新世紀到來,中國經(jīng)濟社會進入了空前高速發(fā)展的階段。隨著石油價格高漲,結合國情發(fā)展新一代煤化工產(chǎn)業(yè)以替代或減少石油進口和對外依存度的決策,是完全正確的。但是,某些方面對如何指導發(fā)展有些準備不足,對新一代煤化工的內(nèi)涵認識不清,加之,地方投資高漲的積極性難以抑制,從而導致了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的盲目性,特別是產(chǎn)煤地區(qū)以資源吸引投資的政策,更加滋長了發(fā)展盲目或混亂的局面。中國某些企業(yè)及產(chǎn)煤地區(qū)借所謂發(fā)展現(xiàn)代煤化工的機遇,實則為圈資源和追求高額利潤,不顧技術路線的優(yōu)劣,不顧環(huán)境生態(tài)破壞或影響,把過去政府部門法規(guī)明令禁止的技術和路線進行所謂的包裝,冠以高新技術的美名,或以新的能源綜合利用或循環(huán)經(jīng)濟的美譽而粉飾和包裝。譬如二十年代上海楊樹浦煤氣廠引進的中低溫干餾立式伍德爐系列,為高污染的落后技術,一舉堂而皇之地在陜、晉、寧、蒙等大地蓬勃地大肆發(fā)展起來,生產(chǎn)的油品產(chǎn)物均為嚴重污染的酚類及多環(huán)芳烴的PM2.5物質;早在六十年代已被世界化工界列為夕陽產(chǎn)業(yè)的焦化工業(yè)更是毫無節(jié)制地空前蓬勃發(fā)展,所產(chǎn)的焦爐氣不加嚴格處理直接用于完全燃燒鍋爐發(fā)電,導致硫醇、硫醚、硫氧碳、二硫化碳、噻吩等有機硫化物及其雜環(huán)有機氮、氰化合物、揮發(fā)酚類、多環(huán)芳烴等形成PM2.5物質的二次污染;焦化脫苯后的粗苯及輕焦油等PM2.5物質均進入了汽油進行調(diào)配,直接用于發(fā)動機燃料;煤加氫直接液化工藝六、七十年前在傳統(tǒng)煤基能源化工時代,德國發(fā)明的技術,早在七十年代兩次石油危機期間,已公認為該產(chǎn)物全為PM2.5結構(即多環(huán)芳烴結構)物質,包括了極度、廣譜致癌苯丙吡類多環(huán)芳烴結構及衍生的化合物均在其之中而被否決了的該工藝!
可想而知,上述中國新興發(fā)展的煤化工項目,魚目混珠,粉飾包裝成所謂新工藝,竟成了中國唯有特色的PM2.5物質的制造之大成。
何謂“新型工業(yè)化”
從改革開放30多年的實踐證明。按照科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的原則,去實現(xiàn)工業(yè)化的過程就能完整的體現(xiàn)新型工業(yè)方向或道路。第一,地球的資源是寶貴的,必須最大化地高效利用;第二,在發(fā)展經(jīng)濟(或產(chǎn)業(yè))的同時不允破壞環(huán)境和生態(tài);笫三,資源為公,必須樹立公平、公正、公開的價值觀,以及為子孫后代留下遺產(chǎn)。只要觀念上嚴格按三條實施技術創(chuàng)新及發(fā)展產(chǎn)業(yè),勢必會堅實地走上新型工業(yè)化方向!具體說來:創(chuàng)新和發(fā)展,必須按照“物質及能量兩大基本守恒”的原理去實現(xiàn)高效利用(在物質世界里能量也是由物質所產(chǎn)生的)只要做到“物盡其用,變廢為利、化廢為寶”的循環(huán)經(jīng)濟理念,辦好一切事情、體現(xiàn)一切過程。物質高效,最大化的利用了,自然廢物及副產(chǎn)必然大大減少。即可實現(xiàn)“增效、減排”的重大原則。如果完全可以做到少量排出物的綜合再利用。最終的結果必然是堅守了高效(對物質利用)、清潔(無污染或極微少排放)、低碳(已高效利用)可持續(xù)的原則!從源頭高效利資源(即物質)是根本。徹底地解決了資源、環(huán)境、發(fā)展(經(jīng)濟和社會)友好的“正能量關系”!不再走先建設,后治理的工業(yè)化老路,而行“新型工業(yè)化”的康莊路!
能源化工新體系的內(nèi)涵
要徹底消除陰霾,根本性的措施是建立能源化工新體系。黨和國家十分重視能源化工新體系的建立,早在上世紀1979年就在國家科委成立煤氣化、液化專業(yè)組,繼后國務院成立了煤轉化及煤化工專項規(guī)劃組,責成化工部為主體推動實施煤基能源化工新體系創(chuàng)新發(fā)展(時稱:以碳一化工為主體的新一代煤化工)。經(jīng)過三十多年的發(fā)展,現(xiàn)已具備全面實現(xiàn)系統(tǒng)工程產(chǎn)業(yè)化條件。即:
第一,以能量高效、物質高效利用為主體的煤、化、電、熱及相關產(chǎn)業(yè)偶合的能(能源)化(化學工業(yè))共軌技術(ECPG)為龍頭;
第二,以甲醇為主的,多元碳原料,分子設計、定相催化的烯、芳、烷碳、氫高效、高選擇性、高收率,全面替代石油化工新工藝;
第三,碳一化工新體系:如甲酸甲酯、甲酸、DMF系列;醋酸、醋酐、醋酸酯類、醋酸纖維素類、醋酸丁酸纖維、醋酸乙烯及其多元共聚物、聚乙烯醇類及其衍生物等體系;草酸酯類、草酸、乙醇酸酯、乙醇酸、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二苯酯、聚碳酸酯類體系等等。
第四,優(yōu)化集成甲醇尾氣還原制海綿鐵工藝,ECPG系統(tǒng)重要的產(chǎn)業(yè)耦合氣體還原制海綿鐵是世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)實施支撐裝備制造業(yè)精品戰(zhàn)略的一項重要創(chuàng)新。在國際上每年以>12%增長率在當今的鋼鐵業(yè)大力發(fā)展。該新興產(chǎn)業(yè)對于振興我國鋼鐵產(chǎn)業(yè),調(diào)整結構,提供優(yōu)質合金鋼鑄、鍛胚料,振興我國裝備制造業(yè)具有重大作用。多年來鋼鐵產(chǎn)業(yè)一直在尋求開發(fā)應用還原氣煉鐵新工藝,但由于單獨建設該產(chǎn)業(yè),必將建設煤氣化、凈化系統(tǒng)(系能源化工部分),再匹配上氣體還原的球團及豎爐還原系統(tǒng),且由于反應條件機理決定了經(jīng)過還原后的合成氣僅能用去總量的25%,大量尾氣需循環(huán)處理后部分與新鮮氣混合再用于還原,按工藝平衡需要,工藝過程中將有大量的氣體在循環(huán),造成設備龐大。如鋼廠單一建設該裝置勢必投資大,氣化、凈化就占總投資的70%~80%,還原鐵主裝置投資僅占20~30%,運行成本由于75%的氣源需循環(huán)利用,故導致經(jīng)濟難合理。而實現(xiàn)ECPG新工藝后,還原氣可和甲醇和燃氣輪機共用氣化凈化系統(tǒng),僅將甲醇尾氣直接用于還原煉鐵豎爐,即可實現(xiàn)工藝、工程、經(jīng)濟可行、可靠、科學、合理的耦合。初步計算該系統(tǒng)提供的合格還原氣的成本將<0.5元/標方。
第五,醇、醚含氧燃料新體系。將是替代烴類無氧燃料客觀發(fā)展的必然趨勢和自然界發(fā)展不可阻擋的潮流。
今天的世界,充分表明了以上能源化工新體系是結合中國的特色打造而發(fā)展起來的!全面地體現(xiàn)了當代能源化工領域高效、清潔、低碳、可持續(xù)的戰(zhàn)略原則。今天的中國,已經(jīng)具備了該領域產(chǎn)業(yè)全面“轉型升級”及“實現(xiàn)轉變發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構”的技術和物質基礎。
通過以上新體系對現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的改造及創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,經(jīng)歷系統(tǒng)規(guī)劃的逐步實施(用20年左右的健康發(fā)展)。中國全面地實現(xiàn)高效利用能源、資源,可以從源頭徹底地解決了歷史上因工業(yè)化帶來的環(huán)境污染和生態(tài)破壞的世界難題!PM2.5污染的問題也將徹底地告別強勁而空前發(fā)展的偉大中國!中國人完全有水平、有力量徹底地消除陰霾,重塑一片藍天!
(作者分別為化工行業(yè)生產(chǎn)力促進中心教授級高工、中國化工經(jīng)濟技術發(fā)展中心顧問、南開大學教授、南京國昌化工科技有限公司董事長)