煤化工应有所为有所不为

2013-05-28 21:13:18 来源:中国煤化工网整理 编辑:中国煤化工网人评论

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5月22日,记者来到位于北京CBD地区的壳牌中国煤气技术研发中心。一进入办公室,清新的空气便扑面而来。这在车水马龙的北京闹市区显得太不可思议了。刚一见面,壳牌中国煤气技术研发中心博士姜涛就说:“是不是觉得空气特别清新?据说这栋大楼是北京少数安装了PM2.5过滤装置的写字楼之一。”

从去年末到现在,PM2.5带来的雾霾天气让每个身处其中的人都焦虑不已,环境问题已经是直接关系公众健康的重大问题,如何实现能源特别是煤炭的清洁利用越来越成为人们关注的焦点。而近期国家发改委批准了多个煤化工项目的“路条”,颇受社会广泛关注。为此,记者采访了致力于煤炭清洁利用技术研究的壳牌中国煤气化技术研发中心的两位负责人。

煤化工不是发展不发展的问题,而是如何发展的问题

吴庆乐是壳牌负责煤气化新业务及战略的总经理,他认为:“清洁煤发展对中国来说非常重要。过去两年,我们与国务院发展研究中心一起做中国能源中长期发展战略。”他说:“虽然政府越来越鼓励使用天然气等替代能源,但即使到2030年及更长时间内,煤炭仍然在中国的一次能源中占重要位置。随着人们对环保要求越来越高,煤的清洁利用是必然的发展方向。国家发改委新批的这些煤制气项目,包括现在正在做的一些示范项目,是综合考虑资源赋存、地域分布、国家总体战略等方面而做出的决定。我们感觉国家发改委在批项目时是本着‘有所为有所不为’原则的,比如项目只集中在煤炭产地,在非产煤地区并没有鼓励煤化工发展;同时也要考虑水资源、煤炭资源和运输方面的限制。过去,有些地区的煤化工发展一度过热,但经过这些年的反思与发展,现在企业和地方政府对煤化工项目的看法也越来越趋于理性。”

姜涛是壳牌负责气化技术许可的中国区负责人,他认为,对中国来说,煤化工不是发展不发展的问题,而是如何发展的问题。一方面需要利用煤炭来满足发展的能源需求,另一方面要减少低层次的项目建设, 解决好高效且环保的煤炭利用问题。现在大多数的煤炭产地在内蒙古、新疆等水资源缺乏、环境非常脆弱的地区,如果不采用高效、环保的洁净煤技术,虽然初期的投资少,但长期而言,对环境损害的代价很大。现在国内大力发展煤制天然气的初衷是弥补中国天然气产能的不足,利用低阶煤或者偏远地区的煤来制造相对清洁的天然气。然而,采用什么样的技术,特别是煤气化技术对项目的成败至关重要。

相对天然气化工和石油化工,煤化工更具挑战

姜涛说,现代煤化工很热,许多资本雄厚的企业都在参与,甚至房地产商都想涉足。但是,煤化工相对于大家比较熟悉的石油化工或者天然气化工,在技术和生产方面更具挑战。这是因为,煤是非常复杂的化石能源,一个矿采出来的煤,每批次的煤质都不一样。发展煤化工产业需要一个非常重要的观念转变,不同于电厂或者锅炉,煤气化中不再将煤作为燃料,而是将煤作为化工原料,不是“烧菜的火”而是“锅里的菜”。所以仅仅关心热值是不够的,需要对煤里面的组分,煤里灰分的组分进行分析。这些成分都会对气化炉的长周期、满负荷、稳定运行产生影响,煤质的分析和管理是煤化工装置稳定可靠运行的非常关键的要素。

目前,壳牌在中国签署有20个技术许可协议,许可对象包括中石化、神华集团、大同煤矿集团、河南煤化集团、云南煤化集团等企业,共有21台壳牌干粉煤气化装置已经投入商业运行,现在连续运行记录已经达到6000小时。壳牌与中石化在湖南建立了合资公司,是国内现在唯一自己拥有气化技术并运行和操作气化装置的国际公司。

姜涛介绍,干粉气化技术相对于水煤浆气化技术在煤种选择上比较宽泛。另外根据客户和市场的需求,除了现有的效率高、环保好的干粉废热回收炉型,壳牌也开发了投资少,流程简化的干粉水激冷炉型。

废热回收的炉型能够实现循环经济的愿望。姜涛说,通过副产蒸汽并结合低水气比变换技术,可以实现95%以上的热效率,由于气化温度高,可以实现很高的碳转化率,而合成气夹带的飞灰可以通过陶瓷过滤器分离出来。飞灰颗粒有一微米大小,是水泥熟料,可以直接销售。分离出的渣是不可析的,可以直接用来铺路或制作建筑材料。副产的中压蒸汽,则可以送到全厂蒸汽管网进行利用。现在国内商业运行都是这种炉型。水激冷的炉型采用了已经在废热炉型上验证成熟的水冷壁和烧嘴,在应用上更加灵活,现在壳牌正在和另一家公司进行商业演示装置的建设,预计9月底开车,经过中试运行后会实施商业化。

中国煤化工发展呈现“三集中”特点

姜涛说,目前中国煤化工发展呈现“三集中”特点。一是向西北和北方等煤炭资源富集地集中。二是集中在新型煤化工项目,以煤制烯烃煤制天然气煤制油为代表。三是集中在大型企业手中,主要分布于煤企、电企、石油企业,神华、中石化、中煤都非常活跃,而五大电力集团也都有煤化工项目布点。

对于记者关心的水资源和二氧化碳排放问题,姜涛认为,碳排放从长远看是煤化工必然要面对的问题,除了大家常常提到的CO2的捕集利用的课题,另外能做的就是在技术上开发利用洁净煤技术,实现最高的热效率,减少污水排放,实现单位GDP的CO2排放的减少。根据世界煤炭协会的数据,每提高1%的利用效率,就会减少2%至3%二氧化碳的排放,这是看得见的、也是可以做到的。

从宏观来说,国家一直是站在承担社会责任和国际义务的角度来对煤化工产业进行调控的。去年发改委对煤炭深加工示范项目能耗及资源消耗指标提出了指导性的意见,例如煤制天然气效率的基本值要达到56%,先进值到60%,每千方合成天然气的标煤耗的先进值要低于2吨,每吨标煤水耗的先进值要低于2.5吨。企业是逐利的,国家和企业站在不一样的角度,国家需要在宏观上进行产业引导,只有这样煤化工产业在中国才能健康发展。

国外煤化工发展受限,全球重心在中国及东南亚

作为煤炭生产大国,中国煤化工发展前景广阔。姜涛介绍说,在其他国家和地区,煤化工发展大多是受限制的。例如欧洲现在用煤量很少,且还在继续减少煤炭使用量;北美因为页岩气革命后有大量廉价的天然气,天然气是相对更为清洁的能源,煤化工在环保和经济效益方面很难比天然气更有竞争力。越南、印尼、印度等东南亚的发展中国家跟中国的资源和发展阶段类似,需要考虑如何高效清洁利用本国的煤炭资源,而中国煤化工的发展给他们起了很好的示范作用。

2012年4月,壳牌将全球煤气化业务总部从荷兰搬到了北京,更贴近市场和客户。这样,壳牌整个煤气化研发、设计、服务的技术团队都扎根中国。用壳牌中国区主席海博的话说,那就是“in china,for china(扎根中国、服务中国)”。

在采访中记者感觉到,当前是一个经济迅速发展的时代,也是一个公众环境意识觉醒的时代。一方面,经济发展需要通过开采利用化石能源,给社会提供巨大财富,为企业带来丰厚的利润。另一方面,公众认为煤炭、石油等化石能源的利用是当前环境恶化的根源,带来了大量的温室气体排放和水资源的污染,因而对中国重化工及煤化工的发展顾虑重重。

中国是个少油少气富煤的国家,而页岩气、风能、太阳能等新能源的开发仍然处在探索阶段,从现阶段来说,煤炭的清洁高效利用是必须解决的问题。现在以壳牌为代表的洁净煤技术已经在中国开花结果,国内洁净煤技术的发展也非常迅速,相信在国家、企业和公众的共同努力下,在科技创新的推动下,实现“黑色煤炭,绿色利用”的目标是可以做得到的。

 

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