"Welche technischen Herausforderungen muss die Kohlechemie im 13. Fünfjahresplan überwinden?

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"Welche technischen Herausforderungen muss die Kohlechemie im 13. Fünfjahresplan überwinden? Autor/Quelle: Huahua-Netzwerk für Kohlechemie. Datum: 18.03.2016. Klickzahlen: 5. I. Rückblick auf die Entwicklung der modernen Kohlechemie in der „12.-Fünfjahres-Periode“. Während dieser Periode wurde allgemein anerkannt, dass die rasante Entwicklung der modernen Kohlechemie zu den wichtigsten Highlights in der Entwicklung der Petrochemiebranche gehörte. Mit dem Abschluss und der Inbetriebnahme einer Reihe von Demonstrationsprojekten im Bereich der Kohlechemie beginnen moderne Produktionsanlagen für die Kohlechemie, die über eigene Patente verfügen, den Übergang vom Laborbereich in die kommerzielle Nutzung. Es handelt sich um eine Meilenstein-Entwicklungsphase: Einerseits wurden bedeutende Durchbrüche in den Kerntechnologien der Ingenieurwissenschaften erzielt, andererseits gab es eine enorme Entwicklung hinsichtlich der Produktionsmengen. Aus jedem Blickwinkel gesehen gehört die moderne Kohlechemie in China bereits zu den führenden im Weltmaßstab. 1.1 Bedeutsame Durchbrüche bei den Kerntechnologien: Die Gaskohlenstoffisierungstechnologie ist eine Schlüsseltechnologie in der Kohlechemie. In der Regel hängt ein schlechter Betrieb von Kohlechemieanlagen mit einer unstabilen Gaskohlenstoffisierung zusammen. Gasifizierung: Mehrdüsen- gegenüberstehende Gasifizierungsöfen – insgesamt wurden 109 solcher Öfen gebaut, wovon 40 bereits in Betrieb sind ； 72 Raumfahrtöfen wurden bereits gebaut, von denen 24 in Betrieb sind ； Die Wasserkühlwandschmelzöfen von Tsinghua, die zweistufigen Öfen des Xi’an Institute of Thermal Engineering, die Wuhuan-Öfen sowie die Dongfang-Öfen haben alle bedeutende Fortschritte in den Schlüsseltechnologien der modernen Kohlegasifizierung erzielt. Laut relevanten Angaben kann mit den modernen Gasifizierungsverfahren etwa 200 Millionen Tonnen Kohle gasifiziert werden. Kohle zu Öl: Die Technologie zur direkten Verflüssigung von Kohle durch Shenhua wurde erfolgreich in dem Demonstrationsprojekt zur Herstellung von 1 Million Tonnen Öl pro Jahr aus Kohle in Baotou eingesetzt ； Das von dem Institut für Kohlenverarbeitung in Shanxi der Chinesischen Akademie der Wissenschaften sowie dem Unternehmen für synthetische Öle gemeinsam entwickelte Verfahren zur indirekten Ölgewinnung aus Kohle wurde in Yitai, Lu’an und Shenhua Baotou in Form von Demonstrationsanlagen mit einer Kapazität von 160.000 t/Jahr umgesetzt. Diese Anlagen sind bereits erfolgreich in Betrieb. Kohlebasiertes Methanol, Olefine und Aromaten: Das DMTO-Verfahren zur Herstellung von Olefinen aus Methanol des Dalian Institute of Chemical Physics führte zum Bau eines Demonstrationsprojekts für MTO mit einer Kapazität von 600.000 t/Jahr in Shenhua Ordos – mit sehr guten Ergebnissen ； Die Anlage zur Herstellung von Propylen aus Methanol mit einer Kapazität von 600.000 t/Jahr bei Shenhua Ningmei ist in Betrieb genommen worden – und es wurden deutliche wirtschaftliche Vorteile erzielt ； Die von Tsinghua gemeinsam mit Huadian und Sinochem entwickelten Pilotanlagen zur Herstellung von Aromaten aus Methanol mittels Fluidbettverfahren – FMTA – sowie zur Herstellung von Propen aus Methanol – FMTP – waren erfolgreich. Auch das von CNPC entwickelte Verfahren zur Hydrierung von Kerosin wurde in Form eines Demonstrationsprojekts mit einer Kapazität von 450.000 t/Jahr umgesetzt; dabei wurde eine Energieeffizienz von über 70 % erreicht. Ethylenglykol aus Kohle: Das Ethylenglykol, das von dem Forschungsinstitut der Chinesischen Akademie der Wissenschaften sowie den Unternehmen Pu Jing, Donghua, Wu Huan und Sinopec entwickelt wurde, wird in mehr als zehn Anlagen hergestellt. Die Gesamtkapazität beträgt 1,65 Millionen Tonnen pro Jahr. Kohlebasiertes Erdgas: Die erste Produktionskapazität von 1,3 Milliarden m³/Jahr, die von Datang Keqi und Xinjiang Qinghua Construction errichtet wurde, ist bereits in Betrieb. Kurz gesagt, hat die moderne Kohlechemie dazu beigetragen, die Vielfalt der petrochemischen Produkte in unserem Land zu erhöhen. 1.2 Überdimensionierung der Kohlechemieindustrie sowie Clusterbildung: Die modernen Produkte der Kohlechemieindustrie haben in der Zeit des „Zwölften Fünfjahresplans“ sowohl in Bezug auf ihre Struktur als auch auf ihre Größe eine rasante Entwicklung erlebt. Kohlebasierte Olefine: Es wurden bereits 10 Anlagen zur Herstellung von Olefinen in Betrieb genommen. Jede Anlage hat eine Kapazität von etwa 600.000 t/Jahr. Die Gesamtkapazität für die Herstellung von Olefinen beträgt thus fast 5 Millionen t/Jahr ； Kohle zu Öl umwandeln: Inzwischen wurden 5 Anlagen zur Umwandlung von Kohle in Öl in Betrieb genommen. Die Gesamtkapazität zur Herstellung von Öl beträgt 2,4 Millionen Tonnen pro Jahr. Jede einzelne Anlage hat eine Kapazität von 1 Million Tonnen pro Jahr ； Kohlebasiertes Erdgas: Es wurden bereits 5 Anlagen zur Herstellung von Kohlebasiertem Erdgas errichtet. Die Kapazität einer einzelnen Anlage liegt bei 1,3 Milliarden m³/Jahr, 2 Milliarden m³/Jahr bzw. 4 Milliarden m³/Jahr. Die Gesamtkapazität beträgt somit 17 Milliarden m³/Jahr ； Methanol aus Kohle: Es gibt bereits Anlagen zur Herstellung von Methanol mit einer Kapazität von etwa 40 Millionen Tonnen pro Jahr. Die Kapazität einer einzelnen Anlage liegt bei 600.000 Tonnen pro Jahr, 1 Million Tonnen pro Jahr oder 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr ； Ethylenglykol aus Kohle: Inzwischen wurden bereits mehr als zehn Demonstrationsanlagen zur Herstellung von Ethylenglykol errichtet. Jede dieser Anlagen hat eine Produktionskapazität von 200.000 t/Jahr. Die Gesamtkapazität zur Herstellung von Ethylenglykol beträgt somit 1,65 Millionen Tonnen pro Jahr. 1.3 Erfolge bei der Entwicklung von Industrieparks für die Kohleverarbeitung
Es wurden wichtige Fortschritte bei der Entwicklung von Industrieparks für die Kohleverarbeitung erzielt. Diese befinden sich hauptsächlich in den Kohleproduktionsregionen wie Inneres Mongolien, Shaanxi, Ningxia, Shanxi und Xinjiang. Im Industriepark für Kohlechemie schaffen Anreize wie **Politik- und lokale Unterstützung** sowie flexible Mechanismen und Entwicklungspläne des Parks eine Reihe von recht dynamischen Großanlagen für die Kohlechemie und Energieerzeugung. Die Struktur der Kohlechemieparks in Ordos in Innermongolien, des großen Energie-Kohle-Elektrizität-Olefin-Parks in Ningdong in Ningxia sowie des Kohlechemie-Industrieparks in Zhundong in Xinjiang ist äußerst günstig für die Integration der gesamten Wertschöpfungsketten moderner Kohlechemieunternehmen. Zweitens: Schwerpunktbereiche der Kohlechemieforschung im „13. Fünfjahresplan“. Es gibt viele Themen, die in der Kohlechemieforschung untersucht werden müssen. Hier werden nur einige dieser Themen aufgeführt, um die dringendsten Probleme zu lösen. 2.1 Herausforderungen bei der Planung der Kohlechemieindustrie **Es gibt strenge Anforderungen an die Lageplanung moderner Kohlechemieprojekte – diese sollten vorrangig in Gebieten mit Kohlevorkommen sowie in wichtigen Entwicklungsgebieten errichtet werden.** ； Es sollte vorzugsweise in Gebieten gewählt werden, in denen es relativ reichlich Wasserressourcen gibt und die eine gute Umweltkapazität aufweisen, sowie solche Gebiete, die den Vorgaben des Umweltschutzplans entsprechen ； Bei der Ansiedlung von Kohlechemieprojekten in Gebieten ohne ausreichende Umweltkapazitäten müssen zunächst wirtschaftliche Anpassungen vorgenommen werden, sowie Maßnahmen ergriffen werden, um den Kohleverbrauch entweder auf dem gleichen Niveau zu halten oder zu reduzieren – damit freie Kapazitäten entstehen. Zudem sollten fortschrittliche Verfahrenstechnologien sowie Technologien zur Schadstoffkontrolle eingesetzt werden, um die Emissionen von Schadstoffen so weit wie möglich zu verringern. 2.2 Hindernisse bei der Nutzung von Wasserressourcen
China leidet unter einem Wassermangel. Die Verteilung von Kohlevorkommen und Wasserressourcen ist ungleichmäßig: In den Gebieten, in denen Kohle vorhanden ist, fehlt Wasser – in den Gebieten mit Wasser hingegen fehlt Kohle. Die wichtigsten Kohleabbaugebiete sowie die Standorte der Kohleverarbeitungsanlagen befinden sich meist in Regionen mit relativ knappen Wasserressourcen und einer besonders empfindlichen Umwelt. Die Kohlechemie ist eine Branche, die große Mengen an Wasser verbraucht. Dazu gehören vor allem Prozessdampf, der in chemischen Reaktionen verwendet wird, Wasser, das zur Kühlung benötigt wird und durch Verdunstung oder Lecks verloren geht, sowie Wasser zur Erneuerung des Entsalzwassers und frisches Wasser für den täglichen Gebrauch. Zudem entstehen große Mengen an Abwasser, was eine erhebliche Bedrohung für die Umwelt darstellt. Ohne umsetzbare Maßnahmen zur Wassereinsparung, wie beispielsweise Technologien für offene Kreislaufkühlsysteme, Luftkühlungstechnologien, Technologien zur Rückgewinnung von Kondenswasser, sowie Methoden zur schrittweisen und wiederholten Nutzung von Wasser, können der Wasserverbrauch pro Einheit sowie die Menge an Abwasser nicht reduziert werden. Dies wiederum beeinträchtigt die Planung von Kohlechemieprojekten. 2.3 Probleme durch die Abgabe von Abwässern mit hohem Organikgehalt
Abwässer mit hohem Organikgehalt stammen hauptsächlich aus Prozessen wie der Gaskohlenstoffisierung. Dabei handelt es sich um Abwässer, in denen der Schadstoff COD im Vordergrund steht – der Wert liegt in der Regel bei über 2.000 mg/L. Typische Abwässer mit hohem organischen Gehalt, wie Öl-/Chemieabfälle usw., weisen in der Regel eine COD-Konzentration im Abwasser der Hauptproduktionsabschnitte von 3.000 bis 5.000 mg/L auf. In einigen Abschnitten liegt die Konzentration sogar über 10.000 mg/L ； Selbst das gemischte Wasser aus den verschiedenen Abteilungen liegt in der Regel über 2.000 mg/L – bei einigen Fällen sogar bei mehreren zehntausend mg/L. Der BOD von Öl-/Chemieabfällen ist ebenfalls hoch. Das Verhältnis von BOD zu COD liegt über 0,3. Diese Art von Abwasser ist relativ einfach zu behandeln. Aufgrund des großen Wasservolumens führt jedoch eine falsche Wahl der Abwasserbehandlungsmethode, unzureichende Investitionen oder eine zu hohe Schadstoffkonzentration dazu, dass das abgefällte Wasser nicht den erforderlichen Standards entspricht. Die meisten Unternehmen leiten dieses Wasser daher direkt in Verdunstungsteiche, was negative Auswirkungen auf die Umwelt hat. 2.4 Probleme bei der Behandlung von Abwässern mit hohen Konzentrationen an schwer abbaubaren organischen Stoffen. Es gibt viele Arten von schwer abbaubaren organischen Stoffen. Die Hauptmerkmale sind hohe Konzentrationen an organischen Stoffen, hoher Anteil an schwer abbaubaren Stoffen, hoher Gehalt an Giftstoffen sowie hoher Gehalt an Ölen und Ammoniak. Das Verhältnis von BOD zu COD ist bei weitem kleiner als 0,3. In den Kokschemie-Abläufen finden sich neben hohen Konzentrationen an Ammoniakstickstoff auch Phenol sowie Phenol-Verwandte wie Naphthalin, Anthracen und Benzopyren – also mehrringige Verbindungen. Zudem sind dort auch Sulfide und Schwefel enthalten. In diesem Typ von Abwasser sind die organischen Stoffe hauptsächlich aromatische Verbindungen sowie Heterocyclen. Zudem enthalten diese Abwässer Sulfide, Nitride, Schwermetalle sowie giftige organische Stoffe. Sie haben eine hohe Farbintensität, einen unangenehmen Geruch und strömen einen stechenden, üblen Geruch aus. Zudem weisen sie starke saure oder basische Eigenschaften auf ； Abwässer, die bei Verfahren wie der niedertemperaturigen Gasifizierung oder Pyrolyse von Kohle mit geringem Brennwert entstehen, weisen eine sehr komplexe Zusammensetzung auf. Es ist schwierig, sie mit herkömmlichen biologischen Verfahren zu behandeln. Selbst wenn zur Vorbehandlung Anlagen zur Entfernung von Phenolen und Ammoniak sowie zur Rückgewinnung von Stoffen eingesetzt werden, bleibt der COD-Wert des organischen Abwassers weiterhin hoch – die Biologisierbarkeit ist daher gering. Der Grund für die Schwierigkeiten bei der biologischen Behandlung liegt im Wesentlichen in den Eigenschaften der schwer abbaubaren Arten. Neben der Tatsache, dass die äußeren Umweltbedingungen während der Verarbeitung (wie Temperatur, pH usw.) nicht den optimalen Bedingungen für die biologische Verarbeitung entsprechen, gibt es noch einen wichtigen Grund: Die chemische Zusammensetzung und Struktur der betreffenden Verbindungen ist äußerst komplex. In den Mikroorganismen gibt es keine Enzyme, die auf diese Verbindungen wirken können – wodurch sie resistent gegen Zersetzung sind ； Gleichzeitig enthalten Abwässer Stoffe (organisch oder anorganisch), die für Mikroorganismen giftig sind oder deren Wachstum hemmen, wodurch organische Stoffe nicht schnell abgebaut werden können. 2.5 Themen der Aufbereitung und Wiederverwertung von salzhaltigem Wasser mit hohem Konzentrationen: Salzhaltiges Abwasser mit hohen Konzentrationen weist einen hohen Salzgehalt auf. Die Salze in den salzhaltigen Abwässern stammen hauptsächlich aus den Abwässern der Gasreinigung im Produktionsprozess, aus dem Abwasser des Kreislaufwassersystems, aus dem Abwasser des Entsalzungssystems, aus dem konzentrierten Wasser der Wiederverwendungssysteme sowie aus dem zugeführten Frischwasser. Wenn bei einem Projekt zur Herstellung von Erdgas aus Kohle die Menge an Salzen, die durch die Zufuhr von Frischwasser in den Gelben Fluss entsteht, etwa 60 Prozent der Gesamtmenge an Salzen im gesamten System ausmacht, dann kommen als nächstgrößte Quellen für Salze die während des Produktionsprozesses sowie durch das Hinzufügen chemischer Stoffe in das Wassersystem entstehenden Salze – mit jeweils 29 Prozent und 13,6 Prozent. Der Gesamtsalzgehalt (TDS) der salzhaltigen Abwässer aus der Kohlechemie liegt in der Regel bei 500–5.000 mg/L – manchmal sogar noch höher. Wenn die Kohlechemie zu „Null-Emissionen“ führt, entstehen letztendlich Mischsalze, die verschiedene anorganische Salze sowie große Mengen an organischen Stoffen enthalten. Diese durch die Kohlechemie erzeugten, durch Verdampfungskristallisation entstandenen Mischsalze werden als gefährliche Abfälle eingestuft und streng kontrolliert. Dieser Mischsalz weist eine sehr hohe Löslichkeit auf; seine Stabilität und Festigkeit sind hingegen gering. Er kann durch Regenwasser ausgewaschen werden, was zu einer sekundären Verschmutzung führt. Derzeit gibt es nur wenige Anlagen zur Entsorgung solcher Mischsalze – zudem sind die Entsorgungskosten äußerst hoch. 2.6 Das Problem der Homogenisierung der Produkte der Kohlechemieindustrie: Die Kohlechemieindustrie hat eine kurze Entstehungsgeschichte und es wurde noch nicht viel in die Forschung und Entwicklung investiert. Zudem sind die verfügbaren Ressourcen begrenzt, und die wichtigsten Technologien können nicht vollständig beherrscht werden. Dadurch kommt es dazu, dass die Zwischenprodukte der Kohlechemieindustrie sehr ähnlich sind – was wiederum dazu führt, dass die Wertschöpfungskette nicht weiter ausgebaut werden kann. Einige Endprodukte sind Niedrigststandards-Produkte, wie Zwischenstoffe wie Polyethylen und Polypropylen, die nur eine geringe Wettbewerbsfähigkeit aufweisen. Wenn man nicht den Weg der Differenzierung einschlägt, wird es zu einer neuen Welle des Überangebots kommen. 2.7 Die technisch-wirtschaftlichen Herausforderungen durch niedrige Öl- und Gaspreise: Bei hohen Öl- und Gaspreisen ist die Wettbewerbsfähigkeit der Kohlechemie unbestreitbar. Doch in einer Ära niedriger Ölpreise, wie beispielsweise bei Preisen unter 60 US-Dollar pro Barrel oder 50 US-Dollar pro Barrel, steht dem wettbewerbsfähigen Kostenvorteil der Kohlechemie eine große Herausforderung gegenüber. Es ist daher sehr wichtig, entsprechende Gegenmaßnahmen zu ergreifen sowie dass die Zentralregierung unterstützende Politiken einführt. 2.8 Schlüsseltechnologien für die Kohlechemie: Erstens sind das die Technologien zur Kontrolle von Schadstoffen in der modernen Kohlechemie – also Technologien zur Behandlung und Entsorgung von Abfällen sowie zur Wiederverwendung von Abfällen. Zudem gehören dazu Energiespar- und Wasserspartechnologien ； Zweitens sind die Kernverfahrenstechnologien für die Modernisierung der modernen Kohlechemie (moderne Gaskohlenstoffisierung, Reinigung von Synthesegas, Synthese sowie Technologien zur differenzierten Nutzung und Aufbereitung von Kohle) ； Drittens: Technologien der nachgelagerten Produktketten in der modernen Kohlechemie (Hochwertige neue Materialtechnologien wie Synthetikmaterialien, Synthesekunststoffe, Synthetikgummi usw., Spezialisierung auf Feinchemikalien sowie Technologien mit hohem Mehrwert) ； Viertens gibt es in den modernen Technologien zur Koppelung und Integration der Kohlechemie (Produkktkopplungstechnologien, Katalysatorverbesserungstechnologien, Informationsteuerungstechnologien sowie Technologien für inländisch hergestellte Großanlagen) noch viel Raum für technologische Innovationen, den diese Branche erschließen und weiterentwickeln kann. III. Regeln, die bei der Entwicklung der Kohlechemie im Zeitraum „13. Fünfjahresplan“ eingehalten werden müssen
3.1 Grundprinzipien, denen sich die moderne Kohlechemie unterwerfen muss
Im Zeitraum des „13. Fünfjahresplans“ besteht die Aufgabe der modernen Kohlechemieindustrie darin, Projekte zur Industrialisierung durchzuführen, wobei Schwerpunkte auf Energieeffizienz, Umweltschutz, Wassersparnis sowie auf der Eigenentwicklung von Technologien liegen. Durch solche Projekte soll die innovative Technologie in der Kohlechemie weiter verbessert werden. Zudem soll dadurch eine umweltfreundlichere Nutzung von Kohle gefördert werden, was wiederum eine solide Grundlage für eine nachhaltige Nutzung von Kohle bietet. Man sollte bei der Planung darauf achten, die Wassermenge berücksichtigt zu nehmen, und den Bau von Projekten in Gebieten mit Wasserknappheit streng kontrollieren ； Aufrechterhaltung einer sauberen und effizienten Umwandlung von Energieeffizienz, Ressourcenverbrauch sowie Schadstoffemissionen im Einklang mit den gesetzlichen Vorgaben ； Man sollte weiterhin auf Vorbilder setzen und insbesondere den Bau von Musterprojekten vorantreiben, um den Entwicklungstempo der Branche zu steuern ； Man sollte auf eine wissenschaftlich fundierte und vernünftige Planung bestehen und den Bau von Kohlechemieanlagen in Gebieten mit empfindlicher Ökologie und Umwelt verbieten ； Man sollte auf die Eigenständigkeit in der Technologie- und Ausrüstungsentwicklung bestehen und Technologien sowie Ausrüstungen mit eigenem geistigem Eigentum fördern und einsetzen. 3.2 Die moderne Kohlechemie muss strengen Vorgaben bezüglich der industriellen Anlageplanung folgen. Die Anlagen der Kohlechemieindustrie sollten in Industrieparks errichtet werden und müssen den Planungen des Parks sowie den Anforderungen der Umweltbewertung entsprechen. Es werden keine Fabriken in den folgenden Gebieten errichtet, nämlich in Gebieten, in denen die Grenzwerte für die Gesamtmenge an Schadstoffen, die Gesamtmenge an Wasserressourcen oder der Energieverbrauch bereits erreicht oder überschritten wurden ； Die in der „Nationalen Planung für die Funktionszonen des Landes“ festgelegten Gebiete, in denen die Entwicklung eingeschränkt oder verboten ist – also Gebiete mit wichtigen ökologischen Funktionen – sowie weitere Gebiete, die einer besonderen Schutzmaßnahme bedürfen ； Innerhalb von 2 km außerhalb der Grenzen des Stadtplanungsgebiets, innerhalb von 1 km an den Ufern der wichtigsten Flüsse sowie an Autobahnen und Eisenbahnstrecken, sowie im Bereich der Gesundheitsschutzzone der Wohngebiete. Eine falsche Standortwahl kann zu den schwerwiegenden Folgen eines vollständigen Ablehnungsbeschlusses für den Umweltauswertbericht der modernen Kohlechemie führen. Kohlechemieprojekte mit erheblichen Umweltauswirkungen dürfen nicht genehmigt werden. 3.3 Die moderne Kohlechemie muss strengere Standards bei der Wassereinsparung einhalten. Es sollten Maßnahmen ergriffen werden, um den Verbrauch an Frischwasser zu verringern. In geeigneten Gebieten soll vorrangig die Entwässerung von Minen sowie wiederverwendetes Wasser genutzt werden ； In den Küstengebieten sollte Meerwasser als Kühlwasser für den Kreislauf verwendet werden ； In Regionen mit Wassermangel sollten vorrangig wassersparende Maßnahmen wie Luftkühlung und geschlossene Kreisläufe eingesetzt werden ； Der Einsatz von Oberflächenwasser darf nicht auf Kosten des Wassers für den Ökosystemschutz, für den menschlichen Gebrauch sowie für die Landwirtschaft gehen ； Es ist verboten, Grundwasser als Produktionswasser zu verwenden. Durch den Einsatz von wassersparenden Technologien und Ausrüstungen wie Luftkühlung, geschlossenen Kreisläufen sowie der Verarbeitung von Abwasser zu Pulver soll die Wassernutzungseffizienz so weit wie möglich erhöht werden. Die Wiederverwendungsrate von Industriewasser darf 97 % nicht unterschreiten, die Wiederverwendungsrate von Kühlmittel muss 98 % nicht unterschreiten. Bei neuen Projekten sollten neben den tatsächlichen Daten bereits in Betrieb genommener Musterprojekte auch im Entwurfsstadium Optimierungen zur Wassereinsparung vorgenommen werden, wobei das Prinzip „viel Wasser bei hohem Verbrauch, wenig Wasser bei geringem Verbrauch, Trennung von Rein- und Schmutzwasser sowie schrittweise Nutzung“ zu berücksichtigen ist. 3.4 Die moderne Kohlechemie muss strengere Standards für den Ausstoß von Abgasen einhalten. Bei der Berechnung des Abgasausstoßes in der Kohlechemie muss die örtliche Umweltkapazität berücksichtigt werden. Gemäß dem „Aktionsplan für eine saubere und effiziente Nutzung von Kohle (2015–2020)“ müssen die Emissionen von Schadstoffen in die Atmosphäre sowie von Abwässern den strengsten Umweltanforderungen entsprechen. Dabei gelten die „Standards für den Ausstoß von Schadstoffen in der Petrochemieindustrie“ (GB 31571–2015). Es muss eine strenge Kontrolle über die zusätzlichen Emissionen von Schadstoffen eingehalten werden. Die Gesamtmenge der Schadstoffemissionen soll als Voraussetzung für die Genehmigung von Projekten gelten; anhand dieser Gesamtmenge werden dann die Projekte entschieden. Bei neuen Projekten, bei denen Schwefeldioxid, Stickoxide, industrielle Staubpartikel sowie flüchtige organische Verbindungen freigesetzt werden, muss eine Reduzierung der Schadstoffemissionen erreicht werden, um gleichzeitig eine Steigerung der Produktion zu gewährleisten. In Gebieten mit strengen Kontrollvorschriften sowie in Städten, in denen die Qualität der Luftüberschreitungswerte aufweist, müssen bei neuen Projekten die Emissionen um das Doppelte gegenüber den aktuellen Werten reduziert werden. In Gebieten mit geringeren Kontrollanforderungen reicht eine Reduzierung um das 1,5-Fache aus. 3.5 Bei der modernen Kohlechemie muss man sich an die Standards für eine effektive Kontrolle von flüchtigen organischen Verbindungen halten. Es ist notwendig, sich streng an den im Jahr 2014 vom Umweltministerium veröffentlichten „Umfassenden Plan zur Bekämpfung von flüchtigen organischen Verbindungen in der Petrochemieindustrie“ zu halten. Die Emissionen von VOCs müssen je nach Art der in dem jeweiligen Projekt hergestellten Produkte gemäß den Anforderungen der Normen GB 31570 „Emissionsstandards für Schadstoffe in der Ölraffinerieindustrie“ oder GB 31571 „Emissionsstandards für Schadstoffe in der Petrochemieindustrie“ kontrolliert werden. Besondere Aufmerksamkeit muss auf die Kontrolle der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen in Kohlechemieprojekten gelegt werden. Daraufhin wird der Ausstoß von flüchtigen organischen Verbindungen umfassend überprüft. Es müssen Maßnahmen ergriffen werden bei den statischen und dynamischen Dichtstellen der Anlagen, bei der Lagerung und dem Umladen von organischen Flüssigkeiten, bei den Systemen zur Sammlung, vorübergehenden Aufbewahrung und Behandlung von Abwässern sowie bei der Vorbereitung und Lagerung von Kohle. Dadurch soll eine effektive Kontrolle über die Ausgasung und Emission von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), stinkenden Stoffen sowie giftigen und schädlichen Schadstoffen gewährleistet werden. Verbessern die Kontrollmaßnahmen gegen die unorganisierte Emission von flüchtigen organischen Verbindungen in Anlagen zur Trennung von Gas/Wasser, zur Rückgewinnung von Phenol und Ammoniak, in Wasserreservoirs sowie in Anlagen zur Vergasung, Reinigung und Schwefelrückgewinnung. Im Prozess der Abwasserbehandlung müssen je nach Konzentration der flüchtigen organischen Stoffe geeignete Maßnahmen ergriffen werden. Bei der Sammlung, Lagerung und Behandlung von Abwässern, -flüssigkeiten und -abfällen müssen an den Stellen, an denen flüchtige organische Stoffe entweichen können, wirksame Abschließungs- und Sammelmaßnahmen getroffen werden, damit die Abgase nach der Sammlung und Behandlung den entsprechenden Standards entsprechen. Ungesunde Abgase müssen in spezielle Anlagen oder Verbrennungsanlagen zur Behandlung geleitet werden; eine direkte Entlassung ist strengstens verboten. 3.6 Die moderne Kohlechemie muss strengen Standards für den CO2-Ausstoß entsprechen. Moderne Kohlechemieprojekte sollten durch Optimierung der Prozesse sowie durch die Steigerung der Energieeffizienz versuchen, die CO2-Emissionen so weit wie möglich zu verringern. Es sollte außerdem voll ausgenutzt werden, dass das bei diesen Projekten entstehende CO2 eine hohe Konzentration aufweist und somit leicht gefangen werden kann. Es sind daher weitere Verarbeitungsmethoden zu erforschen – beispielsweise die Nutzung von Gas zur Förderung von Öl, geologische Speicherung oder die Herstellung von Öl aus Mikroalgen. Zudem können Produkte wie Harnstoff, Ammoniumkarbonat, Dimethylcarbonat, Methanol, PC sowie abbaubare Kunststoffe genutzt werden. Auch die Umwandlung von CO2 in Kohlenmonoxid unter Sauerstoffzufuhr sowie die Nutzung von Erdgas zur Herstellung von Methanol sind mögliche Ansätze. 3.7 Die moderne Kohlechemie muss strengere Standards für die Abwasserentsorgung einhalten. Bei der Behandlung und Entsorgung von Abwässern aus der modernen Kohlechemie müssen die Prinzipien der Trennung von Rein- und Schmutzwasser, der getrennten Behandlung von Schmutzwässern sowie der tiefgreifenden Aufbereitung sowie der wiederverwendbaren Nutzung des Abwassers berücksichtigt werden. Zudem sollten nur solche Technologien eingesetzt werden, die bereits in der Industrie oder in Pilotanlagen erprobt wurden und wirtschaftlich rentabel sind. In Gebieten mit Wasserressourcen zur Aufnahme von Abwasser sollten moderne Kohlechemieanlagen errichtet werden. Die Entsorgung des Abwassers – einschließlich salzhaltigen Abwassers – muss den geltenden Standards für die Emission von Schadstoffen entsprechen. Zudem müssen die Oberflächenwasserläufe den Anforderungen für die Nutzung als Trinkwasser erfüllen. In Gebieten ohne Wasser zur Aufnahme von Abfällen dürfen moderne Kohlechemieanlagen nicht errichtet werden, um Grundwasser, die Atmosphäre und den Boden nicht zu verschmutzen. Die aus der Kohlechemie entstehenden hochkonzentrierten Abwässer weisen aufgrund des darin enthaltenen Organikums sowie von Spuren schwerer Metalle kristallisierte Verunreinigungen auf, die als gefährliche festen Abfälle eingestuft werden. Diese Gemischsalze sollten vollständig genutzt oder sicher entsorgt werden. Derzeit befinden sich die Technologien zur wertvollen Verwertung dieser Gemischsalze noch in der Entwicklungsphase. Zudem gibt es Einschränkungen durch unangemessene Standards für die Endprodukte. Es ist daher wichtig, besondere Aufmerksamkeit auf wirksame Maßnahmen und Technologien zur Entsorgung von Abwässern mit hohem Salzgehalt zu richten. 3.8 In der modernen Kohlechemie muss man die Anstrengungen zur Weiterentwicklung und Innovation der zentralen Verfahrenstechnologien verstärken. Es ist notwendig, in den Bereichen der Schlüssel- und Kernverfahrenstechnologien sowie der Umweltkontrolltechnologien weitere Fortschritte zu erzielen. Die Prozesstechnologien, Ingenieurtechnologien sowie Technologien zur Energieeinsparung und Umweltschutz müssen den Anforderungen der **Industriepolitik** entsprechen. Es sollten verbesserte Verfahren verwendet werden, bei denen die Energieumwandlungsrate hoch ist und die Emissionen von Schadstoffen gering sind. In der Phase der branchenspezifischen Demonstration sollten Maßnahmen zur Umweltschutzdemonstration in Bereichen wie der effizienten Nutzung von Kohle nach Qualität, der kombinierten Nutzung von Ressourcen und Energie sowie der Entwicklung von Technologien zur Schadstoffkontrolle (z. B. Technologien zur Abwasserbehandlung, Konzepte für die Entsorgung von Abwässern sowie Konzepte für die Nutzung und Entsorgung kristalliner Salze) umgesetzt werden. Zudem sollten Gegenmaßnahmen vorgeschlagen werden, falls die demonstrierten Technologien nicht die erwarteten Ergebnisse liefern. Gleichzeitig wird die Verwendung von Kohlestoffen mit hohem Anteil an Aluminium, Arsen, Fluor, Ölen sowie anderen seltenen Elementen als Rohkohle oder Brennkohle streng eingeschränkt – insbesondere dann, wenn die Verarbeitungstechnologien, Technologien zur Bekämpfung von Umweltverschmutzung oder Technologien zur umfassenden Nutzung dieser Kohlestoffe noch nicht ausgereift sind. IV. Fortschritte bei der Verbesserung der Demonstrationsverfahren für die Kohlechemie im Rahmen des 13. Fünfjahresplans – Moderne Technologien zur Kontrolle von Schadstoffen in der Kohlechemie ； Kernverfahrenstechnologien der modernen Kohlechemie ； Technologien der nachgelagerten Produktkette der modernen Kohlechemie ； Die modernen Technologien zur Koppelung und Integration der Kohlechemie sind entscheidend für die Entwicklung und das Überleben der modernen Kohlechemie im Rahmen des 13. Fünfjahresplans. Schwerpunkt ist die Lösung von Umweltproblemen, Existenzproblemen, technisch-wirtschaftlichen Problemen und Problemen der Kernkompetenzen. “Während des 13. Fünfjahresplans soll die Industrialisierung der modernen Kohlechemie sowie die Umsetzung von Projekten zur technologischen Aufwertung geordnet vorangetrieben werden. Zudem sollen die Bewertungsverfahren standardisiert werden, damit drei Dinge klar definiert sind. Erstens geht es darum, die wichtigsten Kennzahlen bezüglich des Materialverbrauchs, Energieverbrauchs, Wasserverbrauchs sowie der Emissionen von Abfällen in den Musterprojekten zu ermitteln – beispielsweise die Effizienz bei der Umwandlung von Energie sowie die Emissionsraten von Schwefeldioxid (SO2), Stickoxiden (NOx) und Kohlendioxid (CO2) ； Zweitens geht es darum, die Betriebsbedingungen der einzelnen Anlagen und Rotationsgeräte sowie die Produktvielfalt und Qualitätskriterien der Demonstrationsanlagen zu kennen. Ebenso sind Sicherheits- und Umweltschutzmaßnahmen sowie die Investitionsintensität und die wirtschaftlichen Vorteile wichtig. Es muss geprüft werden, ob diese Werte den im Design vorgesehenen Werten entsprechen ； Drittens sollen die Erfahrungen aus dem Betrieb von Musterprojekten erfasst werden, sowie bestehende Probleme zusammengefasst, identifiziert und analysiert werden. Dadurch entstehen zuverlässige Datengrundlagen für eine weitere Optimierung der Prozesse sowie für technische Verbesserungen. 4.1 EBA-Verfahren zur Behandlung von Abwässern mit hohen Konzentrationen an schwer abbaubaren organischen Stoffen: In den aktuellen Gasifizierungsverfahren wird Kohle bei niedrigen Temperaturen gasifiziert – beispielsweise in Rußbergungsöfen. Dabei werden die leichten Bestandteile der Kohle im Gasifizierungsprozess in Substanzen wie Teer, Phenole, Ammoniak, Alkane, Aromaten, Heterocyclen sowie Ammonium-, Cyanid- und Pyridinverbindungen umgewandelt. Diese Substanzen entstehen zusammen mit dem Gas. Im anschließenden Prozess der Reinigung, Kühlung und Aufbereitung des Gases gelangt der größte Teil dieser Stoffe in das Gaswasser. Es handelt sich dabei um Abwässer mit hohen Konzentrationen an schwer abbaubaren organischen Substanzen. Zudem sind diese Abfälle in großen Mengen vorhanden, giftig und schädlich – außerdem ist ihre Zusammensetzung so komplex, dass sie schwierig zu behandeln sind. Das EBA-Verfahren dient der explorativen Aufbereitung von Abwässern mit hohem Phenol- und Ammoniakgehalt, die bei Prozessen wie den Ruhrgasöfen, BGL-Öfen sowie der Kaltspaltung entstehen. Auch nach der Aufbereitung mittels Phenol- und Ammoniakrückgewinnungsverfahren bleiben die Bestandteile der in das biologische Behandlungssystem eingeleiteten Abwässer weiterhin komplex und giftig sowie schädlich. Dabei kann die Konzentration an Phenolverbindungen 200–1.000 mg/L betragen, während die Konzentration an Ammoniak 100–300 mg/L liegt. Durch Technologien zur Steigerung der biologischen Abbaubarkeit von Abwässern, zur Verringerung ihrer Toxizität sowie zur Erhöhung der Aktivität des Schlammes kann das Abwasser mit hohem Phenol- und Ammoniakgehalt so aufbereitet werden, dass es den Anforderungen an wiederverwendbares Wasser entspricht. Diese Technik als Verarbeitungsweg muss weiter überprüft und verbessert werden. 4.2 Wassersparende Technologien für geschlossene Luftkühlkreisläufe
In geschlossenen Luftkühlkreisläufen wird weiches Wasser oder entmineralisiertes Wasser als Kühlmittel verwendet. Dieses Kühlmittel nimmt die Wärme aus den Prozesswärmetauschergeräten auf. Anschließend fließt das Wasser in energieeffiziente Luftkühler oder kombinierte Luftkühler, wo es vorab gekühlt wird. Danach gelangt es in die Sprührohre, wo es von der Luft außerhalb der Rohre sowie vom Sprühwasser gekühlt wird. Nach der Kühlung wird das Wasser durch eine Pumpe wieder unter Druck gesetzt und zu den Prozesswärmetauschergeräten geleitet. Weiches Wasser wird in einem geschlossenen Kreislaufsystem wiederverwendet und kommt nicht mit der Außenluft in Berührung, wodurch der Wärmetransfer durch Aufnahme und Abgabe von Wärme stattfindet. Dieses Verfahren ersetzt das herkömmliche industrielle Kreislaufkühlwassersystem und verwendet stattdessen energieeffiziente Wasserschicht-Kühler oder kombinierte Kühler anstelle von Kühltürmen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Temperatur des Kühlwassers den Anforderungen der verschiedenen Prozesse entspricht. Zudem wird Wasser eingespart, das Verkalken der Rohrleitungen und Geräte verringert sich, und die Lebensdauer der Geräte verlängert sich. Es handelt sich dabei um einen Ansatz zur Wassereinsparung, der jedoch weiterhin überprüft und verbessert werden muss. 4.3 Technologien zur umfassenden Nutzung von Salzen durch Kristallisation aus hochkonzentriertem Salzwasser
Die Technologie der mehrstufigen Verdampfung und Kristallisation von hochkonzentriertem Salzwasser zur Erzeugung von Mischsalzen wurde im Düngemittelprojekt von China Coal Tibet bereits erprobt (BGL-Ofen). Doch die umfassende Nutzung dieser Mischsalze stellt weiterhin Probleme dar. Angesichts der großen Schwierigkeiten bei der umfassenden Nutzung von kristallinen Salzen in der Kohlechemie stellt die Erforschung der Verdampfungskristallisation zur Entgiftung und Ressourcennutzung dieser Salze ein mögliches Vorgehen dar, um eine „Null-Emission“ zu erreichen. Hierfür sind Pilotversuche notwendig. Erst nachdem die technisch-wirtschaftliche Machbarkeit sowie die Betriebssicherheit der verschiedenen Maßnahmen zur Verhinderung von Umweltverschmutzung ausreichend nachgewiesen wurden, kann entschieden werden, ob eine Zulassung gewährt wird. Kristallisationsverfahren zur Salztrennung sowie Technologien zur umfassenden Nutzung – dabei werden durch schrittweises Kristallisieren Natriumchlorid und Natriumsulfat getrennt. Zudem wird erörtert, wie mit den großen Mengen an organischen Verunreinigungen in der konzentrierten Salzlösung umgegangen werden kann. Es liegen jedoch noch keine experimentellen Daten zu den Effekten des schrittweisen Kristallisierens vor. Außerdem gelten die derzeitigen Qualitätsstandards für Natriumchlorid und Natriumsulfat in unserem Land nicht für die Herstellung von Salz aus Industrieabwässern. Da diese Technologie einen Weg für die umfassende Nutzung von Salzwasser mit hoher Konzentration bietet, muss sie weiter überprüft werden. 4.4 Technologien zur differenzierten Verwertung von Braunkohle – Eine moderne Kohlenchemietechnologie mit viel Zukunftspotenzial ist die integrierte Verwendung verschiedener Verfahren zur Vorbehandlung, Gaserzeugung, Synthese, Stromerzeugung und Wärmeversorgung aus Braunkohle. Es handelt sich dabei um eine Technologie zur differenzierten Aufbereitung und Verbesserung der Qualität der Braunkohle sowie zur effizienten Umwandlung derselben in verschiedene Produkte. Die Entwicklung von Verfahren zur Pyrolyse von Braunkohle bei niedrigen (mittleren, hohen) Temperaturen sowie mit schnellen (mittleren) Geschwindigkeiten in Gasstrahlförderern oder Festbettanlagen, um Teer, Destillatgas und Halbzucker als Hauptprodukte zu gewinnen, stellt einen weiteren Entwicklungsrichtung dar. Diese Technologie ermöglicht die Erstellung verschiedener Technologiekombinationen. Durch die Kombination von Pyrolyse- und Semikoke-Gasifizierungstechniken kann das bei der Gasifizierung des Semikokpulvers entstehende hochtemperaturige Gas als Wärträger verwendet werden. Dadurch lässt sich eine effiziente und rationelle Nutzung der Wärmeenergie dieses Hochtemperaturgases sowie eine schrittweise Pyrolyse von Niedrigwertkohle erreichen. Insbesondere bei Kohlen niedrigerer Ordnung mit hohem Ölgehalt wird durch Pyrolyse bei mittleren bis niedrigen Temperaturen (550–850 °C) das Teer sowie andere leichte Bestandteile extrahiert; gleichzeitig entsteht ein sauberes Material mit hoher Heizwert ； Gas wird zur Herstellung von Wasserstoff oder Methan verwendet ； Kohlenöltar wird nach Behandlungen wie Phenolentzug katalytisch mit Wasserstoff zerkleinert, wodurch Naphtha- und Dieseldestillate gewonnen werden ； Der Halbkok, bei dem die Flüchtigkeitsbestandteile entfernt wurden, weist einen höheren Heizwert auf als Kohle in ihrem ursprünglichen Zustand. Zudem ist er sauberer. Er kann zur Herstellung von Synthesegas genutzt werden, aus dem wiederum chemische Produkte hergestellt werden können. Außerdem eignet er sich als hochwertiges Brennmaterial für den Haushalt sowie für Kraftwerke. Dadurch wird eine effiziente und umweltfreundliche Nutzung der Kohle ermöglicht. 4.5 Technologien zur Raffination und Herstellung von Kohlenöltauchen Das Kohlenöltauchen, das durch die Pyrolyse von Niedrigqualitätskohle sowie deren Kokserzeugung gewonnen wird, stellt bei seiner Raffination drei große Herausforderungen dar: die Entfernung von Staub aus den Gasen bei hohen Temperaturen, die Behandlung der bei der Pyrolyse entstehenden Abwässer sowie die Technologien zur Verarbeitung des Öls. All diese Faktoren haben erheblichen Einfluss auf die umfassende Nutzung dieses Produkts. Die Trennung von Öl/Staub aus dem heißen Gas, die Behandlung und wirtschaftliche Nutzung von Pyrolyseabfällen mit hohen Konzentrationen an Teer, Phenolen, Benzol, Ammoniak und COD sowie die Vergrößerung der Anlagen stellen drei große Herausforderungen bei der Pyrolyse von Braunkohle oder Steinkohle dar. Es handelt sich dabei um drei Hürden, die überwunden werden müssen, wenn Kohle in unterschiedlichen Qualitäten genutzt werden soll. Zum Beispiel wird bei der Technologie zur Herstellung von Anthrazit durch die Rotationspyrolyse von Braunkohle in niedriger Stufe das Braunkohlepulver gleichzeitig mit den heißen Abgasen getrocknet. Dabei werden Kohlenstaubpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,2 mm ausgestoßen. Dadurch wird die Menge an Kohlenstaub im Kohlenöl während des anschließenden Pyrolyseprozesses erheblich reduziert. Mit Hilfe der Hochgeschwindigkeits-Zentrifugation kann das Öl, das noch geringe Mengen an Kohlenstaub enthält, effektiv getrennt werden. Auf diese Weise wird das Problem gelöst, dass es bei der Pyrolyse von Braunkohle schwierig ist, den Kohlenstaub zu trennen. Die Technologie zur Aufreinigung von Kohlebitumen bei mittleren und niedrigen Temperaturen integriert die Technik der verzögerten Katalyse von Kohlebitumen miteinander. Dadurch wird es möglich, aus dem Bitumen durch Hydrogenisierung Naphtha sowie Dieseldestillate herzustellen – ohne dabei auf die Probleme der Pyrolyse von Kohle, der Herstellung von Wasserstoff aus Schwelgas oder auf die Herausforderungen bei der großtechnischen Anwendung von Hydrogenisierungsanlagen für Kohlebitumen zurückzugreifen ； Die Technologie zur Hydrogenierung des gesamten Spektrums von Kohlebitumen bei mittleren/niedrigen Temperaturen zur Erzeugung großer Mengen an Mitteldestillaten (FTH) ist das weltweit erste industrielle Demonstrationsanlage für die Hydrogenierung des gesamten Spektrums von Kohlebitumen in einem Festbettprozess ； Die CGPS-Technologie ermöglicht es, Kohlepulver mit einem Korngröße von weniger als 25 mm durch gezielte Verteilung in einen Bandofen zu bringen. Dadurch entsteht eine mehrschichtige Schicht aus beweglichen Partikeln. Durch die Nutzung verschiedener Schichten aus Kohlepartikeln als Filter kann eine effiziente Entstaubung des Pyrolysegases erreicht werden – mit einer Entstaubungsrate von über 96 %. Zudem sinkt der Staubgehalt im Teer auf unter 0,32 g/m³. 4.6 Großtechnologien zur geringverbrauchsvollen Gaserzeugung aus sauberem Kohle – Die moderne Gaserzeugung ist eine zentrale Technologie in Anlagen zur Verarbeitung von Kohle. Die Wahl des Rohkohlenmaterials hat direkten Einfluss auf die Energieeffizienz, Umweltverträglichkeit, Sicherheit, Investitionskosten sowie die Rentabilität solcher Anlagen. Die Entwicklungsrichtungen der modernen Gasifizierung sollten den Merkmalen unseres Landes entsprechen – nämlich der Vielfalt an Kohlearten sowie deren komplexer Zusammensetzung. Man sollte stets nach einem verbesserten Gasifizierungsverfahren streben, das eine hohe Kohlenstoffumwandlungsrate, eine hohe Gasifizierungsleistung sowie eine hohe Effizienz aufweist – zugleich mit geringem Energieverbrauch, niedrigen Kosten und umweltfreundlichen Eigenschaften. Die Technologien zur Druckgasvergasung von trockenem Kohlepulver, Kohlewasserstoffgemischen, zerkleinertem Kohlebrennstoff in Strahlbett- oder Schubbettanlagen sollten weiter verbessert, integriert und miteinander verbunden werden. Zudem sollten größere Anlagen entwickelt werden. Beispielsweise könnte man Technologien für die Druckgasvergasung von Kohlepulver mit mehreren Düsen und einer Leistung von 3.000 t/d oder mehr entwickeln. Dadurch würde eine stabile Produktion sowie ein langer Betriebszyklus ermöglicht werden – außerdem könnten die Investitionskosten gesenkt werden ； Entwicklung einer Presskühl-Gasstrombett-Technologie mit einer Kapazität von 3.000 t/Tag oder mehr, um die Kohlenstoffumwandlungsrate, die Gaserzeugungseffizienz sowie die Effektivitätsrate zu erhöhen, eine stabile Produktion zu gewährleisten und die Kosten zu senken ； Entwicklung einer Pressbett-Technologie für die Zerkleinerung von Kohle mit einer Kapazität von 1.600 t/Tag oder mehr, Steigerung der Kohlenstoffumwandlungsrate sowie der Nutzungseffizienz bei der Pressgasifizierung, Aufrüstung auf größere Anlagen, Reduzierung des Dampfverbrauchs sowie der Menge an Abwässern und der damit verbundenen Aufbereitungsarbeiten ； Entwicklung einer Gasifizierungstechnologie für feuchte Kohlebrennstofflösungen mit einer Leistung von 3.000 t/d oder mehr, um niedrige Investitionskosten, Stabilität, lange Betriebszeiten, größere Anlagengrößen, eine breite Palette an Kohlestoffarten sowie einen geringeren Verbrauch zu erreichen. Verschiedene moderne Gaskohlenstoffisierungsverfahren sollten in wichtigen Technologiebereichen wie der Abwasserbehandlung, der Wiederverwendung von Abfällen sowie der Verringerung der Menge an hochkonzentriertem Salzwasser zu neuen Durchbrüchen und Entwicklungen führen. Die Gesamtgasifizierung sollte mit der Kohlechemie, der Kraftwerkskombination sowie großen Überschallkraftwerken gekoppelt werden ； Es müssen bedeutende Fortschritte bei den Kombinationstechniken der Koksherstellung, der Pyrolyse bei niedrigen Temperaturen sowie verschiedener Gasifizierungstechnologien erzielt werden. Ebenso ist eine Integration von Technologien zur Kontrolle von Schadstoffen notwendig – insbesondere effektive Methoden zur Staubentfernung, zur Rückgewinnung von Schwefel sowie zur Reduzierung von Stickoxiden ； Abwasserbehandlungstechnologien wie Phenol-Amin-Rückgewinnung, Herstellung von Zellstoff aus Abwasser und Aktivkohleadsorption ； Kopplungstechnologien wie Kraftwerke mit kombinierter Kreisprozesstechnologie und große supkritische Kraftwerke ； Es müssen bedeutende Durchbrüche in den Technologien zur Kontrolle von Schadstoffen erzielt werden, wie beispielsweise in den Bereichen Koksgewinnung, Pyrolyse bei niedrigen Temperaturen sowie der kombinierten Anwendung verschiedener Gasifizierungstechnologien. Es ist notwendig, in den Bereichen effiziente Staubentfernung, Schwefel- und Stickstoffentfernung, Rückgewinnung von Phenolen und Ammoniak, Herstellung von Zellstoff aus Abwasser sowie Aktivkohle zur Adsorption von Schadstoffen – sowie in der Technologie großer Gasifizierungsanlagen, Pyrolyseöfen, Synthesetürmen und Wärmerückgewinnungskesseln – kerntechnologische Lösungen zu entwickeln, die über eigene Urheberrechte verfügen. 4.7 Großtechnologien zur Reinigung von Synthesegas: Auf der Grundlage der Einführung und Weiterentwicklung von Technologien zur Gasreinigung aus dem In- und Ausland wurden durch innovative Integration eigenständige Technologien zur Reinigung von Synthesegas entwickelt, die über eigene Urheberrechte verfügen. Verbesserung der Prozesse zur Umwandlung von Gasen: (1) Entwicklung von Technologien zur großskaligen Umwandlung von Kohlenmonoxid in andere Stoffe. Dadurch wird die Aktivität sowie die Lebensdauer der Katalysatoren verbessert, die gegen Schwefel beständig sind und bei unterschiedlichen Temperaturen funktionieren können. Zudem werden die Prozessparameter so optimiert, dass sie den Anforderungen verschiedener Produkte entsprechen. Dadurch steigt die Effizienz bei der Umwandlung von Kohlenmonoxid, es wird weniger Dampf sowie Energie verbraucht – und somit auch die Investitionskosten gesenkt ； (2) Kohlendioxidentfernungstechnologie: Entwicklung großer Prozesse zur Reinigung von Synthesegas zur Herstellung von Alkoholen in einer Menge von über 1 Million Tonnen pro Jahr mithilfe des Verfahrens der Kältemethanolreinigung. Dabei sollen Prozesse geschaffen werden, die der Entfernung von Kohlendioxid in großem Maßstab gerecht werden können, sowie dazu passende Anlagen wie große Absorptionskolonnen. Kopplungs- und Integrationsverfahren verschiedener Reinigungstechnologien sowie die umfassende Nutzung von Kohlendioxid für Öl- und Gasförderung. Großtechnologien für die Sauerstofferzeugung mit einer Leistung von über 70.000 m³/Stunde, sowie große inländisch hergestellte Gaskompressoren, Zirkulationsgaskompressoren und Technologien für große Antriebseinheiten ； (3) Entwicklung von Technologien zur Entschwefelung und Rückgewinnung von Schwefel sowie zur Trennung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, um durch die Kombination von Verfahren wie Adsorption, PSA, Membranunterscheidung und Tieftemperaturdestillation die Anforderungen an die Gasunterscheidung für unterschiedliche Produkte, in unterschiedlichen Größenordnungen und mit unterschiedlichen Zusammensetzungen zu erfüllen. 4.8 Großtechnologien zur Methanolherstellung Die Synthesemethoden, die sich durch die isotherme Synthese unter Verwendung von Nebenprodukten wie Dampf auszeichnen, bilden den Hauptbestandteil der Entwicklung in der Methanolherstellungstechnologie. Der Fokus bei der Entwicklung großer Methanol-Synthesetechnologien sollte auf den folgenden Aspekten liegen: (1) Die Verarbeitung und Anwendung von Prozessen für Methanol-Synthesereaktoren mit mehreren Isolierstufen sowie Wärmetausch zwischen den Stufen. Es ist wichtig, das Prozessdesign mit zwei aufeinanderfolgenden Turmen zu beherrschen. Zudem muss es Fortschritte bei der Vergrößerung der Methanol-Reaktoren geben, um die Grenzen der maximal möglichen Größe zu überwinden ； (2) Prozess des Methanol-Synthesereaktors mit intermittenter Abkühlung zwischen den Verdauungs- und Aufnahmephasen – bei gleichzeitiger Erhöhung der Größe reduziert dieser Prozess den Energieverbrauch bei der Methanolsynthese ； (3) Entwicklung eines Demonstrationsgeräts für Reaktoren zur Methanolherstellung im Schlammbettverfahren, um die Wärmeübertragungsfähigkeit der Methanolreaktoren zu verbessern und die Lebensdauer des Katalysators zu verlängern. Schlusswort: Während der „Zwölften Fünfjahresplan-Periode“ war technologische Innovation stets ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung moderner Kohlechemieunternehmen. In der „Dreizehnten Fünfjahresplan-Periode“ wird technologische Innovation sicherlich zur absoluten Priorität werden. Technologische Innovation besteht nicht nur in originellen Erfindungen, sondern auch in der Integration von Technologien mit großer Anwendungsbedeutung. Durch die Zusammenführung und Neuordnung der einzelnen Verfahrenstechnologien der Kohlechemie, der Ingenieurtechnologien, der Informationstechnologien sowie der Umweltkontrolltechnologien entstehen völlig neue, verbesserte Technologiesysteme mit einer einheitlichen Gesamtfunktion. Gleichzeitig wird versucht, eine neue Marke für die moderne Kohlechemie zu schaffen. Die moderne Kohlechemie wird unter den neuen Bedingungen mit immer mehr, größeren und schwierigeren Herausforderungen konfrontiert sein. Gleichzeitig ergeben sich jedoch auch mögliche strategische Chancen, die dazu beitragen können, dass die Öl- und Chemieindustrie unseres Landes einen Sprung von einer Großmacht zu einer Weltmacht machen kann.