近日,“2010中國國際煤化工展覽會暨中國國際煤化工發(fā)展論壇”在京舉行。在展會及論壇會議現(xiàn)場,不少國內(nèi)外企業(yè)均展出了其在煤化工領(lǐng)域的最新生產(chǎn)工藝及技術(shù)路線。在煤化工成為煤炭清潔利用生力軍的背景下,盡管此前國家發(fā)改委曾一再發(fā)文嚴格煤化工行業(yè)準入資格,但參會企業(yè)似乎仍熱情不減,紛紛斥巨資欲打造中國煤化工的“航母”。
然而,如同此前眾多人士紛紛指出的那樣,煤化工行業(yè)在資源消耗,碳轉(zhuǎn)化效率以及碳減排問題上存在的諸多瓶頸,仍成為時刻懸掛在行業(yè)頭頂上的“達摩克斯之劍”,警示著行業(yè)發(fā)展須“適度”。
水耗量大 涉及重重問題
隨著神華集團包頭煤制烯烴項目8月21日試產(chǎn)成功,國家發(fā)改委“十一五”布局的9個現(xiàn)代煤化工示范項目完成過半。按照國家政策穩(wěn)步推進煤化工示范工程的要求,除神華包頭煤制烯烴項目外,到2010年年底,大唐多倫和神華寧煤的煤制烯烴項目將相繼建成投產(chǎn),烯烴總產(chǎn)能接近170萬噸。
這些項目的試產(chǎn)成功,標志著我國新型煤化工產(chǎn)業(yè)將全面步入“示范”階段,工業(yè)化進程開啟在即。但無論傳統(tǒng)亦或新型煤化工項目,其單位產(chǎn)品背后的水耗問題一直被業(yè)界所詬病,因此,人們不禁要問,目前在國內(nèi)“遍地開花”的煤化工項目的耗水形勢究竟如何?
按照相關(guān)專家測算,每生產(chǎn)一噸甲醇要耗水17噸,一噸二甲醚要耗水14噸,一噸合成氨要耗水14—18噸,一噸煤制油要耗水5—12噸。如果按照項目規(guī)劃年產(chǎn)60萬噸計算,年用水量將高達上千萬噸。這個數(shù)字相當于一些地區(qū)十幾萬人口的水資源占有量。
中國化工信息中心副總工程師張瑞和此前曾撰文指出,內(nèi)蒙古境內(nèi)的呼和浩特、包頭、鄂爾多斯等煤化工發(fā)展強勁的地區(qū),隨著一批大項目的落地開工,自備電廠的建設(shè)速度突飛猛進,對水資源的要求也越來越緊迫。而該地區(qū)的水資源量只占全區(qū)的9.22%,且大部分已被開發(fā)利用。就是這有限的水資源中,農(nóng)業(yè)用水比例高達93.32%。鄂爾多斯市的取水指標是7億立方米,可置換的工業(yè)用水指標為1.3億立方米。而目前30個投資10億元以上的項目就急需落實3億立方米的用水量。為解決這些項目今后的用水困局,各地在論證項目時都寄希望于采取建水庫、水權(quán)轉(zhuǎn)換、跨區(qū)域調(diào)水等措施解決。
記者在采訪中了解到,神華集團在鄂爾多斯伊金霍洛旗的煤制油項目,雖有專門的水庫,但整個鄂爾多斯目前約有一半城市用水需要引進黃河水。如新項目再申請增加用水量,需要引用黃河水,這一方面涉及到嚴格的審批,同時還要按用水量交納大量的水權(quán)置換費。
“在一些缺水地區(qū)上馬煤化工項目,目前已出現(xiàn)了水權(quán)紛爭,這種情況如果發(fā)展下去,可能會影響當?shù)毓I(yè)和農(nóng)業(yè)的正常發(fā)展,而且還會帶來很多社會問題!敝袊秃突ひ(guī)劃院院長顧宗勤這樣告訴記者。
不久前,中國工程院院士、中國能源研究會副理事長曹湘洪曾對記者表示,神華寧煤和南非沙索公司合資的煤制油項目,采用各種節(jié)水措施后噸油耗水仍達8噸。此外,神華包頭煤制甲醇、甲醇制烯烴項目噸烯烴耗水達33噸。
碳轉(zhuǎn)化率:產(chǎn)業(yè)發(fā)展長久軟肋
如果說煤化工的水耗問題還在隨著生產(chǎn)工藝的進步和合理的選址布局能有所緩解的話,那么煤制甲醇、煤制烯烴、煤制油等的碳轉(zhuǎn)化效率問題則直指煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“軟肋”。在8月25日舉行的國際煤化工論壇上,中石化集團高級工程師楊元一就直陳:“目前國內(nèi)試點的煤化工項目轉(zhuǎn)化率一般都在40%上下,60%的碳則轉(zhuǎn)化為二氧化碳排放出去,這一矛盾不容忽視!
所謂碳轉(zhuǎn)化率,指的是煤轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)掉的碳與量進料中煤的含碳量的百分比。按照目前最新的催化劑能力來估算,產(chǎn)出噸甲醇產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率為54%,采用F-T(費托合成)技術(shù)煤間接液化的轉(zhuǎn)化率為32%,而直接液化則為38%。如楊元一所述,碳轉(zhuǎn)化率低的現(xiàn)實,一方面使得制取噸煤化工產(chǎn)品所耗煤炭量巨大,另一方面,沒有被利用的碳則轉(zhuǎn)化為二氧化碳,帶來巨大的減排問題。
目前,每產(chǎn)一噸煤化工產(chǎn)品的耗煤量分別為:F-T合成4.5噸,MTO甲醇制烯烴5.1噸,煤制天然氣3.5噸。對此,有專家指出,盡管我國富煤少油,但與天然氣化工和石油化工相比,煤化工的噸產(chǎn)品能耗無疑是比較大的!耙约状紴槔,目前的天然氣制甲醇的噸醇比煤化工的能耗約低出31%左右!痹搶<冶硎,這直接影響煤化工產(chǎn)品與石油化工及天然氣化工產(chǎn)品的競爭力。
近60%的碳變成二氧化碳排到大氣中,給煤化工帶來的則是巨大的減排壓力。顧宗勤認為,這一現(xiàn)實使得煤化工的未來與目前在國內(nèi)外被廣范倡導的碳捕獲和封存(CCS)的未來命運綁在了一起。由于受制于技術(shù)和成本壓力,未來CCS的大規(guī)模發(fā)展前途未卜,對此本報不久前已有相關(guān)報道。因此,煤化工所帶來的碳減排問題已成為其發(fā)展的“命門”!澳壳暗默F(xiàn)實是,煤化工項目的上馬開建,漸漸成為環(huán)保部門最頭疼的事之一。”顧宗勤如是說。
神華集團總經(jīng)理張玉卓在上述論壇上表示,神華集團即將在年底啟動10萬噸二氧化碳捕獲與封存項目,為緩解集團大規(guī)模開建煤化工項目找后路。但據(jù)記者了解,在該CCS項目的具體實施規(guī)劃上,神華集團并未理出一條清晰的思路。
楊元一認為,煤炭中碳氫比的結(jié)構(gòu)決定了其碳轉(zhuǎn)化率的提高空間有限,只能寄望于未來技術(shù)的進步逐步解決,但目前盲目上馬煤化工項目無法越過這道大坎。
優(yōu)先保障電煤供應(yīng)或更現(xiàn)實
事實上,煤化工所遭遇的發(fā)展瓶頸業(yè)界已漸漸形成共識,因此也引來諸多對其未來發(fā)展途徑的探討,國內(nèi)資深煤化工專家、中國工程院院士倪維斗曾在不同場合呼吁:“煤化工如果能很好地同氣化工、石油化工結(jié)合起來,降低二氧化碳排放,此時的煤才是綠色的煤!币虼,以他為代表的眾多業(yè)內(nèi)專家均提出,發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將成為煤化工推動煤炭清潔化利用進程的最佳著力點之一。但也有專家認為,在發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn)方面,盡管我國各單項技術(shù)已經(jīng)成熟,但多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)集成耦合還需進一步研究。
對此,曹湘洪則做出了或許更為現(xiàn)實的思考,他認為,石油資源短缺是發(fā)展煤制油、煤化工的原始動力,煤制油及煤化工的經(jīng)濟性和原油、煤炭價格密切相關(guān)。石油價格升高,煤制油及煤化工的經(jīng)濟性改善,煤制油價升高會帶動煤價升高,煤制油及煤化工的經(jīng)濟性又會變差。而更為現(xiàn)實的局面是,我國煤炭儲量僅僅是相對油、氣而言較為豐富,人均占有煤炭資源還不及世界平均水平。電力是我國最重要的二次能源,煤電又是電力的主要來源,2009年我國電力裝機容量中煤電占80%,年耗煤約15億噸,約占全國一次能源總消耗量的一半。
因此,他認為,應(yīng)綜合平衡資源開發(fā)利用效率、投入及成本,優(yōu)先保證電煤長期供應(yīng),形成合理產(chǎn)業(yè)布局?拷娒合M的煤炭產(chǎn)區(qū)不宜發(fā)展煤制油、煤化工;煤資源豐富的邊遠地區(qū),煤炭外運成本高,水資源有保證,生態(tài)環(huán)境容量許可,可以適度建設(shè)煤制油及煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
來源:中國能源報
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