对我国煤基能源化工发展的思考

对我国煤基能源化工发展的思考“世界洁净煤论坛，中国聚焦2011”

能源----

人类面临的首要问题

世界当前面临的十大问题:1.能源6.恐怖与战争

2.水7.疾病

3.食物8.教育

4.环境9.民主

5.贫困10.人口

(11.恐怖活动)亨利

基辛格博士的一句名言

“如果你控制了石油，你就控制住了所有国家;

如果你控制了粮食,你就控制住了所有的人;

如果你控制了货币,你就控制住了整个世界。”

我国石油对国外依赖度及予测

年份进口量,亿吨依赖度%预测%20030.91136.52005~1.2~38.0

20082.177注

50.9

2010~1.45~452020~4.0~552030~4.88~82

摘自“中国石油和化工”2004.NO.5

注:2008年实际数据，进口量包括原油和油品。5我国一次能源消费预测ⅡⅡ

来源：替代能源研究，国务院能源办公室，20072050能源消费总量：63亿tce2005-2050总煤耗量：1158亿tce

当前面临的能源化工问题

“后石油时代”必需面对：

▲车用、民用清洁燃料的补充和接替?

1.

世界石油需用数量及地质储量的矛盾;2.使用汽油.煤油.柴油对环境的污染严重;▲石油化工原料的补充和接续?世界燃料面临的问题汽油、煤油、柴油是导至环境较严重的污染源!据测算大、中城市大气污染中汽车占~60%；

(第二位是燃煤供暖和民用)北京市非采暖期机动车对大气污染物CO、HC、NOX的分担率分别达80.3%、79.1%、54.8%；上海市机动车对大气污染物CO、HC、NOX的分担率已分别达86%、90%和56%；大气中微颗粒有8%来自各类机动车的尾气；复旦大学课题组

我国首次对雾霾进行测定量化

雾霾主要污染物为多环芳烃:

1.11月3日----在环境监测》发表题为《雾—雨事件中的多环芳烃的污染特征》的文章;2.课题组发现:上海市区采集到的雾水，萘、蒽、菲等化合物占雾水中多环芳烃总量的80%左右;3.雾霾的主要污染物是多环芳烃(重芳烃)，而且在大雨前后的雾霾污染物含量要差500倍;4.上海大雾中的多环芳烃多来自本地化石燃料的燃烧;5.为我国控制化石燃料及汽车尾气排放的发展战略及降低大雾带来的危害提供了科学依据;

摘自2011年11月9日“文汇报”煤基清洁能源汽车替代燃料应符合以下条件

1、需要有长期、稳定、大量原料来源。2、对环境友好。3、基础设施投资少，易于大面积推广。4、汽车的动力性和经济性好，用户愿意接受。5、油品质量稳定。

6、燃料成本低，从燃料生产到输配网络，加油站及用户均留有合适的利润空间。我国的替代能源

可再生能源:不可再生能源

1.

太阳能;1.核能(裂变、聚变);

2.风能;2.燃煤发电;

3.水能(含水电);

3.新型煤基能源:4.地热;煤(直或间接)制油;5.潮汐能;煤制合成天然气;6.生物质能:甲醇制汽油(MTG);

乙醇、生物柴油;甲醇车用汽、柴油;

沼气、秸秆等;二甲醚燃料:(柴油、LPG)可再生能源和清洁能源

可再生能源:

生物质能、太阳能、风能、潮汐能等，总体还处于应抓紧、加大科技研发、完善、为大规模市场运行提供有竞争力的技术经济基础(包括能量储存技术)!

清洁能源:

核能应以可控核聚变为方向，可控核聚变是人类的福音!清洁发电使电成为真正的清洁能源!

“甲醇经济”书中提出后石油时代中甲醇能源化工发展的路线图是现实的选择，对中国更适用!

煤基清洁能源1.煤直接法制油;2.煤间接法制油;3.煤经合成气制合成天然气(SNG);4.煤制甲醇车用汽油:(M15、M30、M85、M100汽油);5.煤经甲醇制汽油(MTG、JMPG);6.煤经甲醇制二甲醚(代液化石油气LPG、柴油);7.煤制甲醇车用柴油;8.煤经甲醇制MTBE(汽油辛烷值添加剂);9.煤经甲醇制DMM3-8(柴油十六烷值添加剂);甲醇用作清洁燃料

1.甲醇掺入汽油:低比例为M10~M30;

高比例为M80~M100;2.甲醇制二甲醚(DME)替代柴油;3.甲醇制二甲醚替代液化石油气(LPG);4.甲醇制二甲醚替代溶解乙炔；

5.甲醇替代柴油:低比例掺混(5~20%);

高比例配制(≥85%);6.甲醇用作锅炉燃料;7.甲醇作燃料电池燃料;8.甲醇制汽油、柴油添加剂:MTBE、DMM3-8等;9.其他甲醇燃料;

不同比例时甲醇汽油与93#汽油的替代比

(DF型甲醇汽油为大发实业公司产品)

高海拔地区道路经济性试验结果

项目93#汽油M85甲醇汽油行驶里程（km）6767行驶时间（min）9676

平均车速（km/h）4253

实测油耗（L）9.559.30M85甲醇汽油/93#汽油替代比0.97:1.00说明:1、表中对比数据是在平均海拔~3900米试验数据;2、用M85甲醇汽油时车速比用93#汽油时车速高了20%;(使用93#汽油时车速已无法再高，而使用M85甲醇汽油时车速仍有余地)3.在~3900米高海拔条件下，使用大发实业公司M85车用甲醇汽油后，相对于93#汽油，车辆的牵引力（爬坡度）增加(提高)了16.8%;

4.

甲醇汽油添加剂不同，调配甲醇汽油的性能和替代比将不同;甲醇燃料在高空条件的独特优势1.替代高级喷气机航空煤油(含氧50%):

在高空用会产生强大推动力!续航能力也好!

据透露、美国军方经八年研究，已列装!2.替代液氢等用于火箭和航空燃料的前景;3.有关方面称:甲醇已用于巡航导弹的燃料(美国);4.国际甲醇协会信息:美国波音公司和曰本藤仓公司合作，使用直接燃料电池(DMFC)用于飞机，计划2012年3月进行商业飞机试验;

计划在2015年推广应用;甲醇替代车用柴油

1.低比例的甲醇柴油(M10~M15):(可以不改汽车)2.高比例的甲醇柴油(M85~M100):

美国研发创新了一种点燃式柴油发动机，即在压缩到一定程度时增加电点火措施，美国研发单位已将此技术准许我国无偿使用;

配套生产或改造压缩与点燃相结合的“甲醇柴油车”。

3.研制高十六烷值的DMM3~8添加剂是关键;(DMM3~8是聚甲氧基甲缩醛);4.二甲醚(甲醇脱水制成)替代柴油(需改车);甲醇替代车用柴油

已有一些公司对甲醇柴油进行研究:

1.

低比例的甲醇柴油(M10~M15~M20):

⑴.研制专用添加剂也是技术关键;⑵.已基本解决，尚待全面考核和完善;⑶.不需改车;2.中等比例的甲醇柴油(M30~M50):很难!

⑴.研制性能更好的专用添加剂是技术关键;⑵.研发高十六烷值的DMM3~8添加剂;⑶.争取不改柴油车;

建议:甲醇柴油以发展低比例和高比例为宜!

甲醇燃料和汽油的危害比较表

指标甲醇汽油着火性可能性特定露天空间49密闭空间8（2-4）2着火后的危害火灾危害程度310可灭火性710火焰可见度81毒性吸入低浓度时

毒性1010可能性34吸入高浓度时毒性1010可能性34皮肤接触时毒性98可能性33口服时

毒性1010可能性8（2）3煤制甲醇燃料与煤制油对比项目直接制油间接制油甲醇汽油

甲醇柴油

≥M85二甲醚

(替代柴油)低海拔M15~M85高海拔M85选用煤种烟煤烟煤无烟煤烟煤无烟煤烟煤无烟煤烟煤无烟煤煤耗吨/吨产品~3.64.0~4.5~1.5~1.5~2.1产品吨/吨当量油~3.64.0~4.51.0~1.6~1.02.0~1.0煤耗吨/吨当量油~3.64.0~4.51.5~2.40~1.53.0~2.1反应压力Mpa17~302.0~5.05.0~10.05.0~10.0~0.6

反应温度℃350~470220~350220~250220~250~230投资万元/万吨≥1.01.2~1.50.3~0.50.3~0.5制甲醇外另加0.15技术成熟度已工业化已工业化成熟

试运行中成熟，但车需改甲醇制汽油(MTG)单位及技术甲醇单耗/吨油LPG选择性%辛烷值MobilMTG2.7~3.0(耗煤4.05~4.5)--------煤化所MTG(一步法)2.48(耗煤3.72)3~493.99江苏院JMPG2.30(耗煤3.45)~297理论值MTG2.273(耗煤3.41)--------江苏院JMPG-1~2.20(耗煤3.30)----≥97

注:JMPG-1的技术路线有新的突破，不受碳池反应理论制约。(吨)制取甲醇和乙醇对比项目甲醇乙醇需玉米,吨-----3~3.5需用煤,吨~1.5~0.8规模可大规模规模受原料制约成本,元/吨800~2000~4000~5000替代汽油利润较好需国家补贴毒性有毒*无毒效果好好煤制天然气(SNG)

1.我国天然气储量少、供需矛盾大;2.我国民用燃料中燃煤多(＞2亿吨)，效率低;3.民用燃煤效率约~15%，民用天然气效率约34%;4.民用燃煤时效率低、污染大、环境差、分散燃煤的排放污染物难治理;5.煤制天然气时，不但效率高(可节约用煤)，而且集中加工，污染物(硫化物和CO2等)可回收并资源化，节能减排效果好、可改善大(大气)小(家庭)环境!6.煤(含焦炉气)制SNG，技术成熟、投资较少、要求稍低、注意选择技术时对环境影响较小!7.注意:煤制天然气，不是煤转化效率最高的技术路线!煤制甲醇与煤制天然气(SNG)对比项目合成甲醇合成天然气从合成气合成产品理论转化率%10047获得相同热量的燃料排放CO2相对值%72~64100长途管输条件投资低、成本低相对投资高且成本高合成甲醇:2H2+CO=CH3OH+Q(100%)合成天然气:3H2+CO=CH4+H2O+Q(47%)★在有条件的地区，选择煤制SNG技术项目是可行的。

新型煤化工石油化工与衣、食、住、行

化肥

纤维、纺织品

烯烃橡胶

(乙丙丁烯)塑料石油芳烃工业制品

(苯甲苯二甲苯)建材醇醛酸酯等装饰材料交通和运输

★.”三烯、三苯”:----构成石油化工系列产品优势的基础!石油化工是现代社会发展的支柱之一

汽、煤、柴油、石脑油等燃油;

沥青、溶剂等聚烯烃裂解乙.丙.丁烯

石油缩聚物

重整芳烃

(苯甲苯二甲苯)

化合物转化合成气

氨

含氧化合物

(醇、醚、醛、酸、酯)

分离等煤基甲醇能源化工可以接续石油化工

汽、煤、柴油、石脑油等燃油;

沥青、溶剂等

甲醇燃料聚烯烃裂解乙.丙.丁烯

石油缩聚物

芳构化芳烃

(苯.甲苯.二甲苯)

化合物

甲醇转化合成气

氨

含氧化合物煤合成气天然气(醇、醚、醛、酸、酯)

分离等先进煤气化技术是基础1.多种先进煤气化技术均已获突破!2.应根据煤种性质选择相应的技术;3.提高煤气化炉能力是未来超大规模装置的需求;4.如煤种性质允许，水煤浆气化技术应是首选;5.提高气化压力，有利于提高能量利用水平;6.保证原料煤质量稳定是气化系统稳定运行前提;7.应关注煤气化系统热量的合理、优化利用;8.粉尘----PM10与PM2.59.劣质和低阶煤的气化技术有待研发更好技术!碳一(煤)化工替代石油化工的里程碑

生产醋酸技术路线的演变:

1.生物化工:

玉米酒(乙醇)醋(醋酸)2.石油化工:

石油乙烯乙醛醋酸

+H2O乙醇

3.甲醇制醋酸----煤(碳一)化工的里程碑:

煤合成气甲醇醋酸

CO+2H2CH3OH+COCH3COOH煤的清洁利用

清洁燃料(汽油、柴油、合成天然气)

甲醇燃料系列烯烃(乙、丙、丁烯)

煤甲醇芳烃(苯、甲苯、二甲苯)

醛、酸、醚、酯等系列单细胞蛋白等生化系列低碳醇系列(乙、丙、丁醇和乙二醇等)

化肥直接利用芳烃、稠环化合物的源泉

我国乙烯、丙烯生产和需求注:2010年实际乙烯当量消费量为2947万吨，对外依存度为51.9%。1418(实际)遵循碳池效应理论基础:

2CH3OH

CH3OCH3

低碳烯烃

高级烯烃实施碳的高效低碳化利用研发方向:1.在一个创新工艺范围内实施分子设计，定向催化，发挥碳池效应的高效的转化及裂解功能;2.石油化工技术:轻烃蒸汽裂解高耗能、低收率、低选择性的局限;3.实现多元含碳原料的一体化生产，突破了煤、石油、天然气能源化工产业

的固有结构，实现资源、能效、环境，按物质及能量“两大守恒”的原理

功能化的高效利用。

甲醇制烯烃、芳烃反应的理论基础烷烃高级烯烃芳烃-H2O+H2O

+H2O由煤制乙烯、丙烯技术煤天然气气化变换调节H2/CO甲醇低碳烯烃MTO乙烯~40%。丙烯40％二甲醚丙烯70%MTP固定床

流化床DMTO★

SAP0-34分子筛是催化裂解生产低碳烯烃的首选催化剂。★

SAP0-34分子筛经金属离子改性获得更高的低碳烯烃选择性。FDTPFMTP丙烯70%

流化床甲醇制烯烃的成功是煤(C1)化工的又一里程碑!各种从甲醇制烯烃技术的指标

项目UOP/HYDROMTO大化所DMTOLurgiMTP中石化SMTO清华FMTP江苏煤化院烯芳烃联产JMTPA注甲醇转化率%＞99＞99.18＞99＞99.8＞99≥99乙烯+丙烯选择性%（占低碳烃）8078.7169(丙烯)＞8068～72(丙烯)＞65.7乙烯+丙烯+丁烯选择性%（占低碳烃）＞9089.15—＞90—≥92芳烃选择性（占碳转化率）%—————≥38注:烯烃和芳烃产品量可按需要调节;本技术由江苏煤化院等五单位共同完成。不同的甲醇制烯烃反应器项目Lurgi反应器JMTPA型反应器规模，t/d（甲醇）50005000结构6段轴向冷激6段径向冷激反应直径，mФ11.7～Ф7.0反应器横截面积，m210738总高度，m3338反应器总容积，m3～2000～1000催化剂装填容积，m3300300空间利用率，％15～30每段平均高度，m～3.0～4.5催化剂装填高度，m0.3～0.8～4.00每段冷激管数，根9*2=182～4每层冷激控制回路，个～18（复杂）2~4（简单）各层之间气体重新混合不能混合能重新混合催化剂装卸装卸困难，复杂装卸简单，自卸设计制造难易难较易单台重量，t1084～500

煤制乙二醇的国内市场需求年份产量进口量出口量表观消费量对外依存度%20022003200420052006200720082009201091.496.995.4110.1156.0178.8186.8195.0188.1214.6251.6339.1400.0406.0480.0521.6582.8664.63.22.32.61.22.00.22.90.70.5302.0346.2432.1508.9560.0659.0705.5777.1852.569.872.077.978.472.272.173.574.977.9★

需求量大:

2010年国内消费852.5万吨,是全球第一大消费国;★

增长快:

2000年至2010年国内表观消费量平均增长15.7%;★

进口依存度高:

近几年进口依存度始终高达70%以上。

我国乙二醇的产能及消费量（万吨/年）注未含引进制成品。煤制乙二醇技术路线技术方案：羰化、加氢两步法间接合成乙二醇;两步间接法：第一步：CO与亚硝酸甲酯羰基化反应生成草酸二甲酯；第二步：草酸二甲酯加氢合成乙二醇;

煤制乙二醇技术路线

工艺流程PSA脱氢羰化再生精馏加氢吸收分离DMCDMO聚合级MEG

合成气H2CONOMNO2煤制乙二醇技术的问题及现状

主要问题:

1.加氢草酸酯(DMO)加氢催化剂选择性下降;

2.DMO加氢时氢气循环量大、设备大、能耗高;3.乙二醇产品质量达不到聚合级标准要求;

4.单系列的规模能力偏低，需多套并联运行;

现状:

1.有几个研发单位的加氢催化剂的稳定性、选择性均提高了，达到了较好水平;

2.有的技术中，DMO加氢时氢气循环量可降低~50%;

3.乙二醇产品质量已达到聚合级标准要求;

4.羰化与加氢单系列能力可达5~10万吨/a;乙醇、丙醇、丁醇等是重要化工原料

1.乙醇、丙醇、丁醇等是重要的有机化工原料;2.低碳混合醇可以直接作为汽油发动机的燃料;3.低碳醇是甲醇汽油的好的助溶剂;可替代MTBE;4.将低碳醇分离可获乙、丙、丁醇等;5.乙、丙、丁醇等，可用于制取众多重要的醛、醚、酸、酯化学品和有机中间体;

它们分别可用于溶剂、医药、涂料、化妆品、油脂、工程材料添加剂等工业;6.至今，乙、丙、丁醇等主要从石油化工制取----从乙烯、丙烯，或由它们羰基合成而获得;7.几十年来，从合成气合成低碳醇的研发受到重视!

至今未有满意的技术突破!项目催化剂Zn-Cr-KCU-Cr-M-KMoS2-M-KCu-Zn-Al-KNi(Co)-Mo-K

研究单位意大利Snam山西煤化所法国IFP山西煤化所美国Dow北京大学物化所德国Lurgi清华大学厦门大学[1]操作条件温度、℃压力、MPaH2/CO~42012~160.5~3400142.329062~2.529082.6~30010~1.2~2506.2~2.0~2907~101~1.229051~1.330551液体产的组成（重）%甲醇乙醇丙醇丁醇C2+醇7023131075异丁醇12433.310.84.11.64037145238411243.559.77.43.78.210.483.6C2~C516.416.548.717.37.4试验结果C2+醇/总醇、%22~3030~6030~7030~5015~2773.4CO转化率、%1721~242720~251026.8开发状态已工业化模试中试模试中试小试模试小试小试由合成气合成低碳醇技术国内外水平注1厦门大学等5单位正在从事放大研究。我国甲醇制单细胞蛋白的市场需求1.我国植物蛋白资源缺乏;2.我国动物蛋白资源也缺乏:

我国海洋渔业发展不足;

海洋中鱼业资源有限;3.我国进口鱼粉量大、质差、价高;4.某特大型饲料集团预测他们企业每年对甲醇单细胞蛋白资源实际需求约为100万吨/年(配合使用);5.全国饲料产业共需此资源,预计约为500万吨/年;(2009核计)甲醇单细胞蛋白的市场需求

根据中国科学院国情分析研究小组测算:

我国人口承载量最高为16~17亿人;

我国生态的理想负荷能力应为7~10亿人;

基础是:＊按粮食产量，不应超过12.6亿人;

＊按能源理想负载，不应超过11.5亿人;

＊按土地资源，不应超过10亿人;

＊按淡水供应，不宜超过4.5亿人;

＊按动物蛋白供应，不宜超过2.6亿人;

◆人口容量，是指一定生活水平下的抚养能力。

甲醇单细胞蛋白的优势

1.甲醇原料易得、批量大、质量稳定;2.生产速度快、投资相对较少;3.不受生产地区和灾害气候条件的影响;4.不受耕地制约;5.可规模化生产，产品质量稳定;6.对环境影响较小;7.特别适应我国的具体条件;

煤的焦化焦炭高温焦化焦炉气煤焦油中温和低温焦化轻油和中油兰炭1.焦化受钢铁产业发展制约;沥青2.三废和环境制约;3.资源和效益;4.煤的科学和高效利用煤是重要的有机化合物的宝库煤炭资源的科学利用

1.有限度地开采煤炭资源;2.高效地利用煤炭资源;3.煤的精细、高效利用是方向!4.实现温和条件下的定向转化;5.形成精细煤化工的产业链;6.将煤变成提供芳烃和稠环等化合物的源泉!

焦化过程是传统的有机化合物的策源物，可以说焦油是有机化学起萌物质!

应当从”焦化”思考研发、开拓新的技术方向!

温和氧化的主要产物煤的精细、高效转化新技术领域高附加值芳酸及衍生物的用途无烟煤烟煤、褐煤萃取残煤热溶残煤丁酸丁酯糖果、饼干、冰淇淋等食品的食用香料、溶剂丁酸钠替代抗生素在食品、医药和化工得到广泛应用己二酸尼龙、合成树脂和增塑剂等的重要原料和中间体苯甲酸钠重要的防腐剂、缓蚀剂、媒染剂苯二甲酸聚酯\涂料、粘合剂、改性剂和增塑剂等重要原料苯三甲酸调节剂、杀菌剂和交联剂及合成树形分子苯四甲酸二酐合成聚酰亚胺、增塑剂、固化剂、涂料和消光剂苯六甲酸二酐合成侧链型聚酰亚胺，用于航天等高技术领域选择性温和氧化氧化后液体有机相可溶物水相可溶物添加剂无添加剂分级萃取2-6环芳烃环烷烃(高速战机和导弹的燃料)催化加氢1-4环杂环芳香族混合物

精细分离1-4环杂环芳香族化合物纯品（精细化学品）沥青

高等级公路粘合剂煤焦油的精细、高效利用技术

用于制备高性能炭材料

(含碳纤维等)煤基能源化工”多联产”是方向

1.“多联产”----在于物质及能量利用最大化的原则。只有物质和能量的高效，才能做到资源节约及环境友好！

2.煤、化、电、热与相关产业耦合的“多联产”系统，实际就是在“两大守恒”原则的基础上建成的;

3.新型“多联产”系统具有较强“节能减排”的优势，是实施循环经济有效的措施;

4.天然或人造有机无物质都离不了碳、氢元素。解决了碳、氢元素的”循环”，才能解决衔接新能源时代社会经济的的可持续发展（详见下图所示）。

冶金-化工-电力复合多联产系统

煤、电、化、冶、热“多联产”系统

甲醇“多联产”技术的效果

1.资源的利用率提高了;2.能量的利用率提高了;3.总投资降低了;4.总成本降低了;5.经济效益提高了;6.环境效益提高了;7.社会效益提高了;8.为利用、储存、减排CO2准备了好条件;“多联产”技术推广的问题:1.跨行业;2.涉及面广;3.投资大;4.需政第支持;未来社会经济的可持续发展社会生活工业交通和运输所需能源太阳能水CO2电

燃料碳一化学的技术发展

技术进步是提高煤化工竟争力的最有效的手段!

甲醇能源化工已显示出巨大的前景和竞争力!

甲醇燃料终将被市场接受;

甲醇是补充清洁燃料的现实、可靠的选择!

甲醇制烯烃已经成功，技术水平不断提高;

甲醇制乙二醇将显示出巨大生命力;

甲醇制单细胞蛋白、多肽的工业技术即将被突破;

煤化工“多联产”提供了节能减排的发展空间!

甲醇化工的重要性还会进一步扩展;

以煤为原料合成低碳醇的催化技术有望获重要突破!

煤制乙、丙、丁醇等将促进能源化工的新变革!

煤制乙、丙、丁醇等将带来节能降耗的新水平!甲醇化工系列产品显示魅力

1.甲醇羰基合成醋酸技术突破是里程碑;2.甲醇制含氧化合物是甲醇化工的优势:(1).合成碳酸二甲酯;(2).合成甲酸;(3).合成草酸酯及系列产品;(4).合成乙二醇;3.甲醇制烯烃(乙烯、丙烯)是又一里程碑;4.甲醇制单细胞蛋白是一重大突破;5.煤经合成气制低碳醇是几十年的企盼;6.甲醇是未来可望的基础化工原料之一!

---可望完成”后石油时代”之后的化工原料接续!发展煤化工重要产品的初步比较煤耗及三废标煤耗废渣含碳CO2排放SO2排放废渣排放单位吨/吨吨/吨吨/吨吨/吨吨/吨化肥折纯N(合成氨)2.620.0394.0400.00790.436甲醇1.500.0232.2560.004280.250二甲醚2.100.03223.1580.005990.35间接液化制油4.800.0727.2240.01000.800直接液化制油3.750.0563.8880.00280.652煤制烯烃3.75~4.50.0687.4710.01290.750电石乙炔6.170.052812.9160.03521.027说明:煤耗数据中电耗用煤未完整统计(对电石有关数据偏差较大)。

“生产甲醇是一种切实可行而且方便的储存能量的方法。甲醇可以解除人类对正在不断减少的石油和天然气(甚至煤)资源的依赖”。

氢并不是一种方便的储能介质，因为它的储存、运输和分配是非常困难和昂贵的，技术难度大，发展氢经济所必需的基础设施需要极其昂贵的建设成本，而现在还根本没有发展起来。

“甲醇经济“描述了一种可以延续到油气时代以后的解决能源问题的新的可行性途径。“甲醇经济”中指出，甲醇作为一种比氫更方便的能源贮存材料、燃料将会被使用,同时也是合成碳氢化合物及相关产品的原料。

甲醇能源化工充满希望！

作者介绍：乔治A.Olah是一位著名的教授，洛杉矶南加利福尼亚大学碳氢化合物研究所主任。1994获得化学诺贝尔奖，他是碳阳离子和碳氢化合物化学的倡导者。

氢能源是人类理想中最清洁的能源,”氢经济”展现了最美好、可持续发展的前景!

氢的贮存、输送和配置的技术经济和安全，在相当长时期内都将是难以逾越的障碍!

氨与甲醇是载氢的最好的载体，是“氢的拓展”;”氨经济”与”甲醇经济”是”氢经济”拓展的好方向!从技术经济评选是现实的选择!

资源条件不利!

坚持技术创新!

企业依靠技术!技术创造市场!

谢谢!MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手术部位后给药

防患于未然六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用133预防和治疗性抗菌素使用目的：清洁手术：防止可能的外源污染可染手术：减少粘膜定植细菌的数量污染手术：清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用134需植入假体，心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征：可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口（Contaminatedwound）清洁伤口（Cleanwound）但存在感染风险六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有：妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

理想的给药时间？目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示：切皮前45～75min给药，SSI发生率最低，且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学

手术过程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用140术后给药，细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变

手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用Antibioticsinclot

手术过程

血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药，可以有效抑制细菌在手术伤口的生长六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用142ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切开前时间切开后时间予以抗生素切开六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不同给药时间，手术伤口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投药时间感染数（%）相对危险度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手术前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0围手术期（切皮后3h内）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手术后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人数六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用结论：抗生素在切皮前45-75min或麻醉诱导开始时给药，预防SSI效果好144六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用切口切开后，局部抗生素分布将受阻必须在切口切开前给药！！！抗菌素应在切皮前45～75min给药六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性