在空氣污染防治的嚴(yán)峻形勢下,政策層明確推動煤炭高效清潔利用,相關(guān)企業(yè)爭相投資煤制氣項目。
大約3.6億噸分散燃煤幾乎無法進(jìn)行脫硫、脫硝和除塵,按照1%的含硫量計算就含360萬噸硫,產(chǎn)生720萬噸SO2,接近全國火電行業(yè)全年排放總量,約占全國SO2排放總量的34%。
此后5年內(nèi)煤制氣將迎來井噴式增長,如果拿到“路條”的似建項目能夠按期投產(chǎn),預(yù)計到2018年煤制氣產(chǎn)量將達(dá)到600億立方米。
但是,近期煤制氣及煤化工項目頻頻曝出污染問題,當(dāng)?shù)鼐用穹从称髽I(yè)污染大氣,煤制氣廢質(zhì)蔓延,人和牲畜生命健康受到危害。
當(dāng)前,業(yè)界人士對發(fā)展煤制氣的觀點(diǎn)不一,到底應(yīng)不應(yīng)該大力發(fā)展煤制氣?用煤制氣適宜替代哪些燃煤和燃油?怎樣科學(xué)布局煤制氣?就這些問題,我們約請環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心石化輕紡評估部主任周學(xué)雙撰文,做相應(yīng)答疑。
對于發(fā)展煤制氣,有人認(rèn)為應(yīng)該發(fā)展,用于替代燃煤和燃油,以解決東部霧霾污染問題;也有人認(rèn)為煤制氣污染嚴(yán)重,將開啟新一輪的環(huán)境災(zāi)難。到底應(yīng)不應(yīng)該發(fā)展煤制氣?怎樣發(fā)展煤制氣,應(yīng)該如何規(guī)劃布局?煤制氣以及煤化工的發(fā)展方向是什么?
從環(huán)境角度應(yīng)該適度發(fā)展煤制氣
應(yīng)該清潔、高效地利用煤炭,煤化工大氣環(huán)保優(yōu)勢明顯
2012年中國煤炭消費(fèi)量35.51億噸,占一次能源消費(fèi)的70%,是美國的4倍左右,假設(shè)美國也消費(fèi)35億噸煤炭,其環(huán)境質(zhì)量肯定會比現(xiàn)在差很多。煤炭中任何微量的污染物乘以35億,都將是巨量的,讓環(huán)境難以承載。
另外,當(dāng)前我國存在煤炭利用方式不合理、利用效率低、產(chǎn)業(yè)布局不科學(xué)等問題。如何清潔、高效地利用煤炭是擺在我們面前的重大課題。
煤炭用途為燃料和原料(煤化工),作為燃料的用量大于80%,而作為原料的用量僅20%。經(jīng)過對煤炭兩種用途在使用過程中排放大氣污染物進(jìn)行比較,煤化工在大氣污染物排放方面的環(huán)保優(yōu)勢明顯。
從能源安全和大氣環(huán)境質(zhì)量改善角度考慮,應(yīng)該發(fā)展煤制氣,這是不用討論的。但是,煤制氣及煤化工在生產(chǎn)過程中,如果選址不當(dāng),布局不科學(xué),“三廢”處理不徹底,也會產(chǎn)生許多生態(tài)環(huán)境問題,還可能會降低綜合能效。因此,現(xiàn)在討論的重點(diǎn)是怎么發(fā)展煤制氣?煤制氣在哪些領(lǐng)域替代燃煤?
用煤制氣替代民用分散燃煤是明智選擇
替代區(qū)域應(yīng)該優(yōu)先選在京津冀、長三角、珠三角地區(qū)
據(jù)了解,當(dāng)前來自不同渠道的資金紛紛聚焦煤化工行業(yè),F(xiàn)階段,我們應(yīng)計算環(huán)境效益賬,在充分考慮環(huán)境承載力、控制煤炭消耗總量的基礎(chǔ)上,控制煤制氣的發(fā)展規(guī)模。
煤制氣的發(fā)展定位應(yīng)該是常規(guī)天然氣的補(bǔ)充,彌補(bǔ)常規(guī)天然氣不足。不能以產(chǎn)業(yè)需求為目的,盲目發(fā)展煤制氣,以避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境問題。
應(yīng)該讓煤制氣替代污染比較嚴(yán)重的燃煤行業(yè)和區(qū)域,大幅度減少污染和提高煤炭利用效率。近幾年,國內(nèi)火電脫硫脫硝、除塵改造進(jìn)展比較快,效果也比較好,除個別區(qū)域外,根本沒有必要用煤制氣或者普通天然氣替代火電燃煤。通常情況下,用煤制氣發(fā)電沒有直接用燃煤發(fā)電能效高。那么,煤制氣具體替代哪些燃煤呢?
據(jù)統(tǒng)計,我國10%的煤炭用于民用及其他分散燃燒,而民用等分散燃煤幾乎無法進(jìn)行脫硫、脫硝和除塵,污染物直接排向大氣,環(huán)境污染嚴(yán)重。
可以算一筆賬,大約3.6億噸分散燃煤,按照1%的含硫量計算就含360萬噸硫,產(chǎn)生720萬噸SO2,接近全國火電行業(yè)全年排放總量,約占全國SO2排放總量的34%,“十二五”二氧化硫減排目標(biāo)才降低10%;同樣也會產(chǎn)生很大量NOx。煤制氣在生產(chǎn)和燃燒過程中,可以大幅削減SO2、NOx、顆粒物、重金屬(汞、砷等)等污染物排放,在生產(chǎn)過程中還可回收硫磺資源。
用煤制氣替代民用等分散燃煤,可以產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益,是明智選擇。替代區(qū)域應(yīng)該優(yōu)先選在京津冀、長三角、珠三角地區(qū)以及大氣環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重超標(biāo)的城市和耗煤量大的城市與區(qū)域。所以說,發(fā)展煤制氣不是產(chǎn)業(yè)需求,是環(huán)保需求。
煤制氣及煤化工應(yīng)在哪兒布局?
不再僅僅把煤炭資源作為選址決定因素,應(yīng)優(yōu)先考慮環(huán)境、排污和水資源
關(guān)于煤制氣及煤化工的布局,傳統(tǒng)觀念一般是選擇在坑口或用戶所在地建廠生產(chǎn),選擇坑口,煤炭資源近、運(yùn)煤成本低,但水資源、生態(tài)環(huán)境不匹配;選擇在用戶所在地比如東部,水資源相對豐富,但環(huán)境無容量,產(chǎn)品運(yùn)輸成本低,煤炭運(yùn)輸距離長、成本高。
從多年的實(shí)踐來看,這兩種選址方法,都可能存在一些無法解決的矛盾。尤其是西部煤炭資源區(qū),生態(tài)環(huán)境的矛盾十分突出,客觀要求我們必須改變原有的思維方式,不能再僅僅把煤炭資源作為選址的決定因素了,應(yīng)該以環(huán)境、排污去向和水資源作為決定因素。
筆者建議拓寬視野,提出選擇“第三地”的理念,也就是選擇水資源豐富和環(huán)境相對寬松,制約因素少的地方。選址布局的優(yōu)先條件是環(huán)境容量、水和煤炭資源等因素,這些因素的重要性從前向后依次減弱。在有廢水、廢渣等污染物的排放空間,水和煤炭資源相對豐富的地方發(fā)展煤制氣,將可能是最佳布局。
目前分散無序的布局,已經(jīng)造成了污染,生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯。
以“零排放”為導(dǎo)向的布局須警惕
沒有一家企業(yè)做到了“廢水零排放”,且廢水處理系統(tǒng)基本不能穩(wěn)定運(yùn)行并達(dá)到設(shè)計初衷,幾乎均進(jìn)行了多項改造
以煤化工“廢水零排放”為導(dǎo)向的分散布局值得高度警惕,將要付出巨大的環(huán)境代價。“零排放”是在缺乏納污水體,卻又想上馬項目的背景下提出的,是自然環(huán)境逼迫的,并不環(huán)保。
真正的“零排放”的概念,應(yīng)該是廠區(qū)內(nèi)除后期雨水以外的所有廢水全部回收利用(直接或處理后利用),沒有任何途徑的變相排放,處理過程穩(wěn)定可靠,廢水處理過程中的副產(chǎn)廢物全部得到利用或安全處置(如揮發(fā)性氣體、結(jié)晶鹽等)。鹽是水溶性的,必須能夠合理利用或安全處理處置,處理不當(dāng)就會溶解后回到液態(tài)造成地下水和土壤污染。
據(jù)了解,盡管經(jīng)過近10年的探索,目前煤化工行業(yè)仍然沒有一家企業(yè)的工程做到了“廢水零排放”,且廢水處理系統(tǒng)基本不能穩(wěn)定運(yùn)行并達(dá)到設(shè)計初衷,幾乎均進(jìn)行了多項改造。神華的煤制油項目廢水處理設(shè)施改造多達(dá)15項,增加投資超一倍。
近10年煤化工的無序布局、無序發(fā)展證明,以煤炭資源定產(chǎn)業(yè)、以儲量多少定項目大小的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃思維極大地危害了環(huán)境,是不可持續(xù)的。
煤基多聯(lián)產(chǎn)是現(xiàn)代煤化工發(fā)展方向
我國擁有最為先進(jìn)的煤化工技術(shù),卻缺乏發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)集群模式,須由政府主導(dǎo),頂層設(shè)計
目前,現(xiàn)代煤化工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,基本具備規(guī)模發(fā)展的基礎(chǔ)。綜合評估分析區(qū)域排污去向、可再生資源、煤炭資源、水資源、交通運(yùn)輸以及二氧化碳捕集與封存(CCS)條件等諸多因素,互補(bǔ)延伸產(chǎn)業(yè)鏈,建立煤化工多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)模式是現(xiàn)代煤化工發(fā)展方向。
煤化工多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)模式可以實(shí)現(xiàn)煤、電、化、熱、冶、建材等多產(chǎn)業(yè)的耦合,循環(huán)互補(bǔ)延伸產(chǎn)業(yè)鏈,尋求資源能源最大化利用、污染物最小化排放,實(shí)現(xiàn)效益“1+1>3”、污染“1+1<0.5”。也就是說,消耗同樣的煤炭可以創(chuàng)造更多的社會財富,同樣的社會財富可以更少的消耗煤炭,因此,發(fā)展現(xiàn)代煤化工將是改善大氣環(huán)境質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)手段。
可以說,我們現(xiàn)在已經(jīng)擁有全球最為先進(jìn)的煤化工技術(shù),但是缺乏發(fā)揮這種先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)集群模式。
多聯(lián)產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)多、投資大,多個企業(yè)聯(lián)合,必須由政府主導(dǎo),頂層設(shè)計。建議國家從環(huán)境角度,進(jìn)行煤炭開采與利用的專項戰(zhàn)略環(huán)評,劃定煤炭開采禁區(qū)、限制區(qū)和不同品質(zhì)煤炭使用的限制,系統(tǒng)性地研究制定長期性的煤炭利用環(huán)境政策,為產(chǎn)業(yè)界指明發(fā)展方向。
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嚴(yán)格準(zhǔn)入推動煤制氣適度發(fā)展
據(jù)中國化工信息中心統(tǒng)計,截至2014年10月,除目前國內(nèi)首批獲準(zhǔn)開工的4個煤制氣項目外,已獲得開展前期工作“路條”的有17個項目,合計產(chǎn)能1215億立方米/年,一期產(chǎn)能650億立方米/年。
徘徊于審批門外甚至已經(jīng)未批先建的項目數(shù)字更為龐大,多以大型央企為主,集中于新疆、內(nèi)蒙古等地。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2014年4月,這類項目多達(dá)28個甚至更多,總產(chǎn)能達(dá)1107.5億立方米/年。
國家能源局今年7月發(fā)布《關(guān)于規(guī)范煤制油、煤制天然氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展》的通知,進(jìn)一步規(guī)范準(zhǔn)入條件,指出年產(chǎn)超過20億立方米的煤制天然氣項目才可被核準(zhǔn)。
11月19日,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014~2020年)》,指出穩(wěn)妥推進(jìn)煤制油、煤制氣技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化升級示范工程,掌握核心技術(shù),嚴(yán)格控制能耗、水耗和污染物排放,形成適度規(guī)模的煤基燃料替代能力。提出按照清潔高效、量水而行、科學(xué)布局、突出示范、自主創(chuàng)新的原則,以新疆、內(nèi)蒙古、陜西、山西等地為重點(diǎn)發(fā)展煤制油和煤制氣。(來源:中國環(huán)境報)
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