把人分為三六九等,是制造不平等。但把煤分為三六九等,在煤炭深加工領(lǐng)域是門大學(xué)問(wèn)。
未來(lái)5年內(nèi),煤炭分質(zhì)分級(jí)利用,將成為煤轉(zhuǎn)化的一個(gè)重要分支。近日,國(guó)家能源局公布了《煤炭清潔高效利用計(jì)劃(2015-2020)》,賦予煤炭分質(zhì)分級(jí)利用、清潔煤利用形式的地位,并為該產(chǎn)業(yè)規(guī)劃了發(fā)展路線圖:到2020年,低階煤分級(jí)提質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)取得突破,建成一批百萬(wàn)噸級(jí)分級(jí)提質(zhì)示范項(xiàng)目。
低階煤,即煤化程度較低的煤種。煤炭分質(zhì)分級(jí),是將低階煤通過(guò)熱解技術(shù),將煤炭熱解為煤氣、焦油、半焦等,再根據(jù)各自不同性質(zhì),進(jìn)行分質(zhì)轉(zhuǎn)化利用,并延伸加工,生產(chǎn)大宗化工原料和各類精細(xì)化學(xué)品。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,只有通過(guò)將煤分質(zhì)分級(jí)利用,可以做到煤炭物盡其用、清潔高效,才會(huì)具有較好的節(jié)能減排效果。
北京低碳清潔能源研究所高級(jí)工程師朱豫飛指出,需要將煤炭分質(zhì)分級(jí)與傳統(tǒng)的煤制蘭炭、焦炭區(qū)分開(kāi)來(lái)。雖然兩者的核心均為煤炭熱解,但在主產(chǎn)品取向上并不一致。前者趨向于獲得焦油、煤氣,后者傾向得到蘭炭、焦炭。主產(chǎn)品選擇的不同,帶來(lái)了整個(gè)工藝選擇上的巨大變化。
另一個(gè)顯著的區(qū)別在于,目前所規(guī)劃的煤炭分質(zhì)分級(jí)技術(shù)和項(xiàng)目,均為千萬(wàn)噸級(jí)轉(zhuǎn)化規(guī)模。相較煤制蘭炭、焦炭,在規(guī)模上提升了不止一個(gè)量級(jí)。
規(guī)模的擴(kuò)大,對(duì)傳統(tǒng)的煤熱解技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。以煤制蘭炭為例,采用的是落后的立式爐,要求煤種為塊煤,年處理規(guī)模10萬(wàn)噸。新的產(chǎn)業(yè)規(guī)模則要求使用新技術(shù),一是處理規(guī)模大幅度提升,二是要適應(yīng)粉煤。
多位煤化工業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,隨著煤炭大規(guī)模機(jī)械化采掘發(fā)展,煤炭粉化率越來(lái)越高。煤炭分質(zhì)分級(jí)要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣,粉煤熱解,是必須攻克的難關(guān)。
粉煤熱解難點(diǎn)在于,熱解產(chǎn)生的煤焦油,會(huì)與煤粉混雜,容易黏在熱解爐壁,堵塞通道,影響運(yùn)行。另外,生產(chǎn)出的焦油含塵率過(guò)高,難有商品價(jià)值。
截至目前,有多家企業(yè)、科研單位在進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)、工業(yè)化驗(yàn)證,但沒(méi)有一家宣布研發(fā)成功。有多個(gè)1000萬(wàn)噸煤分質(zhì)分級(jí)項(xiàng)目已列入企業(yè)規(guī)劃,但受制于粉煤熱解技術(shù),項(xiàng)目無(wú)法向前推進(jìn)。
煤炭分質(zhì)分級(jí)的另一個(gè)問(wèn)題,在于后端半焦的利用。按國(guó)家能源局規(guī)劃思路,鼓勵(lì)“煤-化-電-熱”一體化發(fā)展,加強(qiáng)系統(tǒng)耦合集成。這在事實(shí)上加大了煤炭分質(zhì)分級(jí)利用的投資門檻。
內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗政府的一份調(diào)研報(bào)告顯示,煤炭分質(zhì)分級(jí)利用中,中高端項(xiàng)目投資較大,中小企業(yè)不具備投資能力,而有實(shí)力的大型企業(yè)偏向投資大型的新型煤化工項(xiàng)目,對(duì)投資煤炭分質(zhì)轉(zhuǎn)化利用項(xiàng)目均缺乏投資積極性。
中國(guó)煤科總院液化所所長(zhǎng)張曉靜認(rèn)為,現(xiàn)實(shí)的選擇是,在新規(guī)劃煤化工或煤電等項(xiàng)目前,可考慮添加分質(zhì)分級(jí)利用裝置,或改造既有項(xiàng)目。
據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解,考慮到投資問(wèn)題,目前一些規(guī)劃中的煤炭分質(zhì)分級(jí)項(xiàng)目,擬將剩余半焦作為煤炭進(jìn)行銷售。
朱豫飛指出,投資煤炭分質(zhì)分級(jí)利用項(xiàng)目,需考慮煤炭中的含油率。煤炭分質(zhì)分級(jí)經(jīng)濟(jì)性依賴取出的焦油、煤氣的產(chǎn)量,產(chǎn)量越大,經(jīng)濟(jì)性越好。反之,則經(jīng)濟(jì)性越差。
神木富油科技有限公司正進(jìn)行粉煤熱解技術(shù)的研發(fā),其總經(jīng)理?xiàng)钫急朐鴮?duì)國(guó)內(nèi)煤炭品質(zhì)做過(guò)估算。據(jù)楊介紹,國(guó)內(nèi)煤炭含油率較高的地方,一是陜西、內(nèi)蒙古、山西交界的“金三角”地區(qū),煤炭平均含油率可達(dá)12%;二是新疆哈密淖毛湖地區(qū),煤炭含油率平均可達(dá)15%;三是蒙東部分地區(qū),煤炭含油率在6%-8%。
需要注意的是,煤炭分質(zhì)分級(jí)利用可能產(chǎn)生環(huán)保問(wèn)題。與煤炭分質(zhì)分級(jí)同采用煤熱解方式的煤制蘭炭,用淡水為半焦和煤氣進(jìn)行冷卻,會(huì)產(chǎn)生大量污水。
一位產(chǎn)業(yè)人士提醒說(shuō),過(guò)去煤制蘭炭規(guī)模較小,而煤炭分質(zhì)分級(jí)項(xiàng)目規(guī)模多為千萬(wàn)噸級(jí),產(chǎn)生的污水量也將成量級(jí)增長(zhǎng)。在目前環(huán)保監(jiān)管趨嚴(yán)的背景下,煤炭分質(zhì)分級(jí)利用產(chǎn)業(yè)化,必須先要考慮解決環(huán)保問(wèn)題。