可望对未来PVC的生存和发展做出巨大贡献。
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