劉仁峰
摘要:煤化工,即以煤為原料,在化學(xué)加工下,使煤轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w、氣體和液體燃料的過程。我國煤化工產(chǎn)業(yè)始于20世紀40年代,在經(jīng)過了過70余年的發(fā)展后,國內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)已初步形成了“煤轉(zhuǎn)化為一次能源”、“煤轉(zhuǎn)化為二次能源”和“煤轉(zhuǎn)化為化工能源”的產(chǎn)業(yè)格局?;诖耍疚膶⒅胤治鎏接懍F(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)環(huán)保問題及發(fā)展趨勢,以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代;煤化工;環(huán)保
1 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)環(huán)保問題
1.1 廢氣排放
現(xiàn)代煤化工大氣污染物排放優(yōu)于火電?,F(xiàn)代煤化工項目以煤氣化為龍頭,在生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)采用還原條件下的純氧氣化,煤中氮元素主要轉(zhuǎn)化為氮氣、氨氮,基本沒有NOx生成;工藝過程中煤中的硫元素發(fā)生還原反應(yīng)生成硫化氫,H2S廢氣一般經(jīng)過多級克勞斯工藝制硫磺或硫酸,硫回收效率可達到99.9%以上,僅有部分加熱爐等排放少量SO2;大部分粉塵均被液相捕集,工藝過程基本沒有煙粉塵排放;工藝過程中,部分碳元素被固定在產(chǎn)品中,部分轉(zhuǎn)化為CO2,排放的工藝廢氣中CO2濃度高(約87%~99%),有利于捕集與封存;煤中的汞大部分進入灰渣水,大氣汞排放量極低。
1.2 廢水排放
廢水處置是現(xiàn)代煤化工項目的主要環(huán)保問題?,F(xiàn)代煤化工項目集中在西部,普遍沒有納污水體。但地方環(huán)保部門(如內(nèi)蒙古)要求廢水零排放,不允許設(shè)蒸發(fā)塘,導(dǎo)致環(huán)保投資和成本過高,對項目的經(jīng)濟性影響較大,且產(chǎn)生的雜鹽目前暫定義為危廢,尚無有效解決方式。目前,現(xiàn)代煤化工項目廢水處理較好的有以神華煤直接液化項目為代表的“近零排放”模式,和以神華包頭煤制烯烴項目為代表的達標(biāo)排放模式。而煤制天然氣大多采用固定床氣化,含酚氨廢水很難處理,不太容易達標(biāo)排放。
1.3 廢渣排放
現(xiàn)代煤化工項目的廢渣主要包括氣化灰渣、污水廠三泥、廢催化劑、雜鹽等。其中,氣化灰渣占廢渣總量的比例超過90%以上。以神華煤直接液化項目為例,年產(chǎn)生廢渣總量為319826.7t/a(不含油灰渣)。其中作為一般固廢處理的氣化廢渣量為319654.8t/a,占比為99.9%,消耗噸煤的廢渣量為0.11t/t,與直接液化項目用煤的灰含量(10.5±2%)吻合,與一般電廠的噸煤灰渣量相當(dāng)。而灰渣組成中,約50%為SiO2,30%為Al2O3和CaO,剩下20%為Fe2O3、SO3、K2O等,屬于一般固廢。污水廠三泥和廢催化劑占比一般小于10%,作為危廢,交給有資質(zhì)的企業(yè)進行妥善處理。
2 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
針對傳統(tǒng)的煤化工產(chǎn)業(yè)首先要解決的問題是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝,新時代要求傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)必須接受先進的生產(chǎn)模式,及時調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加大力度引進新近科學(xué)的生產(chǎn)設(shè)備,淘汰陳舊失修的生產(chǎn)裝備,逐漸向現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理和控制煤化工產(chǎn)業(yè)鏈運行的目標(biāo),這種適時革新發(fā)展模式和技術(shù)工藝的做法只能讓煤化工產(chǎn)業(yè)健康順利的發(fā)展下去。
我國煤產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展決定于環(huán)保和經(jīng)濟效益兩者的綜合評審,因此在一些具備發(fā)展條件的地區(qū)就需要采取最優(yōu)化措施,實現(xiàn)能源的最優(yōu)化利用,讓能源得到循環(huán)有效的利用。在具體操作中不能只一心思盯著產(chǎn)品的輸出端,要綜合全局考慮能源一化工一環(huán)保一體化,這種既獲經(jīng)濟利益、又得環(huán)境保護的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)被資深專家認定為符合我國發(fā)展現(xiàn)狀的重要方案。因此,要將這種一體化、節(jié)約化、最優(yōu)化的理念貫穿到整個產(chǎn)業(yè)鏈,把煤的清潔高效利用作為煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。只有放慢腳步,腳踏實地才能擁有仰望星空的資本和底氣,在追求煤化工產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟效益的同時必須關(guān)注煤的清潔利用,這也是為煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定扎實的基礎(chǔ),長此以往煤化工產(chǎn)業(yè)的前途不可限量。具體分析其前景如下:
2.1 競爭力分析
在世界市場中,原有價格會直接影響煤制油項目的經(jīng)濟效益,也會直接影響到研發(fā)的進程。如果是企業(yè)投資的話,是會有很大的投資風(fēng)險的。煤制油的研究需要大量的科研投資,相對于傳統(tǒng)煉油行業(yè),有著成倍的增長。生產(chǎn)成本的增加會最終導(dǎo)致利潤空間縮小,很多企業(yè)就會選擇放棄相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)。只有當(dāng)主要的生產(chǎn)原料——新鮮水、原料煤和國際油價都處于一個有利的價位時,煤制油項目才會有利潤,才會有競爭力。煤制天然氣的技術(shù)已經(jīng)成熟,總的來說,發(fā)展前景是被看好的。由于技術(shù)上的成熟,煤制天然氣的關(guān)鍵影響因素來自于生產(chǎn)成本及輸氣管道等的因素。其中,天然氣輸送是大問題。煤制天然氣的主要競爭來自于陸地天然氣和進口天然氣。中國天然氣的消費主要在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),在未來,當(dāng)輸送管道建設(shè)完善,煤制天然氣會有相當(dāng)?shù)母偁幜Α?/p>
2.2 前景分析
現(xiàn)階段,人們已經(jīng)可以看到,新型煤化工產(chǎn)品總的來說,屬于市場規(guī)模巨大,發(fā)展前景比較好的產(chǎn)品,當(dāng)技術(shù)發(fā)展成熟,新型煤化工技術(shù)可以有序投產(chǎn),是能夠有效地解決未來石化產(chǎn)品的短缺問題的。目前,國際石油價格普遍走高,因此,煤炭具有一定的優(yōu)勢,此時建設(shè)定位準(zhǔn)確的新型煤化工裝置,選擇成熟的技術(shù),發(fā)展相應(yīng)的工業(yè),是會有很大的競爭力的。
總而言之,由于受到煤炭資源以及水資源和環(huán)境保護等相關(guān)因素的影響,導(dǎo)致煤化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中產(chǎn)生了一系列的環(huán)保問題。在此背景下,如何在掌握煤化工概念及其發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,加強產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中環(huán)境保護問題與對策的研究,已成為當(dāng)前煤化工產(chǎn)業(yè)和環(huán)境保護領(lǐng)域需要共同開展的關(guān)鍵工作,這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進一步研究探討。
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