受國際原油價格持續(xù)暴跌沖擊,我國新型煤化工產業(yè)正步入發(fā)展的緩沖期。盡管如此,目前全國各地發(fā)展煤化工的熱情依然不減,而煤化工的核心技術——煤氣化技術也呈現出巨大的市場需求。然而,在11月28日召開的亞洲甲醇及衍生物峰會上,煤化工專家卻給過熱的煤氣化技術市場潑了一瓢冷水。專家認為,當前我國煤氣化技術還存在著能源轉換不合理、水消耗高、環(huán)保不過關等諸多弊端,就當前的技術水平并不足以成為我國新型煤化工發(fā)展的可靠支撐,煤氣化技術的開發(fā)還需在節(jié)能減排上力求突破。
專家介紹,目前我國已成為世界上應用煤氣化技術種類最多的國家,已應用(包括正在中試的)的煤氣化技術有GE氣化技術(原德士古氣化技術)、多噴嘴水煤降氣化技術、灰熔聚流化床氣化技術、U-GAS煤氣化技術等18種之多。
新奧集團董事局主席助理鄒本真認為,擺在煤氣化技術科研人員面前的現實問題是,如何攻關把煤氣化技術的氣化溫度降下來,而碳轉化率又不降低。業(yè)內人士認為,高碳轉化率是在高氣化溫度下實現的,像殼牌粉煤氣化工藝氣化溫度一般都在1400℃~1600℃,雖然碳轉化率高,但在煤氣化的同時,同樣需要把煤里的雜質、水分提高到這個溫度。而提高到氣化溫度,需要消耗一定的能耗。能源轉換不合理,氣化溫度高了,就需要用耐高溫的鋼板和耐火材料,增加投資和成本;如果氣化溫度低了,碳轉化率就低,煤渣多且含碳量高。
“即便含渣量高,煤渣可以用在鍋爐上,還可以循環(huán)利用,怕的就是渣的含碳量不高也不低,回收利用沒價值,浪費了又可惜。”對此,鄒本真表示,從實踐來看,煤氣化技術氣化溫度達到700℃以上,應當是較為合理的氣化溫度。
另外,有些專家談到,煤化工屬于高耗水的行業(yè),因此,從源頭做起,開發(fā)出節(jié)水氣化工藝就成了煤氣化技術開發(fā)的關鍵。然而不幸的是,許多工程設計中,由于不愿意提高投資,放棄采用空冷器和優(yōu)化換熱網絡等節(jié)水措施,大量采用循環(huán)水冷卻,導致實際生產中耗水量大幅度上升。目前已經工業(yè)化應用的煤氣化技術,合成氣出爐溫度在1000℃以上,水煤漿煤氣化技術降低溫度要靠水洗,需要消耗大量的水,干煤粉氣化降低溫度也需要消耗能耗。而正在開發(fā)的技術的兩段爐出口溫度在900℃~1000℃、催化氣化溫度在500℃~700℃,地下氣化溫度在300℃~700℃,對水的消耗大大降低。
西安熱工研究院總工程師許世森介紹,兩段爐比水煤漿氣化出口溫度低200℃~300℃,要減少水消耗20%。他認為,從工程設計入手,采用節(jié)水技術與措施,在設計中采用干式除塵,減少水的消耗,盡量采用風冷、空冷器和優(yōu)化換熱網絡等節(jié)水措施。
據了解,目前,各種煤氣化技術1000標準立方米(CO+H2)(一氧化碳+氫氣)循環(huán)水消耗量、1000標準立方米(CO+H2)一次水消耗量都各不相同,而目前無論氣流床、還是流化床煤氣化技術都還沒有1000標準立方米(CO+H2)循環(huán)水消耗和1000標準立方米(CO+H2)一次水消耗的行業(yè)標準。因此,業(yè)界盼望能早日出臺這些行業(yè)標準。
中國石化寧波工程有限公司副總工程師唐宏青表示,在煤化工企業(yè)的可行性研究報告中,基本上是說明需要用多少水,但是從來沒有研究報告指出在用完這些水后,該地區(qū)還有多少水可以使用。他介紹,目前,山西、陜西、內蒙古、寧夏等地區(qū)正熱火朝天地建設黃河中下游煤化工基地,而這些地區(qū)水資源僅占全國水資源總量的 3.85%,屬嚴重缺水地區(qū)。因此,大力開發(fā)和應用節(jié)水煤氣化工藝對煤化工行業(yè)實現節(jié)能減排意義重大。
專家指出,煤氣化生產過程中容易產生大量的煤粉、煤灰、煤渣、煤水和廢氣二氧化硫、二氧化碳,治理難度比較大,制約著煤化工發(fā)展。在全國上下實行節(jié)能減排的大環(huán)境下,開發(fā)和應用煤氣化技術必然要堅持安全環(huán)保原則,使煤氣化技術實現清潔生產,盡量減少“三廢”的排放。專家同時認為,開發(fā)煤氣化技術應結合環(huán)境影響和勞動安全,評價各種煤氣化工藝技術是否存在難處理的廢水、廢氣、廢渣。
來源:中國化工報
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