在9月上旬舉辦的2016中國(泰山)國際礦業裝備與技術展覽會暨煤炭大講堂走進山東暨2016中國煤炭清潔高效利用高峰論壇上,與會專家在為煤炭清潔高效利用支招時強調,發展現代煤化工仍是當前形勢下煤炭清潔高效利用的有效途徑之一。
以煤為主的資源稟賦與能源消費特點,以及經濟發展與環境約束矛盾的加劇,使煤炭清潔高效利用成為近幾年中國最熱門的話題之一。中煤集團化工研究院院長徐振剛、兗礦集團有限公司總工程師孟祥軍都看好現代煤化工對煤炭清潔高效利用的貢獻。
“雖然煤化工近幾年飽受爭議,但由于其項目規模大,安全環保設施配套齊全,對‘三廢’能夠深度綜合處理并資源化利用。因此,在現有技術條件下,煤化工,尤其現代煤化工依然是煤炭清潔高效利用的最佳路徑之一,應給予鼓勵并適度發展。”孟祥軍說。
據孟祥軍介紹,“十一五”以來,兗礦集團借助國家級技術中心、水煤漿氣化國家工程中心、煤液化及煤化工國家重點實驗室等平臺,成功開發了2000噸/日、3000噸/日投煤量的大型先進水煤漿氣化技術裝備、煤高/低溫費托合成技術等一大批國內領先、國際先進的煤化工技術。采用自有技術建設的榆林100萬噸/年煤間接液化項目,是世界單體規模最大的煤制油工業化示范工程,其能耗、資源轉化率、能源利用效率與污染物排放等指標,均處于行業先進水平。正在開發的4000噸/日投煤量的煤氣化技術裝備一旦投用,將成為世界規模最大的氣化爐,對提升煤化工企業能效水平、降低煤化工項目投資強度、提升煤化工項目盈利能力和清潔生產水平,都將發揮更大作用。
徐振剛表示,中煤集團原本是一家單一煤炭開采銷售的能源型企業,2007年通過兼并重組地方煤化工企業進軍煤化工行業,2011年以后,通過獨資、合作等方式,挺進現代煤化工領域,先后建成投產了內蒙古圖克100萬噸/年合成氨、175萬噸/年尿素、3.2億立方米/年液化天然氣,中煤榆林180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴,中煤延長靖邊180萬噸/年煤制甲醇、150萬噸/年渣油催化裂化、120萬噸/年聚烯烴等大型煤化工項目。正在建設的還有中煤蒙大180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴,內蒙古中天合創360萬噸/年煤制甲醇、137萬噸/年煤制烯烴等重大示范項目。
這些項目的運營結果表明:煤化工尤其現代煤化工,不僅能夠實現煤炭的清潔高效利用,具有顯著的環保與節能減排效果,而且能夠產生可觀的經濟效益。
以中煤榆林180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴項目為例,該項目于2014年7月打通全流程并產出合格產品,當年即生產聚烯烴產品17.39萬噸,實現銷售收入14.87億元,形成試車收益4億元;2015年,生產聚烯烴68萬噸,實現利潤12億元;今年1~7月,生產聚烯烴41.04萬噸,實現銷售收入29.6億元,實現利潤6億多元。
2015年,受煤炭價格持續大幅下跌、市場需求疲軟等諸多因素影響,中煤集團煤炭板塊大幅虧損,但在煤化工板塊貢獻15.03億元利潤的支撐下,企業整體效益好于大多數煤炭企業。今年上半年,得益于煤炭價格恢復性上漲和煤化工板塊的良好表現,中煤能源集團成功扭虧為盈,成為利潤增長最快的能源企業之一。
在“三廢”治理方面,煤化工的表現同樣搶眼。以中煤榆林項目為例,生產過程產生的灰渣及廢催化劑,被下游企業回收資源化利用;生產過程產生的含硫氣體經深度處理生成硫黃副產品,企業二氧化硫、氮氧化物、粉塵排放指標全部優于國家最嚴排放準;通過調節均質、混凝沉淀、過濾、深度處理、曝氣生化處理等技術組合,整個工廠水的回收率達95%,實現了污水的近零排放。
鏈接:煤炭清潔利用其他途徑
除了著力發展現代煤化工,專家也指出,落實煤炭分質利用理念,發展超低排放發電、高效煤粉鍋爐集中供熱以及潔凈型煤與蘭炭替代散燒煤等都是煤炭清潔高效利用的有效途徑。
陜西煤業化工新型能源有限公司總經理方剛指出,煤炭分質分級利用,符合煤炭高質高用、低質低用的原則和規律,能夠實現資源最大化利用,這一理念應貫穿煤炭開采到使用的全過程。
具體來說,在煤炭開采階段,應通過煤炭洗選,分離出精洗塊煤、精洗末煤、矸石、中煤和煤泥,并根據其發熱量、各組分含量和經濟價值的不同,確定其用途和轉化方式。比如矸石、中煤和煤泥等低發熱量、低附加值組分,最好就近加工轉化;精洗末煤,可外送電廠或化工廠使用;精洗塊煤,專供化工企業;熱解及其他加工過程產生的廢水統一回收、深度處理回用。
中國煤炭工業協會副會長彭建勛表示:“通過節能技術改造,提高電廠清潔生產水平,是煤炭清潔高效利用又一個發展方向。”燃煤發電用煤量約占我國煤炭消費總量的54%,是當前最大的煤炭消費領域。近年來,我國通過上大壓小、提高熱電聯產機組比重、優化煤電裝機結構、推廣節能技術和劣質煤高效清潔利用技術等手段,取得了顯著效果。截至2014年,全國電站鍋爐脫硫裝機比例接近100%,其中煙氣脫硫裝機比例91.5%;煤電機組脫硝比例82.5%;脫硫石膏、粉煤灰綜合利用率分別達到72%和68%;每千瓦時煤炭發電耗水量和廢水排放量分別降至2千克和0.2千克。采用“高低位分軸布置的汽輪發電機組”設計技術建設的上海外高橋第三發電公司超臨界機組被稱為世界上最清潔的火電廠。有專家估算,按照全國每年20億噸發電用煤計算,如果全國電廠都按照上海外高橋第三發電公司的標準進行節能改造,每年可節省6000萬噸標煤,減少80%的大氣污染物排放,火電對大氣環境的影響幾乎可以忽略不計。
“固硫型煤和清潔蘭炭替代農村居民散燒煤對煤炭清潔高效利用的作用更加明顯。”方剛強調。據他介紹,目前我國農村居民每年散燒煤用量約2億噸,由于分布零散、所用煤質低劣、無任何環保治理措施等原因使環境污染十分嚴重,有關機構做過統計:目前我國中小鍋爐和農村居民散燒煤用量合計每年約8億噸,占全國煤炭總消費量比例不足20%,但其污染物排放卻占到全國用煤污染的80%以上。
為解決這一難題,京津冀魯陜內蒙古地區,全力推動潔凈蘭炭和型煤替代散煤工程;全國20多個省市區則出臺了淘汰改造中小燃燒鍋爐政策。眾多能源企業,也適時推出了潔凈型煤和蘭炭滿足市場對潔凈燃料的需求。
據權威部門分析,若現有中小燃煤鍋爐全部被高效煤粉鍋爐替代;農村居民散燒煤全部改用清凈蘭炭或型煤,則污染物排放量可減少70%,年節煤超過1.8億噸,不僅能夠極大地改善環境大氣質量,也將極大地提升我國煤炭使用效率和煤炭清潔高效利用水平。
(來源:中國化工報)