訪國家能源低階煤綜合利用研發(fā)中心主任夏吳
“目前所提出的低階煤綜合利用是為了解決怎樣合理、環(huán)保、安全的利用低階煤,否則到2015年,我國褐煤產(chǎn)量將達到8.9億噸,從這個產(chǎn)量來看,我們的能源浪費和環(huán)境承受能力屆時將會面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)!比涨埃瑖夷茉吹碗A煤綜合利用研發(fā)中心主任夏吳在接受本報記者專訪時說。“高階煤種在我國的儲量高達45%以上,目前還遠沒有到資源枯竭的程度。低階煤開采利用實際已經(jīng)進行到了一定的規(guī)模,不讓開采低階煤肯定做不到,我們要做的是如何找到高效利用低階煤的方法!
夏吳認(rèn)為,低階煤提質(zhì)是為了更環(huán)保高效安全的利用它。目前國內(nèi)外低階煤提質(zhì)技術(shù)已達數(shù)十種,其中僅我國熱解技術(shù)就達幾十種。但除少數(shù)技術(shù)外,大都沒有經(jīng)歷工業(yè)示范裝置有置信度的驗證,超越階段地使用未被商業(yè)示范成功驗證的技術(shù),不僅會造成資產(chǎn)的閑置,而且還會導(dǎo)致資源的浪費。
不能達標(biāo)達產(chǎn),非煤種的因素較多
目前,我國低階煤儲量大,分布廣,占煤炭總儲量的55%。但由于低階煤高水分高揮發(fā)分的特點,不利于長途運輸和儲存,限制了低階煤作為大宗能源的廣泛利用,并且其應(yīng)用技術(shù)不當(dāng)會對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。
“低階煤已經(jīng)在發(fā)電、化工以及民用日常生活中實際投入應(yīng)用,有的地區(qū)甚至是比較大規(guī)模的利用!毕膮菍τ浾弑硎荆瑥娜蚍秶鷣砜,90%的低階煤用于發(fā)電,發(fā)電技術(shù)是成熟的,由于煤價低,其經(jīng)濟上一般也沒有問題,只是低階煤發(fā)電效率明顯低于高階煤發(fā)電,單位電量廢氣排放總量也比采用高階煤大,所以,持續(xù)進行技術(shù)改進,提高能量利用效率,是低階煤發(fā)電企業(yè)一直進行技術(shù)改進和研究的重點。
“由于褐煤含水量高,熱效率低,褐煤中類石油成分全部作為普通燃料被燃燒,不是最大化提高資源利用效率的方式。”夏吳認(rèn)為,褐煤由于含水量高,能量密度低,相對于煙煤用于發(fā)電存在諸多挑戰(zhàn)。
夏吳介紹,褐煤第二大應(yīng)用領(lǐng)域,是褐煤通過氣化生產(chǎn)大宗化工原料或氣態(tài)能源產(chǎn)品,其中有成功的的例子,也有運行不是很理想的項目。
我國在上世紀(jì)九十年代后期就有多個恩德爐流化床氣化褐煤生產(chǎn)大宗化工原料合成氨和甲醇的工廠,有很多工廠仍然在運行,有良好的經(jīng)濟效益。 當(dāng)然和氣流床相比較,流化床不是最先進的技術(shù)。
中國大唐電力有采用干粉進料氣流床氣化褐煤生產(chǎn)聚丙烯的工廠,這是世界第一個采用褐煤做原料的特大型化工裝置。這一工廠已經(jīng)開車,一直都在運行,說明技術(shù)上沒有大的問題。
“有些現(xiàn)象讓人揪心!毕膮钦f,“目前國內(nèi)投運的一些大型項目運行不是很理想,不能達標(biāo)達產(chǎn),投資超概算,其中非煤種因素很多。事實上,這一現(xiàn)象體現(xiàn)了跨行業(yè)大型項目的項目管理、運行管理過程中的一些共性問題,特別是技術(shù)管理方面的問題!
“實際上諸如此類的問題,在其他行業(yè)也常有發(fā)生,只是項目影響力小,未引起重視,可謂是通病,與技術(shù)的可實現(xiàn)性無關(guān)。”
同一種技術(shù),又可用于不同提質(zhì)目的
“低階煤提質(zhì)是為了更環(huán)保高效安全的利用它!毕膮墙榻B,出于不同的目的,我們開發(fā)了不同的低階煤處理技術(shù),同一種低階煤處理技術(shù)反過來又可以用于不同提質(zhì)目的。
目前國內(nèi)外低階煤提質(zhì)技術(shù)已達數(shù)十種,其中僅我國熱解技術(shù)就達幾十種。主要分為干燥、成型提質(zhì),干燥、熱解提質(zhì),干燥催化解聚熱解技術(shù)三大類。
“其中,我國目前正在開展催化解聚熱解的研發(fā)創(chuàng)新工作,這一技術(shù)是走在世界前列的,相信這也將是一個里程碑式的技術(shù)進步!睋(jù)了解,這項技術(shù)在實驗室已經(jīng)取得了突破性進展,結(jié)合前述的干燥熱解提質(zhì)裝置可以大大提高低階煤中有機物的利用率,得到更多的焦油產(chǎn)品。目前正在籌建中試裝置。
夏吳以干燥、熱解提質(zhì)技術(shù)向記者舉例分析,此項技術(shù)焦油回收率只有70%左右,況且低溫煤焦油中重質(zhì)組分較多,夾帶煤粉,半焦產(chǎn)品容易脆裂,破裂后容易產(chǎn)生揚塵,沒有根本改善產(chǎn)品運輸?shù)沫h(huán)保和安全性能。
這種技術(shù)如果用于低含油量的低階煤,企業(yè)只是得到焦油產(chǎn)品和煤產(chǎn)品商業(yè)出售,在商業(yè)上也是很難獲得成功的,如果用于低價煤利用項目的前置技術(shù)手段有目的地使用則是非常有意義的。如對于有些地區(qū)煤中含油量高達10%以上,企業(yè)單獨采用這一技術(shù)其效益也是相當(dāng)可觀的。
“所以我們可以把這種技術(shù),用于低階煤電廠燃料煤的預(yù)處理,以達到大大降低環(huán)境污染,同時也可以把這種技術(shù)用于改善產(chǎn)品煤質(zhì),讓低階煤可以制造高濃度水煤漿,用于先進環(huán)保的水煤漿氣化技術(shù),建設(shè)現(xiàn)代煤化工廠!
反復(fù)整改,導(dǎo)致資源配置浪費
近年來,我國低階煤提質(zhì)技術(shù)突破了單一的熱解提質(zhì)拓展至干燥、成型、熱解三大領(lǐng)域,通過干燥-成型、成型-塊煤氣化、熱解-焦油加氫等技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)了低階煤的梯級利用。
“但目前低階煤提質(zhì)項目也存在一些問題和不足!毕膮钦J(rèn)為,“除少數(shù)技術(shù)外,多數(shù)技術(shù)的成熟性沒有達到商業(yè)推廣的程度!爆F(xiàn)代煤化工技術(shù)的開發(fā)歷程是實驗室研究、工業(yè)示范、商業(yè)示范、商業(yè)推廣過程。
目前國內(nèi)使用的提質(zhì)技術(shù),除少數(shù)技術(shù)外,大都沒有經(jīng)歷工業(yè)示范裝置有置信度的驗證,即便如此有些技術(shù)還被廣為使用。因此,常常發(fā)生由于安全、環(huán)保、能耗指標(biāo)不能達到預(yù)期的設(shè)計要求,設(shè)備運行可靠性不高長期反復(fù)整改的現(xiàn)象,不僅造成資產(chǎn)的閑置,而且還導(dǎo)致資源配置的浪費。
“由于煤炭黃金十年已經(jīng)過去,煤炭價格已經(jīng)不會高位運行。安全、環(huán)保的低階煤提質(zhì)類項目,投資額度一般都不低,由于有些項目采用的原料煤種中含油量不大,在扣去高附加值的油氣副產(chǎn)品收益后,其單位產(chǎn)品成本仍高于優(yōu)質(zhì)煙煤的價格,這類項目,在相當(dāng)長的時間內(nèi),即使實現(xiàn)滿負荷長周期穩(wěn)定運行時也無法達到當(dāng)初的預(yù)期效益!毕膮钦J(rèn)為。
還有就是環(huán)境友好驗證不足。“無論是什么工藝,褐煤提質(zhì)項目都會有廢水排放,因為褐煤中攜帶的水分和熱解產(chǎn)生的水分,除一小部分用于冷激半焦(熄焦)后轉(zhuǎn)入半焦,大部分隨煙氣排入大氣中,如果這部分水汽不處理將會對環(huán)境造成危害!
“還有工藝存在回收焦油的工藝污水,這種污水的處理非常困難,解決環(huán)保問題應(yīng)該引起企業(yè)的足夠的重視!
做好頂層設(shè)計,才能更快更好發(fā)展
夏吳認(rèn)為,以褐煤干燥、熱解為基礎(chǔ)的煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是褐煤綜合利用的重要方向。
我國在褐煤綜合利用產(chǎn)業(yè)化方面走在世界前面。褐煤發(fā)電、褐煤通過氣化制造大宗化學(xué)品和氣態(tài)能源都是如此。
褐煤提質(zhì)的分質(zhì)利用技術(shù),近幾年在內(nèi)蒙古地區(qū)褐煤產(chǎn)區(qū)發(fā)展?fàn)顩r良好,在建和已建項目有幾十個之多。全世界只有中國有這樣大投資和多樣化的實踐。但這些裝置目前大多處于建設(shè)、試車階段,和試車后的整改階段,尚未實現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)和滿負荷的商業(yè)運行。
另外,我國目前正在開展以催化解聚熱解的研發(fā)創(chuàng)新工作,這一技術(shù)是走在世界前列的,相信這也將是一個里程碑式的技術(shù)進步。
據(jù)國家能源低階煤綜合利用研發(fā)中心提供的材料顯示,我國低階煤提質(zhì)技術(shù)已超過二十種,其中熱解技術(shù)達十三種,有些技術(shù)以處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。比如大唐華銀和中國五環(huán)共同開發(fā)的“30萬噸/年LCC低階煤提質(zhì)技術(shù)”今年4月初通過了國家能源局組織的鑒定,鑒定委員會一致認(rèn)為該技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
雖然我國在低階煤綜合利用方面取得了長足發(fā)展,但夏吳認(rèn)為,當(dāng)前阻礙褐煤提質(zhì)大規(guī)模實踐最大的障礙依舊是技術(shù)問題,從政策的角度來講,需要產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)和扶持。
“煤種適應(yīng)性有限,有的技術(shù)只能用塊煤!毕膮钦J(rèn)為,產(chǎn)品質(zhì)量差異大,有的提質(zhì)煤產(chǎn)品仍然存在易氧化、易碎等問題,有的油品帶粉嚴(yán)重,后續(xù)加工困難;有的半焦完全不含揮發(fā)分,后續(xù)利用困難。加上環(huán)保不過關(guān),廢氣、廢水排放強度高,污染物超標(biāo)等各種因素影響,有些提質(zhì)項目的安全、穩(wěn)定、長周期運行困難,經(jīng)濟性較差。
“這就需要國家政策的引導(dǎo)和支持!毕膮钦f。國家應(yīng)引導(dǎo)相關(guān)科研設(shè)計單位加大低階煤的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性研究,明確示范項目準(zhǔn)入門檻,在單系列處理能力、能效、消耗和三廢排放等方面設(shè)置嚴(yán)格的定額指標(biāo),禁止不成熟的技術(shù)做商業(yè)推廣。
夏吳同時認(rèn)為,我國褐煤綜合利用的很多現(xiàn)有路線看似合理,但在規(guī);、工程化應(yīng)用上還存在著一系列難題,經(jīng)濟性也有待進一步提高,綜合利用應(yīng)穩(wěn)步推進,不宜操之過急。
“這是因為提質(zhì)技術(shù)大多處于試驗或示范階段,距離工業(yè)化和商業(yè)化運行還有一定差距,企業(yè)要想明白,你的目的是什么?你是準(zhǔn)備要半焦還是要油品?你用半焦或者油品去做什么?根據(jù)你的需要去選技術(shù)。”夏吳認(rèn)為,煤化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)含量高,投資強度大,要求項目業(yè)主具有較強的綜合實力和風(fēng)險防范能力。況且現(xiàn)有褐煤提質(zhì)技術(shù)種類繁多、參差不齊,迫切需要政府有關(guān)部門介入,做好頂層設(shè)計,才能更快更好地引導(dǎo)其發(fā)展。
來源:中國能源報
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