現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)環(huán)保問題分析

劉仁峰

摘要：煤化工，即以煤為原料，在化學(xué)加工下，使煤轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w、氣體和液體燃料的過程。我國煤化工產(chǎn)業(yè)始于20世紀(jì)40年代，在經(jīng)過了過70余年的發(fā)展后，國內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)已初步形成了“煤轉(zhuǎn)化為一次能源”、“煤轉(zhuǎn)化為二次能源”和“煤轉(zhuǎn)化為化工能源”的產(chǎn)業(yè)格局。基于此，本文將著重分析探討現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)環(huán)保問題及發(fā)展趨勢，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代；煤化工；環(huán)保

1 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)環(huán)保問題

1.1 廢氣排放

現(xiàn)代煤化工大氣污染物排放優(yōu)于火電。現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目以煤氣化為龍頭，在生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)采用還原條件下的純氧氣化，煤中氮元素主要轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻钡緵]有NOx生成；工藝過程中煤中的硫元素發(fā)生還原反應(yīng)生成硫化氫，H2S廢氣一般經(jīng)過多級克勞斯工藝制硫磺或硫酸，硫回收效率可達(dá)到99.9%以上，僅有部分加熱爐等排放少量SO2；大部分粉塵均被液相捕集，工藝過程基本沒有煙粉塵排放；工藝過程中，部分碳元素被固定在產(chǎn)品中，部分轉(zhuǎn)化為CO2，排放的工藝廢氣中CO2濃度高（約87%～99%），有利于捕集與封存；煤中的汞大部分進(jìn)入灰渣水，大氣汞排放量極低。

1.2 廢水排放

廢水處置是現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目的主要環(huán)保問題。現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目集中在西部，普遍沒有納污水體。但地方環(huán)保部門（如內(nèi)蒙古）要求廢水零排放，不允許設(shè)蒸發(fā)塘，導(dǎo)致環(huán)保投資和成本過高，對項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性影響較大，且產(chǎn)生的雜鹽目前暫定義為危廢，尚無有效解決方式。目前，現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目廢水處理較好的有以神華煤直接液化項(xiàng)目為代表的“近零排放”模式，和以神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目為代表的達(dá)標(biāo)排放模式。而煤制天然氣大多采用固定床氣化，含酚氨廢水很難處理，不太容易達(dá)標(biāo)排放。

1.3 廢渣排放

現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目的廢渣主要包括氣化灰渣、污水廠三泥、廢催化劑、雜鹽等。其中，氣化灰渣占廢渣總量的比例超過90%以上。以神華煤直接液化項(xiàng)目為例，年產(chǎn)生廢渣總量為319826.7t/a（不含油灰渣）。其中作為一般固廢處理的氣化廢渣量為319654.8t/a，占比為99.9%，消耗噸煤的廢渣量為0.11t/t，與直接液化項(xiàng)目用煤的灰含量（10.5±2%）吻合，與一般電廠的噸煤灰渣量相當(dāng)。而灰渣組成中，約50%為SiO2，30%為Al2O3和CaO，剩下20%為Fe2O3、SO3、K2O等，屬于一般固廢。污水廠三泥和廢催化劑占比一般小于10%，作為危廢，交給有資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行妥善處理。

2 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

針對傳統(tǒng)的煤化工產(chǎn)業(yè)首先要解決的問題是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，新時(shí)代要求傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)必須接受先進(jìn)的生產(chǎn)模式，及時(shí)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大力度引進(jìn)新近科學(xué)的生產(chǎn)設(shè)備，淘汰陳舊失修的生產(chǎn)裝備，逐漸向現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理和控制煤化工產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行的目標(biāo)，這種適時(shí)革新發(fā)展模式和技術(shù)工藝的做法只能讓煤化工產(chǎn)業(yè)健康順利的發(fā)展下去。

我國煤產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展決定于環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益兩者的綜合評審，因此在一些具備發(fā)展條件的地區(qū)就需要采取最優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)能源的最優(yōu)化利用，讓能源得到循環(huán)有效的利用。在具體操作中不能只一心思盯著產(chǎn)品的輸出端，要綜合全局考慮能源一化工一環(huán)保一體化，這種既獲經(jīng)濟(jì)利益、又得環(huán)境保護(hù)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)被資深專家認(rèn)定為符合我國發(fā)展現(xiàn)狀的重要方案。因此，要將這種一體化、節(jié)約化、最優(yōu)化的理念貫穿到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，把煤的清潔高效利用作為煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。只有放慢腳步，腳踏實(shí)地才能擁有仰望星空的資本和底氣，在追求煤化工產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)必須關(guān)注煤的清潔利用，這也是為煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，長此以往煤化工產(chǎn)業(yè)的前途不可限量。具體分析其前景如下：

2.1 競爭力分析

在世界市場中，原有價(jià)格會直接影響煤制油項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，也會直接影響到研發(fā)的進(jìn)程。如果是企業(yè)投資的話，是會有很大的投資風(fēng)險(xiǎn)的。煤制油的研究需要大量的科研投資，相對于傳統(tǒng)煉油行業(yè)，有著成倍的增長。生產(chǎn)成本的增加會最終導(dǎo)致利潤空間縮小，很多企業(yè)就會選擇放棄相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)。只有當(dāng)主要的生產(chǎn)原料——新鮮水、原料煤和國際油價(jià)都處于一個(gè)有利的價(jià)位時(shí)，煤制油項(xiàng)目才會有利潤，才會有競爭力。煤制天然氣的技術(shù)已經(jīng)成熟，總的來說，發(fā)展前景是被看好的。由于技術(shù)上的成熟，煤制天然氣的關(guān)鍵影響因素來自于生產(chǎn)成本及輸氣管道等的因素。其中，天然氣輸送是大問題。煤制天然氣的主要競爭來自于陸地天然氣和進(jìn)口天然氣。中國天然氣的消費(fèi)主要在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，在未來，當(dāng)輸送管道建設(shè)完善，煤制天然氣會有相當(dāng)?shù)母偁幜Α?/p>

2.2 前景分析

現(xiàn)階段，人們已經(jīng)可以看到，新型煤化工產(chǎn)品總的來說，屬于市場規(guī)模巨大，發(fā)展前景比較好的產(chǎn)品，當(dāng)技術(shù)發(fā)展成熟，新型煤化工技術(shù)可以有序投產(chǎn)，是能夠有效地解決未來石化產(chǎn)品的短缺問題的。目前，國際石油價(jià)格普遍走高，因此，煤炭具有一定的優(yōu)勢，此時(shí)建設(shè)定位準(zhǔn)確的新型煤化工裝置，選擇成熟的技術(shù)，發(fā)展相應(yīng)的工業(yè)，是會有很大的競爭力的。

總而言之，由于受到煤炭資源以及水資源和環(huán)境保護(hù)等相關(guān)因素的影響，導(dǎo)致煤化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中產(chǎn)生了一系列的環(huán)保問題。在此背景下，如何在掌握煤化工概念及其發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中環(huán)境保護(hù)問題與對策的研究，已成為當(dāng)前煤化工產(chǎn)業(yè)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域需要共同開展的關(guān)鍵工作，這就要求我們在以后的實(shí)際工作中必須對其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

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