煤炭分级转化多联产利用系统的全流程模拟和经济性分析(2)
氢气的合成气，这种合成气又可以作为多练产系统的主要原料来生产高价值的化工产品，多
联产系统的优越性体现在他的设计理念充分考虑了物质、能量、信息、价值等的相互作用，
结合各种生产技术路线的优越性，使生产过程相互交叉耦合，彼此取长补短，从而达到能源
的阶梯利用和高效利用、实现了低能耗和低的三废排放，以降低投资和运行成本[1]。因为使用了不同的煤气化方法，现在普遍的多联产系统按发展方向的技术要求不同分为以下三类[2]
(1) 以煤完全气化为核心的多联产系统
(2) 以煤热解燃烧为核心的多联产系统
(3) 以煤部分气化为核心的多联产系统
1.1.1 以煤气化为核心的多联产转化技术
多联产能源系统的核心技术是煤气化技术，这种技术的主要原料是石油焦、渣油和煤，
煤气化后产生的合成气极易脱除SO2，其主要成分是H2、CO。本系统产生的结晶合成气可以
用来进行多联产系统的原料来生产电，燃气等能源，除此之外还可以用来供热。我们得到的
CO2、H2是通过进一步的化学气体处理的方法由合成气转化而来。一般我们会有专门的技术
来处理产生的二氧化碳，如分离，。多联产系统是一种经过优化的生产系统，它将多产品的
生产过程结合在一起了。经过一定程度简化之后，通过应用多种处理技术可以降低成本，投
入运营之后我们可以很大程度上降低各个产品的价格，增加市场竞争力[3]现阶段工程实例有：
(1)以间接液化为主的多联产系统
世界上应用多联产系统最成功的公司是位于非洲的sasol公司，该公司始建于上世纪中叶，
并于1955年建成Sasol I厂，该厂以由煤生产燃料油为主。在之后的1980年和1982年，该公司
又投资建成，固定床气化炉共有97台，每年耗煤量达4590万吨，其中1955年建成投产的Sasol
I厂每年要消耗掉煤650万t，后建的两个厂每年消耗煤3940万吨。3个厂产品覆盖很广，主要是
包括汽油、柴油、蜡、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮等在内的113种产品，产能高达
768万吨，油品占了总量的40%，为458万吨化工产品占总量的40%，为310万吨[4]。
(2)以IGCC发电系统为主的多联产系统
IGCC是一种新型洁净发电技术，它堪称“无污染火电技术”，她的生产过程集煤气化、
净化及燃气-蒸汽联合循环发电于一体，在效率、环保方面都是我们常见的一般火力发电技术
所不能比拟的[5]。中国科学院工程热物理研究所研发的这种多联产技术是我国在此方面的典型创造。
1.1.2 以煤热解为基础的多联产转化技术
多联产转化技术的实质是以煤热解为基础的，他是将原料在送入锅炉之前将煤中的挥发
分提出，产出包括煤气、焦油和其他副产品。经过挥发分的提出之后煤变成了半焦，这时将
产生的半焦作为锅炉的主要燃料，送人炉膛燃烧。锅炉产出蒸气可以用来发电、供热，从而
实现热、电联供、煤气及焦油等副产品的多联产生产。该技术以热电厂循环流化床锅炉的循
环热灰作为热载体对煤进行快速、中低温热解。工艺简单，无需特殊的制氧设备，而且运行
费用低[6]。
现阶段，多联产技术的组成包含了燃烧、热解、热电生成单元技术且大多数均是以煤热解为基础的。该技术为城镇不仅能供应煤气，还包括蒸汽的电力。同时，多联产技术产生的
热解气还可用于进一步的化工合成，生成诸如甲醇之类的化学染料等产品。概括说来，以煤
热解为基础的多联产系统如图2所示： 目前，应用煤热解技术的工程实例主要有以下几种：
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