《工業(yè)領域煤炭清潔高效利用行動計劃》明確提出煤化工結構不合理、煤炭綜合利用效率較低,必須綜合提升區(qū)域煤炭清潔高效利用水平,這引起業(yè)界的高度關注。業(yè)內專家表示,落實《計劃》目標,解決好我國用煤問題,包含兩層意思:一是控好煤,即減少煤炭用量;二是用好煤,即實現煤炭清潔利用。
現代煤化工是清潔利用煤炭的一條較好途徑。那么,已建成的煤化工項目是否實現了清潔生產?在節(jié)能減排和環(huán)境保護方面存在哪些問題?有哪些需要汲取的經驗和教訓?
可行性報告要“可行” 不可行性分析要重視
“煤化工前期準備非常重要,它決定著一個煤化工項目,甚至一個區(qū)域煤化工產業(yè)的成功與失敗。煤化工的源頭把控就是前期可研、工程技術設計、采購和施工建設等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)把握不住,到后面就不好辦了。”一家大型煤化工企業(yè)副總工程師黃新平在接受中國化工報記者獨家采訪時表示。黃新平長期在化工領域從事設計工作,后來又直接參與煤化工項目設計及工程管理,他提出了自己思考已久的觀點:任何一個煤化工項目都是十分復雜的系統工程。就單個煤化工項目而言,除了項目本身復雜的裝置系統外,外部環(huán)境甚至更為重要,項目選址、煤炭來源、運輸能力、水資源、動力供應、市場等都要考慮周全。但其中有些因素往往不被重視,或者說重視程度不夠。
黃新平說,項目選址要盡可能多地考慮到項目營運過程中對資源的便捷利用,比如選擇在煤炭坑口附近,或水源附近,或離市場近一些等,這樣利于節(jié)約資源、降低成本,也有利于節(jié)能減排。同時還要考慮到對社會資源的依托,這樣不但可以節(jié)省占地、投資,也有利于引進和留住人才。
業(yè)內另一位專家告訴中國化工報記者,煤化工選址的確大有學問,但一些項目單位、甚至包括一些地方政府,在煤化工選址上論證不夠充分、過于草率,造成日后項目營運過程中各種消耗過大,成本太高,困難重重。
中國化工報記者觀察發(fā)現,選址問題甚至決定著項目的成敗。記者了解到這樣一個案例,某煤化工項目在建設一段時間后,不得已只好暫時停建,原因雖然是多方面的,但前期工作不到位、可研不充分是一個重要方面。這個項目需要從外省調入煤炭,實際消費市場與可研也有差距;谶@些原因,業(yè)主單位經再三考慮,讓項目暫時停了下來,眼下處于欲上不能、欲罷不忍的兩難境地。
黃新平說,煤化工雖是傳統產業(yè),但近些年發(fā)展起來的煤制烯烴、煤制天然氣、煤制油、煤制芳烴、煤制乙二醇等現代煤化工則是新興產業(yè),由于缺乏可借鑒經驗,投資風險比其他產業(yè)要更大一些。因此,前期可研和設計環(huán)節(jié)必須一步一個腳印,實事求是,一定要做得好些、再好些,心里沒底的事不要做。
“煤化工項目的建設,需要首先編制可行性研究報告,上報有關部門審批。若干年來,我們一直在這樣做,效果究竟怎樣?我們不能全部否定,成績是不少的,但是問題也不少。”北京中科合成油工程有限公司顧問唐宏青接受中國化工報記者采訪時表示,突出的問題是編寫和評審可行性研究報告中的隨意性。有的可行性報告完全是圍著主觀意愿轉,說行就行,不行也行,致使項目在開工后發(fā)現資源不足、工程難以為繼,技術落后、達不到設計值,生產能力低下、“三廢”處理不好導致污染嚴重,投產后產品質量不達標、經營虧損……其結果與當初的“可行性”相去甚遠。
唐宏青一針見血地指出,可行性報告不可行的問題,大致由幾個方面造成:編制方是未來利益方、項目是領導拍板、業(yè)主求勝心切、宏觀管理缺失、專家不專業(yè)不獨立。譬如,編制方也是利益方這個問題,這是目前可行性研究最嚴重的問題之一。編制單位就是未來的設計方,毫無疑問想拿到未來的項目。只要項目成立,這筆錢是賺定的。所以,編制單位會千方百計想辦法證明項目是可行的。
“一些煤化工項目可研報告的全面性和系統性不盡完善。”黃新平說,為使項目可研報告得到審批部門的認可,不少業(yè)主和設計單位對可研素材和數據選擇性使用,往往有利方面說得多,不利的話說得少或者不說,甚至存在有個別數據不實的現象。
國外一些好的經驗也許會給我們開展煤化工設計提供必要的借鑒。據中國化工報記者了解,美國搞能源示范項目,一般先由國家能源部門委托專業(yè)機構做概念設計,在此基礎上再交給企業(yè)做項目的可行性研究和論證。
一位了解內情的行業(yè)專家告訴記者,可研報告不深、不透幾乎成為一種普遍現象。如果看可研報告,項目個個都好,但建起來以后,卻并不是那么一回事,各種問題一大堆。“可研與項目建設中遇到的真實情況并不完全一致,會存在許多變量。”該專家表示,搞煤化工項目不能“摸著石頭過河”。企業(yè)承受不起這樣的過河方式。
唐宏青對行業(yè)給出3點建議,第一,可行性研究報告的編制方不能參與今后該項目的設計、制造、監(jiān)理、承包等收費業(yè)務,與項目有關的設備制造方、技術提供方不宜擔任專家組成員,切斷編制方的利益鏈。第二,可行性報告的編制應由國家層面的政府機構主導,特別是重大工藝技術成功后,應該編制國家宏觀發(fā)展可行性研究報告。同時設立項目追究制,一旦出了“不可行”的問題,要追究相關負責人的責任。第三,在重大項目可行性研究的同時,也應進行不可行性分析。
先天缺陷易致終身“帶病” 項目設計須把好第一關
“項目設計是煤化工節(jié)能減排和環(huán)境保護的第一道關口,是煤化工能否實現清潔生產的技術保障。”出于職業(yè)習慣和對行業(yè)的了解,黃新平直呼設計對于煤化工項目的重要性,強調說設計是龍頭、是靈魂,一個項目的成功與否、進度的快慢、投資是否合理、采購的設備材料是否正確、操作是否順暢、能耗物耗指標是否先進,甚至包括工程的安全、環(huán)保及職工健康衛(wèi)生情況等均與設計有關。
但在現實操作中,設計環(huán)節(jié)似乎沒有得到應有的重視。由于現代煤化工項目國內外先例較少,我國一些煤化工設計院所理論準備并不充分,實踐經驗較少,設計就成為我國發(fā)展煤化工的薄弱環(huán)節(jié)。在這樣的情況下,一些設計單位把西方上世紀八九十年代的煤化工技術拿過來“照葫蘆畫瓢”,或稍加改進變成“國產化”,就開始為業(yè)主單位搞設計。遇到懂行的業(yè)主單位,會在業(yè)主的把關下少出些差錯,而遇到不懂行的業(yè)主單位,問題就多了。這樣設計出來的項目,由于許多環(huán)節(jié)考慮不周,不但節(jié)能減排做不到,甚至浪費驚人,損失巨大。
“由于設計時考慮不周,裝置到處都是排放點,對空排放、跑冒滴漏在所難免,既造成能源和資源的浪費,還對安全和環(huán)保構成威脅。”黃新平舉例說,現在國外技術已實現密閉排放,而我國一些設計單位設計理念過時,項目節(jié)能減排壓力很大,造成驚人的浪費。比如一些設計布局不盡合理,流程來回折返,項目現場管網九曲十八彎,造成裝置在運行過程中能量損失和浪費;還有一些設計不當,造成設備利用率不高,這方面的例子在一些煤化工項目現場比比皆是。
黃新平還舉例說,有的煤化工項目在設計過程中,由于設計總院和各單項設計院所之間協調不夠,造成系統之間不平衡,因而增高能耗。比如有的化工系統與動力系統不匹配,動力系統提供的蒸汽壓力高于化工系統需要的壓力,只好另外采取降溫降壓措施,造成浪費。
在這種情況下,談論節(jié)能減排多少有些奢侈。
業(yè)內專家告訴記者,對于設計中存在的缺陷,項目建成后往往木已成舟,很難再進行大的優(yōu)化,技術改造的難度非常大,有些缺陷甚至只能使項目終身“帶病”運行。
記者了解到,一些煤化工項目在建設過程中,出現了較多的“設計變更”和“變更設計”現象,甚至出現同一個地方變更多次的情況,“邊勘測、邊設計、邊施工”的“三邊”工程也絕非個別存在。我國前期所建的一批煤化工項目,大都出現反復的“設計變更”和“變更設計”,可謂是建了改、改了建。
“煤化工項目的總體設計深度遠遠不夠,給煤化工帶來的傷害很大。”黃新平對此深表憂慮,如果設計不過關,煤化工作為煤炭清潔利用的角色就會名不符實,清潔生產也會大打折扣。更為嚴重的是,煤化工設計單位往往用一套圖紙反復復制,如果第一套裝置有缺陷,這種“基因”就會“遺傳”到更多的項目當中去。比如煤制氣項目,就已復制了5套裝置,還有更多的項目在等待復制,而事實上第一套裝置的問題還有很多,這樣復制下去后果不堪設想。黃新平呼吁煤化工設計單位認真總結現有示范項目的教訓和問題,并在此基礎上開展設計優(yōu)化。
唐宏青則表示,這涉及到體制問題。以前工藝路線是由設計院的總工程師開會,主力工藝設計人員集體討論定的,F在是項目經理負責制,在一些工程公司里,不是工藝出身的設計人員也當上了項目經理,可他們并不懂工藝。而工藝是決定整個設計的主導,這些不懂得工藝的人只能“套”了。可以說,后一套設計比前一套錯誤更多是正,F象,因為“套”的過程中,由于某些條件的變化,會有“套”錯的地方。“現在的人事制度也妨礙了技術的提高。人員跳槽頻繁,不長期從事一個工作,真正弄通弄懂的人越來越少。”唐宏青強調。
成敗關鍵在于節(jié)能減排清潔生產有賴系統優(yōu)化
“煤化工行業(yè)相對于石油化工和天然氣化工來說,是一個能源利用率低、‘三廢’排放量多的行業(yè)。在發(fā)展煤化工的問題上,始終有不同聲音,不贊成的意見主要也是出于上述原因。因此煤化工發(fā)展的成敗關鍵在于節(jié)能減排。如果還是沿用傳統煤化工的發(fā)展模式,只能是死路一條。”一位行業(yè)權威專家向記者表達了上述觀點。這位專家說,發(fā)展煤化工必須采用先進清潔的生產技術,在經濟可行的前提下,盡量減少項目對環(huán)境的影響,實現節(jié)能減排。如采用潔凈煤氣化技術、大型空分技術、高效凈化技術、酸性氣體達標排放技術、新型甲醇合成技術和設備、高效精餾技術等。采用高效的公用工程配置也是節(jié)能減排的措施之一,如高濃縮倍率的循環(huán)水技術、凝結水閉路循環(huán)技術、水網絡集成優(yōu)化技術、能量回收和梯級利用技術等。
黃新平對此表示了贊同,他舉例說,有的煤化工對不同等級的凝結水回收做的不夠完善,導致一部分蒸汽冷凝水無法排入凝結水系統,不得已只得暫時外排,造成了水資源和熱能的浪費;如要改善,還需花大力氣進行系統的改造。
黃新平說,搞煤化工“氣頭”是關鍵,目前我國一些設計單位對作為“氣頭”的氣化爐進行了一系列創(chuàng)新,在吸收國外技術的基礎上研發(fā)出了多種國產氣化爐,如清華爐、航天爐等,可根據煤質對氣化爐技術做相應的調整,不會水土不服。但對包括氣化爐在內的整個大系統的優(yōu)化和完善,有些不盡人意,少有人和機構專門做這件事情。這些問題給煤化工項目的匹配運行帶來了困惑,使項目難以實現“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”穩(wěn)定運行。在節(jié)能減排的大環(huán)境下,工藝技術一定要適應要求,一定要開展設計優(yōu)化和技術創(chuàng)新。
“加強項目的生產管理,生產裝置實現‘安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)’穩(wěn)定運行,也是保證節(jié)能減排的必要條件。”大唐能源化工公司生產技術部副主任孔凡貴也深有體會地告訴中國化工報記者。
“煤化工發(fā)展要充分重視二氧化碳減排問題。雖然目前國家還沒有這方面的硬性要求,但根據國內外發(fā)展形勢判斷,政府部門遲早會有要求。”行業(yè)專家同時提醒煤化工行業(yè)。