2014年發(fā)布的《商品煤質量管理暫行辦法》中明確規(guī)定作為商品煤的褐煤灰分不大于30%,其他煤種不大于40%;褐煤的硫分不大于1.5%,其他煤種不大于3.0%。各地也紛紛制定了禁止直接出售或燃燒劣質煤的標準。業(yè)內專家表示,在能源結構短期內無法大規(guī)模調整的情況下,推動煤炭清潔高效利用是當務之急,其中低階煤的綜合利用是一個重要方向。由太原理工大成工程公司及山西省工業(yè)設備安裝有限公司等聯(lián)合開發(fā)的“利用低階粉煤生產氣化焦技術”,可實現(xiàn)低階非粘結性劣質粉煤生產優(yōu)質氣化焦,并作為Lurgi、BGL等固定床加壓氣化爐的優(yōu)質原料。
以山西省為例,已探明煤炭儲量約為2800億噸,占全國煤炭儲量的27%,居全國第二。其中動力煤、弱粘煤等低階煤種儲量占山西煤炭總儲量的50%以上。原煤中含粉煤率約80%,粒度小于10毫米以下的粉煤隨著原煤產量的增加比例越來越大。依托山西省煤炭資源賦存特性及能源消費結構現(xiàn)狀,如何使非粘結性粉煤尤其是高灰、高硫等低階粉煤得到有效清潔的利用,是關系到能源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
對于煤炭大省山西而言,以高碳產業(yè)發(fā)展低碳經濟、建設低碳城市、構筑低碳生活,任重道遠。早在2010年,山西被批復為國家資源型經濟轉型綜合配套改革試驗區(qū),開始大力推進“全面氣化”進程,利用天然氣、煤層氣等清潔能源替代煤炭等高污染能源。山西省“十二五”規(guī)劃綱要提出建設“氣化山西”,進一步加快“四氣”開發(fā)和利用的產業(yè)化進程。然而由于煤種適應性原因,符合山西省資源特點的氣化技術主要是固定床氣化技術,但固定床氣化技術的關鍵問題是不能直接用粉煤作原料,而無煙塊煤供應緊張。立足現(xiàn)實,實現(xiàn)低階劣質粉煤的高效分級轉化、提高資源利用效率,對于落實“氣化山西”戰(zhàn)略具有重要意義。
氣化焦項目以低階劣質粉煤為原料,生產應用于加壓或常壓固定床氣化原料,不僅擴大了煉焦配煤資源,最大限度保護了稀缺煉焦煤。同時能充分利用山西省嚴重過剩的3000萬噸/年焦化產能,徹底化解山西焦化產能過剩的問題,還可以降低固定床氣化成本,大幅減輕下游化工企業(yè)原料氣化生產過程中造成的環(huán)境污染。解決山西省煤質難以適應大規(guī)模氣化技術及水資源利用的問題,全面突破“氣化山西”工程化技術瓶頸的不利局面,拓展廣闊的技術市場和產品市場,同時也為低階粉煤開辟了一條合理有效的利用途徑。
認真查閱氣化焦產品的性能指標、試燒報告、排污檢測等文件,發(fā)現(xiàn)氣化冷凝廢水中氰化物、硫化物等指標均顯示未檢出,COD為2830mg/L,可直接進行生化處理回用,污水中酚類污染物含量較低,大大降低了環(huán)保投資。
目前大規(guī)模工業(yè)化氣化焦生產在我國剛剛起步,國外潔凈煤技術領域也沒有先例。而氣化焦項目實施完成后,可預計的社會效益有幾個方面:
(1)為分離、利用山西省大量剩余焦化產能開辟新的技術路線,通過焦化企業(yè)產品更新分流部分焦化產能,實現(xiàn)冶金焦與氣化焦的共贏;
(2)實現(xiàn)當地粉煤生產氣化焦并延伸煤化工產業(yè)鏈建立工程示范;
(3)在項目實施第一階段,建成100萬噸氣化焦生產示范裝置后,按照相同產氣率的無煙塊煤價格作為比照價格,可以實現(xiàn)焦化廠年銷售額7.7億元,總利潤1.7億元。
(4)項目實施第二階段,建成利用焦爐煤氣和氣化焦氣化雙氣頭生產成品油項目,可實現(xiàn)銷售額19.45億元,年利潤4.5億元。
綜上所述,開發(fā)低階煤綜合利用新技術,積極推動低階煤高效轉化,既可以節(jié)約煤炭資源,又可為劣質煤提高附加經濟值,形成高效率、低能耗、低投資、環(huán)境友好的新型產業(yè)鏈,不僅是“氣化山西”的一大推動力,也是整個煤炭行業(yè)走清潔高效、可持續(xù)發(fā)展之路的要求。