清洁燃料能源的生产.ppt

2.8 清洁燃料能源的生产 化石燃料利用对环境的影响 1、空气质量下降 污染物：CO、SOX、NOX、粉尘、挥发性有机化合物等。 2、温室效应：CO2是主要的温室气体。 3、酸雨： SOX、 NOX是形成酸雨的重要物质。 新能源的开发利用 核能 太阳能 风能 生物能 其他新能源 清洁燃料 清洁燃料是指燃料的有害物质如硫、氮、重金属、烯烃、芳烃等含量低，燃烧后的尾气对环境污染小。 国内轻柴油质量现状 国内外柴油标准的差别 国内轻柴油发展趋势 清洁柴油生产技术开发目标 柴油质量提高途径 清洁柴油生产技术 柴油精制技术 提高柴油十六烷值、降低柴油密度技术 柴油脱芳烃技术 清洁柴油其他生产技术 我国清洁燃料的发展方向 2.8.3 汽车替代燃料 目前在进行研制的替代燃料有： 液化石油气、液化天然气 甲醇和乙醇 生物柴油 液氢 燃料电池 （1）天然气作汽车燃料 天然气作为内燃机燃料的优点： 天然气比石油的蕴藏量大，可开采年限比石油长，分布的不均匀性比石油小； 天然气可不经加工直接用于内燃机燃烧，从而降低成本； 内燃机燃用天然气时的燃烧完全度、热效率都比燃用石油制品时好；而排污明显减少，天然气汽车尾气无铅、无SOX污染，产生的CO仅为汽油车的4%，碳氧化合物及碳氢化合物为汽油车的1/10。 缺点：能量密度低，携带不方便，易于泄漏等。 全世界投入使用的天然气汽车已有100万辆。 按使用方式，汽车所使用的天然气可分为： 压缩天然气（CNG） 液化天然气（LNG） 吸附天然气（ANG） 天然气合成燃料油 目前研究和应用最多的是压缩天然气。 ①压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG） 压缩天然气是将天然气压缩而成的，储存条件为常温、高压（充气压力不大于20MPa）。 液化天然气是将天然气净化、液化而成，储存条件为常压、低温(温度不高于-160℃)。 CNG和LNG对天然气资源的要求为主要成分甲烷含量90%以上，乙烷—戊烷含量小于10%，不含硫化氢、二氧化碳和水等。 ②吸附天然气（ANG） ANG贮气法的主要优点为：无需建高压充气站，配备多台压缩机，降低了投资和操作费用；贮气瓶自重轻，其材质和制造技术要求不高；中低压贮存天然气提高了使用的安全性；吸附剂可多次再生利用。缺点是吸附剂的价格高，吸附、解吸过程的热效应影响了吸附剂的性能。 （2）液化石油气作替代燃料 汽车使用的液化石油气（LPG）主要是由丙烷和丁烷的混合物组成。 使用LPG时，废气排放量小，适用于在市区内使用的车辆。LPG的低温性能良好，辛烷值高，与汽油相比，热值低，行驶里程短。 （3）含氧化合物燃料(醇类燃料、二甲醚) C5以下的醇类都可作内燃机燃料，可几种混用，可单一醇独用，还可掺用到汽油、柴油中。醇类燃料的原料来源广泛，如煤、木材、植物、粮食等。醇类燃料是石油、天然气以外最可代用的燃料。德国早在70年代就制成甲醇发动机，现在，德国是世界上发展醇汽车最有成效的国家。 二甲醚液化后也可以直接作为汽车燃料，它的燃烧效果比甲醇更好。是柴油发动机的理想燃料。 （4）氢气作替代燃料 氢气燃烧时几乎不排放CO2 废气，氢气的点燃范围宽，燃烧干净，仅产生水和少量NOX（若采用先进催化燃烧技术，则无NOX排放）。因此氢是一种理想的清洁燃料，用作汽车燃料可实现真正的“零排放”。 但用天然气、煤或电解水制氢时，也要考虑到CO2的问题。若用矿物燃料发电制氢，则对整个环境的好处就极不可靠了。 (5)植物油燃料 花生油、菜籽油、棉籽油、大豆油、桉树油、棕榈油等40多种植物油，可作柴油机的燃料或掺烧燃料。 生产清洁燃料需要巨大投入 催柴单段加氢处理脱硫脱芳技术（SSHT） 柴油两段脱硫脱芳烃技术（DDA） 满足世界燃油规范II 、III SSHT于2001年7月在燕山石化投产，产 品满足世界燃油规范II DDA的柴油收率可达98%以上 中压加氢裂化技术 主要是RMC技术 生物脱硫技术 生产硫含量低于10ppm的柴油 加氢技术/生物脱硫技术相结合 中科院化学冶金研究所等已开展探索研究 柴油添加剂 柴油清净剂、消烟节能剂、稳定剂、降凝剂 符合中国原油特点和炼油生产之国情 汽油、柴油尽可能低硫 汽油烯烃与芳烃合适的比例 提高汽油辛烷值 提高柴油十六烷值 提高柴油氧化安定性 代用燃料的开发利用 车用液化石油气规格主要指标（SY7548-1998） 汽车用压缩天然气主要技术要求(GB 18047-2000) 低于最高操作压力下最低环境温度5℃ 水露点 3.0 二氧化碳含量，%(v/v) 不大于 200 总硫含量， mg/m3 不大于 15 硫化氢含量，