煤化工的冷與熱 哪個領(lǐng)域在升溫?
作者/來源: 日期: 2015-10-19 點擊率:1304
眼下,煤化工領(lǐng)域一冷一熱。此前被熱捧的煤制烯烴、煤制油和煤制氣項目悄然退燒。根據(jù)中國石化聯(lián)合會2011年8月公布的數(shù)據(jù),在建擬建產(chǎn)能分別高達(dá)2800萬噸、4000萬噸和1500億立方米。但據(jù)記者了解,以目前開展前期工作和正在建設(shè)的項目推算,到“十三五”末,我國煤制烯烴、煤制油和煤制氣有效產(chǎn)能很難突破1500萬噸、2000萬噸和680億立方米,較預(yù)計產(chǎn)能銳減一半。但與此形成顯明對比的是,此前并不被看重的以煤熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)利用卻悄然升溫。據(jù)記者了解,目前國內(nèi)建成、在建、擬建的煤熱解產(chǎn)能超過1.8億噸。其中,僅今年投產(chǎn)的中低溫煤焦油加氫項目產(chǎn)能就有200萬噸,對應(yīng)的熱解產(chǎn)能超過2000萬噸。2016年還有160萬噸中低溫煤焦油加氫和1600余萬噸煤熱解產(chǎn)能釋放。人們不僅要問,煤炭分質(zhì)利用緣何會柳暗花明?
制約瓶頸逐一解決
7月12日,由陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司與北京柯林斯達(dá)科技發(fā)展有限公司聯(lián)合開發(fā)的氣化-低階煤熱解一體化技術(shù)(CGPS),在北京通過了由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。由中國工程院院士謝克昌、倪維斗、金涌等9位專家組成的鑒定組認(rèn)為:該技術(shù)通過熱解與半焦氣化技術(shù)的耦合,以半焦粉氣化產(chǎn)生的高溫煤氣作為熱載體,進(jìn)行逆向串級直接接觸熱解,實現(xiàn)了高溫煤氣顯熱的高效合理利用與低階煤的梯級熱解。其萬噸級工業(yè)化試驗裝置工藝流程主裝置及自動化控制先進(jìn)合理,便于操作和穩(wěn)定運行。整套技術(shù)推進(jìn)了低階煤定向熱解制高品質(zhì)焦油與煤氣技術(shù)研發(fā)進(jìn)程,屬國際首創(chuàng)、居領(lǐng)先地位。
這時時隔不足20天時間,我國誕生的又一先進(jìn)煤熱解技術(shù)。6月25日,由陜煤化集團(tuán)神木天元化工有限公司與華陸工程科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤工藝技術(shù),順利通過了由陜西省科技廳組織的科技成果鑒定。以金涌院士為組長的鑒定組認(rèn)定:該技術(shù)攻克了煤低溫?zé)峤忸I(lǐng)域粉煤潔凈化分質(zhì)利用關(guān)鍵性技術(shù)和裝備,整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
上述兩項技術(shù)成果只是我國煤分質(zhì)利用技術(shù)突飛猛進(jìn)的一個縮影。
事實上,近幾年,以煤熱解為龍頭的我國煤分質(zhì)利用領(lǐng)域的新技術(shù)層出不窮:2010年,神木天元化工公司將自主開發(fā)的中低溫煤焦油輕質(zhì)化技術(shù)與塊煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)、煤焦油延遲焦化技術(shù)集成耦合,建成年產(chǎn)135萬噸塊煤熱解-50萬噸煤焦油加氫制取石腦油、柴油餾份工業(yè)化示范裝置,成功突破了塊煤熱解、荒煤氣制氫、中低溫煤焦油固定床加氫技術(shù)大型化應(yīng)用難題;
2011年,河南龍成集團(tuán)成功開發(fā)低階煤旋轉(zhuǎn)床熱解技術(shù),并建成30萬噸/年工業(yè)化裝置;
2013年4月27日,陜煤化集團(tuán)神木富油能源科技有限公司開發(fā)的中/低溫煤焦油全餾分加氫多產(chǎn)中間餾分油成套工業(yè)化技術(shù)(FTH),被以中國工程院院士謝克昌為組長的鑒定組認(rèn)定為“系世界首創(chuàng),居領(lǐng)先水平”,采用該技術(shù)建設(shè)的12萬噸/年工業(yè)化裝置,現(xiàn)已穩(wěn)定運行2年多時間,成為全球首套煤焦油固定床全餾份加氫工業(yè)化示范裝置;
2015年7月,采用上海新佑能源科技有限公司與河北新啟元能源技術(shù)開發(fā)股份有限公司聯(lián)合開發(fā)的劣質(zhì)油全返混沸騰床加氫技術(shù)建設(shè)的河北新啟元能源技術(shù)開發(fā)股份有限公司15萬噸/年中低溫煤焦油全餾份加氫裝置一次投料成功并實現(xiàn)穩(wěn)定運行;
2015年8月20日,采用延長(石油)集團(tuán)與美國KBR公司合作開發(fā)的渣油懸浮床加氫催化裂化技術(shù)(VCC)建設(shè)的全球首套煤焦油懸浮床加氫裂解工業(yè)化裝置——延長安源化工有限公司50萬噸/年中低溫煤焦油懸浮床加氫工業(yè)化裝置實現(xiàn)中交……
“目前,僅陜煤化集團(tuán)就開展了6個不同方向的煤熱解技術(shù)研究。其中3項研究已經(jīng)完成中試,另外3項研究取得了關(guān)鍵技術(shù)突破。”全國人大代表、陜煤化集團(tuán)黨委書記華煒自豪地對記者說。
他向記者介紹,煤分質(zhì)利用理念最早由陜煤化集團(tuán)提出。其整體思路是:含油率較高(5%以上)的低階煤,經(jīng)中低溫(550~850℃)熱解,抽取其中的焦油、煤氣等輕質(zhì)組分,同時獲得熱值較高的清潔材料半焦。煤氣用于制氫或甲烷;煤焦油經(jīng)提酚等處理后與氫氣催化裂化反應(yīng)生產(chǎn)石腦油和柴油餾分;脫除了揮發(fā)份的半焦,比原煤熱值更高、更潔凈,既可氣化生產(chǎn)合成氣,繼而生產(chǎn)化工產(chǎn)品,又可作為優(yōu)質(zhì)民用燃料和電廠燃料,還可替代無煙煤,用于煉鋼爐的高爐噴吹,從而實現(xiàn)了煤的分質(zhì)分級高效清潔利用。以熱解為龍頭的煤分質(zhì)利用自上世紀(jì)30年代起就受到各國關(guān)注。
目前,全球已經(jīng)有近20個煤熱解技術(shù)問世。中國于上世紀(jì)80年代末成功開發(fā)了立式爐塊煤熱解技術(shù),一直沿用至今。目前全國煤熱解產(chǎn)能已經(jīng)超過8000萬噸/年。但立式爐只能以塊煤作原料、煤氣有效成份和熱值低、單爐產(chǎn)能小等弊端,使其進(jìn)一步推廣受到限制,也難以真正體現(xiàn)煤分質(zhì)利用的高效與清潔。為此,近幾年,粉煤或全煤熱解技術(shù)成為眾多企業(yè)和科研單位競相開發(fā)的方向。這其中,高溫煤氣中的油塵分離、高濃度(含焦油、酚、苯、氨氮、COD)熱解廢水的處理與資源化利用,以及裝置大型化成為制約粉煤或全煤熱解的3大難題,也是煤分質(zhì)利用必須邁過的3道檻,F(xiàn)在,經(jīng)過科技人員的不懈努力,上述3大難題已經(jīng)全部有了較為合理的解決方案。
其中,神木天元公司與華陸公司開發(fā)的低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤工藝技術(shù),在用熱煙氣干燥粉煤的同時,吹出粒徑小于0.2毫米的煤塵,大幅減少了后序熱解過程煤焦油中的煤塵量,并巧妙運用高速離心分離技術(shù),將含有少量煤塵的焦油進(jìn)行高效分離,最終破解了粉煤熱解過程油塵難以分離的難題。CGPS技術(shù)則將粒徑小于25毫米的末煤經(jīng)分級布料進(jìn)入帶式爐,形成多層移動顆粒床層,利用不同顆粒煤層組成的移動過濾層,通過慣性碰撞、擴(kuò)散沉積、重力沉積、直接攔截、靜電吸引等過濾原理,實現(xiàn)對熱解煤氣的高效自除塵(除塵率達(dá)96%以上,焦油中含塵量降至0.32克/標(biāo)方以下)。熱解廢水處理方面,神木天元公司通過將多項先進(jìn)水處理技術(shù)集成耦合,探索出可行的熱解廢水解決方案。該方案經(jīng)破乳、膜處理、生化處理后,所得中水全部返回系統(tǒng)再利用,從而實現(xiàn)了煤熱解廢水的零排放,現(xiàn)已經(jīng)通過了中試裝置驗證。正在建設(shè)的120噸/小時工業(yè)化裝置,已經(jīng)完成單元調(diào)試,將于9月開始聯(lián)動試運行。屆時,長期困擾煤分質(zhì)利用的熱解廢水處理難題也將告破。
至于熱解裝置大型化問題,河南龍成集團(tuán)開發(fā)的低階煤旋轉(zhuǎn)床熱解技術(shù)已經(jīng)建成并運行了兩套80萬噸/年工業(yè)化裝置;北京柯林斯達(dá)公司開發(fā)的帶式爐內(nèi)熱式粉煤(或褐煤)熱解技術(shù)單爐規(guī)?蛇_(dá)100萬噸/年;陜煤化技術(shù)研究院有限公司開發(fā)的模塊化工藝,一個模塊年處理煤量可達(dá)300萬噸~400萬噸……不僅如此,包括CGPS等數(shù)套工藝均采用油洗替代傳統(tǒng)工藝的水洗,從而大幅減少了熱解廢水的產(chǎn)生,并使副產(chǎn)的半焦(或焦粉)變得更加清潔。加之這些工藝的熱解煤氣中一氧化碳+氫氣+甲烷+烯烴等有效氣成分均超過80%,具有熱值高、有效氣含量高、品質(zhì)優(yōu)等特點,既可制氫,又可生產(chǎn)液化天然氣,還可生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品,能夠真正實現(xiàn)煤氣的全部資源化利用。
神木富油公司開發(fā)的FTH技術(shù)、上海新佑能源科技公司開發(fā)的沸騰床加氫技術(shù),以及延長石油集團(tuán)開發(fā)的VCC技術(shù),均可實現(xiàn)對劣質(zhì)煤焦油的全餾分加氫處理,大幅提高煤焦油加氫過程液體產(chǎn)品收率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。“此前人們擔(dān)心的煤熱解所得半焦(或焦粉)的出路問題,而今也有了理想的解決方案。”華煒向記者透露。
他說,早在3年前,立志于煤炭分質(zhì)分級利用的陜煤化集團(tuán)就開始關(guān)注半焦(焦粉)的出路問題,并委托陜煤化技術(shù)研究院有限公司開展這方面的研究。經(jīng)過幾年努力和大量工業(yè)化應(yīng)用試驗表明,半焦(焦粉)制備水煤漿氣化或直接氣化,其效果與原煤并無多大區(qū)別;用于高爐噴吹替代無煙煤也是完全可行的;用作居民冬季取暖的燃料,由于在熱解過程已經(jīng)脫除了硫、氮、揮發(fā)分,不僅熱值高,且潔凈耐用。為解決傳統(tǒng)塊煤熱解過程中攜帶含氨廢水污染環(huán)境等問題,陜煤化集團(tuán)聯(lián)合相關(guān)科研單位,開發(fā)并工業(yè)化應(yīng)用了油洗工藝和干法熄焦技術(shù),現(xiàn)已經(jīng)全部經(jīng)過工業(yè)化應(yīng)用驗證,從而確保了所得半焦綠色清潔,各項質(zhì)量指標(biāo)滿足甚至優(yōu)于優(yōu)質(zhì)無煙塊煤質(zhì)量要求。
另外,為使老百姓方便地使用潔凈焦粉,陜煤化集團(tuán)還建成30萬噸/年型焦生產(chǎn)線,現(xiàn)已開始生產(chǎn)并對外銷售型焦,其產(chǎn)品深受用戶好評。“我們開發(fā)的純氧連續(xù)氣化技術(shù),不僅可以以無煙煤作原料,也可用焦炭、煙煤、型煤等碎煤作原料。”江西昌昱實業(yè)有限公司總工程師趙樂群的話證明了華煒的說法。陜西府谷奧維乾元化工有限公司總經(jīng)理任濤亦向記者證實:該公司30萬噸/年合成氨、52萬噸/年尿素裝置配套的水煤漿氣化爐所用原料一半以上就是其自產(chǎn)的焦粉,裝置2年多的運行結(jié)果表明:焦粉替代原煤制漿造氣沒有問題。“目前,河北省散燒煤量達(dá)6000萬噸/年,京津冀地區(qū)散燒煤量更高達(dá)7200萬噸/年,由于散燒煤過程會排放大量二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳和煙塵,導(dǎo)致當(dāng)?shù)仂F霾不斷加劇且很難治理。但若全部換成天然氣,因受到各種因素制約短期內(nèi)難以實現(xiàn)。后期,一旦清潔半焦或型焦能夠在京津冀地區(qū)推廣應(yīng)用,不僅能夠極大地緩解京津冀地區(qū)的環(huán)境壓力,也將徹底解決困擾煤分質(zhì)利用發(fā)展的半焦(焦粉)的出路問題。”謝克昌說。“可以說,一度制約煤分質(zhì)利用的幾大關(guān)鍵核心問題,現(xiàn)已全部得到解決,煤分質(zhì)利用已經(jīng)擁有較為堅實的技術(shù)支持。”華煒高興地表示。效益可觀贏得認(rèn)可在突破技術(shù)瓶頸的同時,煤分質(zhì)利用示范項目良好的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能環(huán)保效果、能源轉(zhuǎn)換效率,以及廣泛的外延特性,同樣令業(yè)界振奮。
目前,國內(nèi)共有3家煤分質(zhì)利用示范企業(yè),分別是:陜煤化集團(tuán)神木天元化工有限公司、內(nèi)蒙古慶華集團(tuán)煤化工公司、黑龍江寶泰隆煤化工股份公司。這3家企業(yè)均以煤熱解為龍頭,然后對熱解產(chǎn)生的煤氣、煤焦油、焦炭進(jìn)行深加工利用。其工藝流程如下:煤→熱解→煤氣+煤焦油+焦炭;煤氣→制氫(或生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn)品);煤焦油+氫氣→柴油餾分+石腦油+石油液化氣;焦炭→煉鐵、電石、化工或民用。所不同的是,神木天元采用的是中低溫煤熱解工藝;寶泰隆選擇了高溫煤熱解路徑;慶華集團(tuán)同時采用了煤中溫和高溫?zé)峤鈨煞N工藝。神木天元公司是我國目前最大的煤分質(zhì)利用示范企業(yè),擁有年產(chǎn)135萬噸煤中低溫?zé)峤狻?.2萬噸精酚、50萬噸中低溫煤焦油加氫生產(chǎn)能力。自2010年4月投產(chǎn)以來,該公司累計實現(xiàn)銷售收入154億元,實現(xiàn)利潤超過14億元。據(jù)該公司董事長毛世強(qiáng)介紹,今年以來,在國內(nèi)成品油、焦炭及其他化工產(chǎn)品價格持續(xù)大幅下跌、傳統(tǒng)煤化工企業(yè)大面積虧損、現(xiàn)代煤化工企業(yè)微利甚至虧損經(jīng)營的極其不利的情況下,神木天元公司依然逆勢走紅——1~7月累計實現(xiàn)銷售收入11.87億元,上繳稅金8000余萬元,實現(xiàn)凈利潤3700余萬元。記者了解到,內(nèi)蒙古慶華集團(tuán)、黑龍江寶泰隆公司兩家煤分質(zhì)利用示范企業(yè)同樣取得了不俗業(yè)績。其中,寶泰隆公司半年報顯示,上半年該公司實現(xiàn)凈利潤8470萬元,同比激增1.46倍。煤分質(zhì)利用項目顯著的節(jié)能減排效果同樣令業(yè)界稱道。
北京焦化廠原總工程師陳衛(wèi)國表示,煤的有用成分主要包括揮發(fā)分和固定炭。雖然國內(nèi)外煤的利用途徑很多,但無論是燃燒取暖發(fā)電,還是作為化工生產(chǎn)原料,均未對揮發(fā)分和固定炭進(jìn)行分離,而是直接燃燒或氣化,不能發(fā)揮兩種成分各自優(yōu)勢,導(dǎo)致煤的利用效率與能量轉(zhuǎn)化率低下,排放物多,環(huán)境污染重。但煤分質(zhì)利用則不同。它先通過熱解將固定炭和揮發(fā)分分離,再對其分別加工利用,從而最大限度地利用了能源與資源,整個過程的能源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)70%以上,真正實現(xiàn)了煤的清潔高效利用。
陜西省石化聯(lián)合會副會長胡海峰、延長石油集團(tuán)高級顧問張積耀等專家則向記者介紹,無論傳統(tǒng)煤化工還是現(xiàn)代煤化工,合成氣中都存在碳多氫少的問題。為了實現(xiàn)碳/氫平衡,煤化工企業(yè)不得不用超過1/4的煤生產(chǎn)氫氣。每生產(chǎn)1噸氫氣,又會產(chǎn)生22噸二氧化碳,導(dǎo)致煤化工二氧化碳排放量居高不下。而包括神木天元公司在內(nèi)的煤分質(zhì)利用項目,從煤氣或荒煤氣中提取氫氣,沒有為制氫單獨消耗煤炭,二氧化碳排放量因此大幅減少,綜合能耗顯著下降。陜西省化工學(xué)會名譽(yù)理事長賀永德則以神木天元公司135萬噸/年煤中溫?zé)峤饴?lián)產(chǎn)50萬噸/年中溫煤焦油加氫項目運行多年的實際數(shù)據(jù)為例表示,與直接或間接煤制油項目相比,煤分質(zhì)利用制油的綜合能耗僅相當(dāng)于前者的2/3,二氧化碳排放量相當(dāng)于前者的1/2,項目投資額僅為前者的1/3~1/2,50萬噸/年規(guī)模煤制油年減排二氧化碳可達(dá)43萬噸。據(jù)記者了解,已經(jīng)形成年產(chǎn)800萬噸潔凈煤、500萬噸煤熱解、66萬噸煤焦油加氫、20萬噸焦?fàn)t煤氣制甲醇、20萬噸甲醇制芳烴、10萬噸粗苯加氫、20萬噸己內(nèi)酰胺、200噸碳纖維、1億塊粉煤灰制磚生產(chǎn)能力的慶華集團(tuán),不僅取得了良好經(jīng)濟(jì)效益,還憑借其完整的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,年回收利用焦?fàn)t煤氣10.8億立方米,節(jié)約標(biāo)煤50萬噸,減少二氧化硫排放量1.5萬噸。
“目前情況下,煤分質(zhì)分級利用無疑是煤炭最合理的利用路徑和煤炭清潔高效利用的方向。”中國工程院院士金涌在接受記者采訪時這樣表示。他說,以煤熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)分級利用,先通過溫和的物理方式,將煤中輕質(zhì)易揮發(fā)也是附加值高的部分“拔”出來,剩余部分該怎么用還怎么用,等于用最低的能量消耗獲得了高附加值產(chǎn)品,既符合高質(zhì)高用、低質(zhì)低用的客觀規(guī)律,也極大地降低了單位產(chǎn)值能耗。更為可貴的是:通過熱解獲得的煤焦油、煤氣、焦炭(半焦或焦粉)能夠方便地與傳統(tǒng)煤化工、現(xiàn)代煤化工、超超臨界發(fā)電、IGCC、城市熱電聯(lián)供、建材,甚至石油化工對接耦合,實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)與不同工藝之間的優(yōu)勢互補(bǔ),從而構(gòu)筑起跨行業(yè)發(fā)展的大煤化工構(gòu)架,使煤炭高效利用的途徑更加豐富、前景更加廣闊。政策惠顧前景可期煤分質(zhì)利用示范企近幾年良好的表現(xiàn),不僅贏得業(yè)內(nèi)專家和企業(yè)的稱贊,也獲得了政府的認(rèn)可。這一點,從近幾年相關(guān)政策對煤分質(zhì)利用的扶持可見一斑。
2014年8月20日,在國家發(fā)改委發(fā)布的《西部地區(qū)鼓勵類產(chǎn)業(yè)目錄》中,為各屆熱捧的5大現(xiàn)代煤化工未能入列,而“15萬噸/年及以上單套無水煤焦油深加工”卻列入其中。此前發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》和《中西部地區(qū)外商投資優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)目錄(2013年修訂)》,也分別將煤焦油深加工和焦炭副產(chǎn)品綜合利用列入“鼓勵類”。由于煤焦油深工或綜合利用均屬煤炭分質(zhì)利用的重要組成部分,因此,該《目錄》被解讀為國家鼓勵在西部地區(qū)發(fā)展煤分質(zhì)利用。到后來,更多政策則更加明確地鼓勵煤分質(zhì)利用發(fā)展。2014年11月9日,國務(wù)院下發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014~2020)》指出:要制定和實施煤炭清潔高效利用規(guī)劃,積極推進(jìn)煤炭分級分質(zhì)梯級利用,加大煤炭洗選比重,鼓勵煤矸石等低熱值煤和劣質(zhì)煤就地清潔轉(zhuǎn)化利用。2015年1月12日,國家能源局、環(huán)保部、工信部聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效利用的意見》指出:在條件適合地區(qū),積極推進(jìn)煤炭分級分質(zhì)利用,優(yōu)化褐煤資源開發(fā),鼓勵低階煤提質(zhì)技術(shù)研發(fā)和示范,推廣低階煤產(chǎn)地分級提質(zhì),提高煤炭利用附加值。一位參與《“十三五”煤炭規(guī)劃(草案)》編制工作的專家向記者透露,利用熱解和煤焦油加氫技術(shù)生產(chǎn)石腦油和柴油餾分,不僅能增加我國油品供應(yīng),還為富煤缺水的西部地區(qū)找出了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的路子。因此,《“十三五”煤炭規(guī)劃(草案)》將鼓勵利用新疆哈密、準(zhǔn)東、陜西榆林等地含油較高的低階煤或富流煙煤進(jìn)行煤分質(zhì)利用試驗示范。但由于幾套褐煤提質(zhì)項目的效果差強(qiáng)人意,將不再鼓勵褐煤提質(zhì)。另一位參與了《國家能源“十三五”規(guī)劃(草案)》編制工作的專家亦表示,考慮到煤炭分質(zhì)分級利用良好的經(jīng)濟(jì)效益與顯著的環(huán)保與節(jié)能減排效果,《國家能源“十三五”規(guī)劃(草案)》將會要求:加強(qiáng)富油煤分質(zhì)分級高效清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,有序推進(jìn)陜北、隴東等地區(qū)富油煤資源深加工。2015年7月7日,國家能源局發(fā)布了《關(guān)于規(guī)范煤制燃料示范工作的指導(dǎo)意見》(第二次征求意見稿)。大型煤提質(zhì)(熱解)技術(shù),包括干燥、熱解、焦油加工等成套技術(shù)等都已經(jīng)位列該指導(dǎo)意見的6大示范內(nèi)容之一。7月12日,參加CGPS技術(shù)成果鑒定會的中國工程院原副院長謝克昌院士透露,煤分質(zhì)利用已經(jīng)被確定為煤炭高效利用的方向,國家科技部已將百萬噸煤定向熱解制高品質(zhì)焦油及煤氣確定為“十三五”重大科技攻關(guān)項目,要求2020年以前取得突破,建成百萬噸級示范項目。而據(jù)陜西省人大常委會副主任李金柱介紹,2014年4季度,陜西省及榆林市政府就向國家能源局遞交了一份《關(guān)于用榆林蘭炭(半焦)替代無煙塊煤助京津冀地區(qū)減霾的報告》。該報告得到國家高層及國家有關(guān)部門高度重視,并委托陜煤化集團(tuán)等單位進(jìn)行科學(xué)客觀翔實的調(diào)研論證。2015年初,一份翔實報告再度上報給國家能源局。
報告認(rèn)為,只要熱解過程采用了油洗和干法熄焦或清水熄焦,并踐行的是煤分質(zhì)分級利用的理念,不僅能夠確保生產(chǎn)過程高效清潔,也能保證所得半焦(焦粉)的清潔,可以完全替代無煙塊煤用作民用燃料。由于油洗和干法熄焦或清水熄焦均在陜煤化不同裝置上應(yīng)用驗證,并不存在懸而未決和技術(shù)或工程問題,后期,一旦新建煤分質(zhì)利用項目全部采用這些潔凈工藝,并形成一定規(guī)模,就有望獲得京津冀地區(qū)政府相關(guān)配套政策支持,加快半焦進(jìn)入該地區(qū)散燒煤市場的步伐,徹底解決煤分質(zhì)利用企業(yè)的后顧之憂。項目增多產(chǎn)業(yè)提速近幾年,進(jìn)軍煤分質(zhì)利用的企業(yè)不斷增多。今年以來,能源化工領(lǐng)域投資回落、現(xiàn)代煤化工由熱轉(zhuǎn)冷的背景下,投資者對煤分質(zhì)利用的熱情依然有增無減。
5月24日,在西安舉行的第19屆中國東西部合作與投資貿(mào)易洽談會暨絲綢之路國際博覽會上,擁有低階煤旋轉(zhuǎn)床熱解專利技術(shù)的河南龍成集團(tuán),與榆林市政府簽訂了總投資72億元的1000萬噸/年粉煤清潔高效綜合利用項目協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,成龍集團(tuán)將在神木縣境內(nèi),建設(shè)千萬噸級煤分質(zhì)利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范基地。
一個多月后的7月7日,在第21屆中國蘭州投資貿(mào)易洽談會上,新疆廣匯能源股份公司與酒泉市瓜州縣簽訂了總投資70億元的1000萬噸/年煤分質(zhì)利用項目合作協(xié)議。根據(jù)規(guī)劃,該項目將于2015年10月開工建設(shè),達(dá)產(chǎn)后,每年可生產(chǎn)300萬噸提質(zhì)煤、8.8億立方米液化天然氣、100萬噸煤焦油,7萬噸化工產(chǎn)品,年銷售收入可達(dá)40億元、稅金10億元。此前,廣匯能源股份公司曾發(fā)布公告稱:經(jīng)反復(fù)研究分析,新疆哈密淖毛湖煤質(zhì)屬于特低硫、特低磷、高發(fā)熱量的富油、高油長焰煤,是非常理想的化工用煤。為實現(xiàn)公司擁有的稀缺優(yōu)質(zhì)煤炭的高效清潔利用,擬終止控股子公司新疆廣匯新能源有限公司已經(jīng)進(jìn)行了一年多的100萬噸/年煤制烯烴、15.2億立方米/年煤制液化天然氣項目的前期工作,改為斥資78.08億元,建設(shè)1000萬噸/年原煤伴生資源加工與綜合利用項目(煤炭分質(zhì)分級利用項目)。根據(jù)該公告,廣匯新疆公司將在哈密淖毛湖工業(yè)園區(qū)建設(shè)以煤熱解為龍頭的煤—化—油一體化項目。即煤中溫?zé)峤馍a(chǎn)半焦+煤焦油+荒煤氣;從煤焦油中提取酚油并制取精酚;荒煤氣凈化后,部分作為燃料供給熱解爐燃燒,部分作為下游制氫裝置的原料,另一部分用于發(fā)電;煤焦油加氫后生產(chǎn)石腦油、柴油餾分,同時副產(chǎn)石油液化氣和煤瀝青。最終形成年產(chǎn)610萬噸半焦、160萬噸煤焦油加氫、2萬立方米/小時荒煤氣制氫、35萬立方米荒煤氣發(fā)電生產(chǎn)能力。
8月26日,陜煤化集團(tuán)神木天元化工有限公司董事長毛世強(qiáng)向外界透露:“我們擬斥資63億元,采用自主開發(fā)的低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤工藝技術(shù),在神木錦界工業(yè)園區(qū),建設(shè)單套產(chǎn)能100萬噸/年、合計產(chǎn)能660萬噸/年煤分質(zhì)利用項目。該項目將全部采用油洗及干熄焦工藝,所產(chǎn)生的廢水進(jìn)入即將投用的120噸/小時煤焦化廢水專用處理廠,處理后全部回用,真正實現(xiàn)廢水零排放。”毛世強(qiáng)的設(shè)想是:待新項目建成后,將徹底淘汰現(xiàn)有的135萬噸/年塊煤中溫?zé)峤鉂穹ㄏń股a(chǎn)線,將所得的60余萬噸/年煤焦油全部作為現(xiàn)有的50萬噸/年煤焦油加氫裝置的原料,從而解決企業(yè)原料煤焦油供應(yīng)不足的難題。同時,將采用新熱解技術(shù)獲得的有效氣體含量超過85%的高品質(zhì)煤氣用來生產(chǎn)液化天然氣、液化石油氣等高附加值產(chǎn)品。達(dá)產(chǎn)后,預(yù)計年可實現(xiàn)銷售收入52億元,實現(xiàn)利潤20億元。
8月28日,延長石油集團(tuán)總經(jīng)理助理李大鵬告訴記者,總投資23.95億元、采用懸浮床加氫裂化(VCC)的延長安源化工公司50萬噸/年中溫煤焦油加氫一期項目已經(jīng)完成單體試車,正在組織聯(lián)動試車。成功后,延長石油集團(tuán)將采用自主開發(fā)的粉煤加壓熱解制油及半焦氣化一體化技術(shù)(CCSI),斥資100億元,建設(shè)1000萬噸/年熱解、100萬噸/年煤焦油加氫、300萬噸油品的“煤兩頭見油”的煤分質(zhì)利用示范基地。
另據(jù)記者了解,內(nèi)蒙古博源投資集團(tuán)有限公司與中國節(jié)能環(huán)保集團(tuán)共建1000萬噸煤炭分級利用項目于7月31日在京簽署,其合作包括有1000萬噸/年煤炭分級提質(zhì)清潔高效利用項目和車用尿素汽車尾氣減排項目。雙方將在煤炭分級利用暨煤、電、化多聯(lián)產(chǎn)清潔領(lǐng)域展開合作,在鄂爾多斯烏審旗納林河工業(yè)園區(qū)和錫林郭勒盟分別規(guī)劃建設(shè)500萬噸/年煤炭清潔高效利用項目。
記者還了解到,受粉煤熱解技術(shù)成功突破,以及諸多制約煤分質(zhì)利用發(fā)展的技術(shù)難題告破鼓舞,陜煤化集團(tuán)神木清水工業(yè)園1000萬噸/年煤分質(zhì)利用項目一期工程正加緊推進(jìn),將于年內(nèi)開工建設(shè)。按照規(guī)劃,該項目一期投資超過400億元,建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)1050萬噸半焦(蘭炭)、212萬噸煤焦油加工、200萬噸燃料油、5.7億立方米天然氣、16萬噸瀝青焦、525兆瓦煤氣(劣質(zhì)煤)發(fā)電、2萬噸液化石油氣及其他化工產(chǎn)品。后期再酌情啟動二、三期工程,最終將形成年處理煤量3000萬噸的全球最大的煤分質(zhì)利用示范基地。與此同時,新疆新業(yè)能源開發(fā)有限公司位于吐魯番托克遜能源重化工園區(qū)年產(chǎn)120萬噸煤熱解、20萬噸煤焦油加氫;鄂爾多斯市維易能源有限公司1050萬噸/年粉煤熱解、10萬噸工業(yè)精酚、100萬噸脫酚焦油加氫、25萬噸石腦油重整、20萬噸芳烴、750萬噸焦粉氣化制天然氣、8.3億立方米/年煤氣提氫等一大批煤分質(zhì)利用項目也在有序推進(jìn)。
粗略統(tǒng)計,如果規(guī)劃項目全部按計劃實施,算上已經(jīng)建成的項目,2020年前后,國內(nèi)煤分質(zhì)利用裝置年處理煤炭將超過1.8億噸,年產(chǎn)油品1800萬噸,項目投資總額超過1500億元。“今年以來,在環(huán)保部接連否決了數(shù)個現(xiàn)代煤化工環(huán)評報告的情況下,煤分質(zhì)利用依然能夠受到政策鼓勵和投資者熱捧,表明煤分質(zhì)利用不僅得到了市場認(rèn)可,也得到了國家高層認(rèn)可。相信不久的將來,一個能與現(xiàn)代煤化工及石油化工、電力、冶金、建材等諸多行業(yè)對接耦合、實現(xiàn)煤的清潔高效利用的新興產(chǎn)業(yè)將會快速崛起。”陜煤化集團(tuán)常務(wù)副總經(jīng)理尤西蒂對煤分質(zhì)利用的前景充滿期待。
