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关键词:煤化工;废水“零排放”;工程应用;生化处理
与石油、天然气等能源资源相比,我国煤炭资源储量相对丰富,扩展煤化工产业,替代石油及天然气产业,对于实现我国后石油时代的化学工业稳定发展,具有重要的现实意义。但煤化工生产运行而言,其污染性和环境破坏性特征较为突出,不仅用水量和排水量巨大,并且煤化工废水污染组成复杂、污染物浓度高,如不能对其进行相应的处理,就会对周围生态环境造成严重的破坏和污染。可持续发展背景下,加强煤化工废水管理,实现废水“零排放”目标,不仅是煤化工行业发展的实际需求,也是社会对于煤化工产业的客观要求。
一、废水“零排放”的现实意义分析
废水“零排放”的现实意义主要分为以下几点内容:一,水资源保护。我国水资源较为匮乏,科学用水、合理控制废水排放,是我国书资源可持续发展和利用的重要保障。煤化工产业属于重要耗水产业,相关数据显示,大型煤化工项目每生产一吨产品,就会消耗十吨以上的水。故而加强煤化工废水管理,具有重要的水资源保护意义;二,环境保护。煤化工废水以煤炼焦废水、煤气净化废水以及产品回收废水为主,废水数量庞大且污染物组成较为复杂,既有有机污染物也存在毒污染物。同时,我国煤炭资源主要存储与新疆、内蒙、宁夏等地区,缺少相应的环境容量接受废水,故而废水“零排放”具有重要的环境保护意义。
二、煤化工废水的主要污染组成分析
煤化工废水中的污染物主要碜砸韵录父龌方冢阂唬煤气化过程中,煤原料中含有的硫、氮及部分金属,被转化为氰化物、金属化合物、以及氨等污染物;二,煤化工生产过程中,水蒸气与一氧化碳接触反应生成甲酸,同时甲酸与氨接触反应产生甲酸氨。此类有毒污染物溶于洗气水、洗涤水或蒸汽中,进入工艺排水管道造成污染。
此外,不同的煤化工生产工艺,所产生的煤化工废水,其废水污染组成存在较明显的差异。目前,煤化工生产工艺主要分为气流床、固定床以及流化床三种,其废水共同点是均具有较高的氨含量。但固定床工艺产出废水的酚含量、焦油含量均高于另两种工艺产出的废水;气流床工艺产出的废水具有较高的甲酸化合物含量;气流床工艺则以有机污染物为主要污染。
三、煤化工废水“零排放”技术概述
煤化工废水是煤化工工艺废水的总称,针对不同的工艺生产环节,可以进步一步细分为生产废水、清净下水以及生活废水等组成,针对不同的废水组成,其对应的“零排放”技术,存在着较大的差异。
(一)煤气化废水预处理技术分析
就废水“零排放”处理技术而言,不经过预处理,直接对煤气化废水进行生化处理是无法做到的,因此,在实际处理过程中,需对固定床产出废水进行氨、酚回收处理,对于气流床和流化床则需要进行相应的氨回收处理。
以固定床废水预处理为例,目前主要使用汽提技术分离酸性气体和氨,使用萃取技术进行酚的分离。根据设备差异,汽提技术又分为单塔和双塔两种,
(二)煤气化废水生化处理技术分析
1、固定床产出废水的生化处理分析
从生化处理的角度分析,针对固定床产出的废水,应遵照如下几点原则进行处理:一,废水中含有的有机物浓度较高,满足m(BOD5)/m(CODCx)=0.33,即可使用生化处理工艺;二,如废水中存在单元酚或多元酚等较难降解的有机物,则应在兼氧或厌氧的环境下进行处理,以提高处理效率和质量;三,废水氨氮含量高,则需要使用具有较强反硝化及硝化能力的工艺技术。
2、气流床和流化床产出废水的生化处理分析
就气流床和流化床产出的废水而言,其CODCx相对较低,具有较好的可生化性,尤其在气流床产出的废水中表现明显,但二者废水的氨氮含量均偏高,故而需要选择反硝化和硝化能力较高的工艺技术进行处理。气流床和流化床产出废水的生化处理流程如下图所示。
图一 气流床和流化床产出废水的生化处理工艺流程
(三)回用水处理工艺概述
通常情况下,煤化工废水处理站对应的清净下水和生化处理水的综合水量在1000.0~2000.0m3/h区间内,其盐含量相对较低,一般在1000.0~3000.0mg/L区间内。这部分混合水在经常相应的除盐处理后,即可作为补充水在循环冷却水系统进行再次利用。目前,煤化工领域常用的除盐处理方法,包括膜分离法、离子交换法、以及蒸馏法等等。
结语:
综上所述,可持续发展背景下,加强煤化工废水处理,实现废水“零排放目标”,是煤化工产业自身发展与社会经济发展的共同要求。因此,煤化工企业领导需全面重视自身的废水处理工作,从自身生产工艺种类入手,科学选择废水处理技术,以提高废水处理效果,促进企业良性的可持续发展。
参考文献:
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关键词 煤化工废水 单塔汽提脱酸脱氨 活性焦预处理 循环流化床焚烧处理 闭式循环处理 零排放理念
目前,节能环保已成为社会经济可持续发展的必然要求,零排放理念已成为整个社会公认的环保理念。随着国家对污染物排放的控制力度日益加强,加之我国大型煤化工基地普遍处于缺水地区,所以强化污水治理,实现废水的循环利用和零排放,节约水资源,现已成为煤化工企业技术发展的必然趋势和社会义务。
一、煤化工废水处理工艺概况
煤化工废水是在煤的气化、干馏、净化及化工产品合成过程中产生的废水。煤化工废水的污染物浓度高,成分复杂。除含有氨、氰、硫氰根等无机污染物外,还含有酚类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物(PAHs),是一种最难以治理的工业废水,处理难度大,处理成本高。我们知道,要想得到符合排放标准要求的工业废水,对废水的前期预处理以及副产物分离是至关重要的两个关键环节,其处理结果将直接影响后期的生化处理法和物理法装置系统的稳定运行,所以要求前期预处理装置必须运行稳定。
二、存在问题的分析及解决方案
经过一段时间的运行发现装置运行不稳定,换热器严重结垢,达不到设计温度,蒸汽耗量也随之上升,同时脱酸脱氨塔内由于严重结垢致使浮阀塔件经常堵塞,直接影响了初期的水质处理。装置连续运行周期不足一月,后期的运行周期逐渐缩短。原因分析:主要是由于采用的煤质质量不可逆的普遍下降原因导致的。由于煤质灰分的逐渐上升,煤气夹带飞灰量增高,导致污水中含尘、有机悬浮杂质增高多,在升温过程中的析出沉积在换热设备表面形成坚硬的复合水垢导致换热器堵塞,塔板塔件被密实,从而影响装置运行。
研究处理办法消除部分悬浮类物质,同时加大塔件内流通面积,改变加热方式。直接方法:脱酸脱氨塔的塔件更换;对换热器进行物理、化学清洗。间接方法:加强预处理,采用强制过滤装置降低结垢物质含量;部分直接加热改为间接加热根据季节和水质进行调节切换。 可实施的解决方法采用新型塔内件代替原有塔内件,对换热器经行集中清理,判别主要结垢温度条件。采用深度预处理强制过滤装置降低水中无机盐类及悬浮物类结垢物质,改变部分间接加热为直接加热。
深度预处理强制过滤装置(活性焦过滤器)采用此装置,科降低水中无机盐类及悬浮物类结垢物质,改变部分间接加热为直接加热。活性焦过滤器优点说明目前,因国内难处理工业废水治理市场需求较小,活性焦多活跃在焦化废水、造纸废水、制药废水等领域,主要应用于其工艺废水中有机物脱除和脱色。随着环保形势日趋紧张的现实要求,加之其逐渐展现出来的处理能力,活性焦将会在煤化工综合废水处理中得到更广泛的应用。与我们目前所使用的活性炭(煤质破碎炭为主的系列品种)的性能相比较活性焦因结构上中孔发达,其性能指标表现在――碘值有所降低,但亚甲蓝值、糖蜜值大为增高,从而在应用上表现出能吸附大分子、长链有机物的特性。由于资源优势的存在,生产成本及生产得率均比破碎炭有一定的优势,其售价还不到活性炭的50%,单纯从原料成本一个角度就大大降低了工艺的运行成本。
三、活性焦在水处理中的应用
非煤化工废水应用概述活性焦最早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味,湖泊和水库水常带藻类形成的臭味,用活性焦处理最为有效,并且只需在出现臭味时使用。大多用粉状活性焦,直接投入混凝沉淀池或曝气池内,随污泥排除,不再回收利用。活性焦能去除水中产生臭味的物质和有机物,如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三卤甲烷等。此外,对银、镉、铬酸根、氰、锑、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。在给水处理厂中,活性焦吸附法又起完善水质的作用。
煤化工工艺活性焦应用说明本工艺采用的设备是以粒状活性焦为滤料的过滤器,运行过程中须定期反复冲洗,以除去焦层中的悬游物,防止水头损失过大(见过滤)。活性焦滤器也可采用流化床或移动床。与快滤池不同,水流均从下而上。流化床的流速会使炭层膨胀,不易阻塞。移动床内失效的炭会从池底连续排出,而新活性焦会从池顶连续补充。活性焦的再生。粒状活性焦吸附容量耗尽后再生,常用的方法是加热法,废焦烘干后在850°C左右的再生炉内焙烧。颗粒活性焦每次再生约损耗5~10%,且吸附容量逐次减少。再生效率对活性焦滤池的运行费用(也就是对水处理成本)影响极大。由于活性焦吸附水中有机物的能力特强,而微生物降解有机物的能力将起到再生活性焦的作用。同时活性焦的关键作用会大大降低进入换热器和脱氨脱酚的悬浮物、大颗粒飞灰和有机物含量,从而起到预处理保护作用,实现了污水处理主要装置的长周期的正常稳定运行。另外,转化为固态污染物的活性焦还是良好的循环流化床燃料,可充分消除对环境污染。
参考文献:
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【关键词】深加工 趋势 焦油
一、 概述
煤在焦炉内隔绝空气加热析出荒煤气,荒煤气经净化回收后可得到氨、焦油、粗(轻)苯、硫化氢及焦炉煤气。氨深加工的方向一是加酸后制取硫酸铵;二是用水或浓硫酸做吸收剂,进行水洗氨和无水氨的生产。分离H2S的意义更多的在于保证焦炉煤气的纯净度。本文将围绕焦油深加工及粗(轻)苯深加工的重点对象,探讨化工产品深加工的发展方向。
二、 主要工艺现状
2.1 焦油加工工艺
工业生产上煤焦油的加工包括煤焦油的粗制分离和馏分的精加工。
2.1.1 焦油粗制分离
焦油蒸馏是在工业条件下分割焦油的最基本方法,分为间歇焦油蒸馏和连续式焦油蒸馏。间歇蒸馏设备比较简单、投资少,但存在各馏分质量不易控制、能耗高、难以进行自动调节等缺点,已很少采用。目前广泛使用连续蒸馏的工艺流程。连续蒸馏分为常压蒸馏、减压蒸馏、常-减压蒸馏三类流程。
常压蒸馏――优点:投资小,操作简单。缺点:产品品质较低;萘油萘集中度较低,蒸馏塔消耗的煤气量高。
减压蒸馏――优点:煤气耗量低,萘集中度较高,负压操作可以有利于环保。缺点:对设备的要求较为严格,装置的投资高。
常-减压蒸馏――优点:节省能源;萘集中度较高;馏分分割较细,利于后续深加工产品的分离。缺点:投资大;负压操作对设备要求较高。
2.1.2 馏分的深加工
焦油馏分深加工是用物理化学方法处理煤焦油蒸馏所分离的各个馏分。
馏分脱酚有间接和连续两种工艺流程。对于产量较大的馏分一般采用连续脱酚,而产量较小的馏分则采用间歇脱酚工艺。间歇方式具有劳动强度大、污染环境、操作周期较长等缺点;连续操作自动化水平,操作环境均优于间歇操作。
制取工业萘有三种工艺。双炉双塔――工艺萘的收率高,易于控制但投资大。单炉双塔――由1台加热炉控制2台塔的温度,控制难度较大。常压单炉单塔――工艺设备简单,萘成分含量较高情况下采用此工艺。
液-液萃取是国内传统蒽油加工工艺。蒽油先经结晶生产粗蒽,然后以粗蒽为原料用溶剂洗涤法提取精蒽和咔唑,该法能得到精蒽产品但存在着溶剂萃取过程中的环境污染问题。
2.2 粗(轻)苯深加工工艺
2.2.1 工艺比较
国内外采用的方法有酸洗精制法、加氢精制法和萃取精制法。酸洗法具有投资少、设备简单、操作方便等特点。但由于该法净化效果差,并且工艺过程中产生的酸焦油等严重污染环境,已逐步淘汰。
加氢精制法具有产品质量好、无废物排放等优点,已经成为粗苯精制的主要工艺。但是加氢精制工艺装置的投资较高,较大的规模才比较经济,一般认为年处理粗苯至少在5万吨以上,最好为10万吨以上。
粗苯萃取精制法是我国自主开发的粗苯精制新工艺,它弥补了酸洗法和加氢工艺的不足之处,降低了加氢工艺设备的高投资,且无废物排放,提高了经济效益和社会效益。
2.2.2 加氢精制工艺
粗(轻)苯催化加氢精制工艺包括两部分:(1)催化加氢――在一定温度、压力和催化剂作用下,除去粗(轻)苯中硫、氧、氮等杂质,饱和其中的不饱和化合物;(2)精馏得到苯类产品。根据反应温度的不同,催化加氢细分为高温加氢、中温加氢和低温加氢。高温加氢脱烷基反应彻底,只能生产纯苯;中温加氢裂解和脱烷基反应减弱,苯产率低。低温加氢裂解和脱烷基反应微乎其微,加氢油中含有较多的饱和烃,需要采取萃取精馏等方法才能获得高纯度芳烃产品。
2.2.3 粗苯萃取精制工艺
2008年,山西省化工设计院通过对其他粗苯精制方法的分析与研究,综合各种方法的优点,设计出了粗苯萃取精制工艺。
该工艺具有以下特点:
(1)可以在较低的温度和常压下生产三类苯产品,节能降耗;
(2)工艺流程短、操作简单,设备制造容易;
(3)能够回收纯度为99.9%的高附加值产品噻吩,具有巨大的经济效益。
2.3 导热油技术在蒸馏上的应用
近20年来,日益成熟的导热油加热技术,因其具备较低压力下可获得高温的优异特性而被越来越多地应用于焦油蒸馏加工、苯精制等装置中。
与蒸汽相比导热油加热具有以下优点:
(1)替代由大量蒸汽管道、冷凝水排放、闪蒸罐及压力调节器等组成的蒸汽供给系统,工程造价低;
(2)系统没有水垢结垢堵塞、锈蚀等故障,维护费用低;
(3)没有水质处理系统,没有蒸汽冷凝水排放损失和排污处理,降低了日常操作费用;
(4)既可以供给热量,又可以拿走余热;热量传递均匀,滞后现象小,操作可靠。
三、 发展趋势讨论
综合几十年来煤化工产品加工技术的发展可以看到,国内外在粗苯、煤焦油加工方面主要的研究方向都是扩大产品生产规模、拓宽产品生产品种、提高产品质量等级和发展高效低耗生产模式。
3.1 产品加工集中化、装置大型化
企业大型化有利于提高规模效益,降低设备投资,提高自动化水平。伴随着产业政策的调整和焦炉的大型化,煤焦油及粗苯加工装置规模得到了同步高速发展。
目前,我国单套煤焦油加工装置≥30万t/a规模的近20套;在建的曹妃甸煤焦油深加工项目,预计将形成年加工能力60万吨煤焦油初加工装置、100万吨级煤焦油深加工装置,可以生产50种以上的煤化工产品的生产基地。
3.2 提高加工过程中的科技含量,进一步探索新型高效的加工方法
在整体技术装备大型化的同时,加大新技术、新材料的推广利用力度。
以苯加氢、苯萃取为代表的清洁苯加工技术发展迅猛,替代了严重污染的酸洗法工艺。2008年,我国苯加氢装置才13套,总处理粗苯能力120万吨。“十一五”期间我国相继建设了近40套粗苯加氢精制装置,单套规模由5万吨增加到15万吨,总加工能力达437万吨。
采用结晶分离法代替传统的蒸馏―洗涤工艺来分离煤焦油中的蒽―菲―咔唑,可以提高产品纯度及收率。
3.3 强化能源的综合利用,发展绿色环保循环经济
推广先进高效的换热设备及塔器,减少能源消耗。与蒸汽、循环水换热相比,导热油换热具有很大的优势,不仅经济效益显著,而且节能环保。
在环境保护问题上,应尽可能地采用负压或微负压操作,以避免污染物在空气中随意排放。
3.4 对传统产品进行深加工,以提高产品附加值或性能
摒弃只“焦”不“化”,立足于“焦”的基础,充分挖掘“化”的潜能。
在煤焦油加工中,除冶金、化工系统大型煤焦化企业生产萘、酚、沥青、碳黑及少量蒽、吡啶、咔唑外,其大量的杂环和稠环化合物均未回收和综合利用,资源浪费现象严重。今后的发展方向是如何提高资源利用率、扩大品种、搞产品结构延伸、致力于新产品开发。
参考文献
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[3] 赵鹏程,姚 婷,杨宏伟,李团结等.煤焦油的加工工艺及研究现状[J].广州化工, 2013,41(1):26 -29.
(一)智能仪表发展
十一五期间在中国仪器仪表行业的发展,除2009年外,增长率维持在20%~30%,远高于全球仪器仪表市场的平均水平。然后,基于嵌入式系统内核并成功移植到自动化仪表中,引发了自动化仪表结构的根本变革,以微型计算机为主体的自动化仪表取代传统的电子电路。传统的模拟工具,通过单元电路实现具体功能,仪表控制单元之间缺乏联系,利用嵌入式系统作为仪器的主体是由特殊模块的硬件组成,特殊应用软件包括完整的命令识别、数据处理和自适应学习功能。
(二)智能仪表功能
智能仪表的软硬件体现为集成度高、体积小、结构简单、可靠性高。目前,智能仪表在煤化工中的应用,其主要特点是:(1)精度高。智能仪表可实现自动范围煤化工生产现场的开关,当数据误差可调范围测量范围小,测量范围可调根据目标变化的测量,确保监测数据的准确性和实时性,同时也保证了测量的高精度,具有在煤化工生产现场数据采集的重要意义。(2)随着自动化仪表的智能化,具有实时数据采集与处理,对微处理器计算能力有帮助的反馈调节,机械设备根据煤化工的监测和反馈信息领域的自我学习和修复,进一步调整为监测对象的智能仪器的操作方案,如温度补偿、压力和急救站运行。(3)TCP/IP协议在嵌入式设备中的使用与互联网的推广介绍,智能终端设备接入网络,可以与远程设备通信,包括远程数据传输、远程控制等功能,实现无人操作,特别是在高风险的“有毒有害场所”,大大提高了生产安全,减少污染风险,保障人身安全。这也是智能仪表发展的一个重要方向。
二、小型煤化工与大型煤化工所配仪表的区别
根据生产规模、产量及自动化程度的差异,可以将煤化工分为两大类,分别是小型和大型。针对这两种情况,自动仪表的使用也有很大的区别。例如,生产规模小,产量低,自动化程度低,单一的小型煤化工产品应配置单回路控制,简单的联锁保护或无联锁保护系统。根据煤化工企业的现代化要求以及大规模生产的特点,其自动化程度比较高,要求生产持续稳定进行,因而企业必须要具高精度、智能数字仪表,可靠性高,运行稳定,安全和快速反应系统毫秒SIS系统,耐用的智能控制阀。DCS系统需要在控制模式、程序、手段、提示等方面不断完善。在生产过程中,操作程序,可连续控制,联锁停车步骤,安全阀控制时间进入SIS系统,操作人员按启停按钮,系统可实现自动启停。
三、现代煤气化装置核心仪表配置系统的要素
为了控制现代煤气化工厂,有必要了解现代煤气化工企业的生产模式。煤气化工厂现代化主要是在氧蒸汽高温和强烈的放热化学反应在高压下煤的气化炉,因此有必要对所有和气化炉相关设备、仪表、阀门、电机必须符合设计要求和反应炉内介质的温度、压力、流量、液位稳定有效。如果稍有不慎,可能会造成状态失常,设备运行事故造成的损坏,会出现严重的火灾、爆炸、中毒等。为了尽可能的避免出现事故造成不必要的损失,你需要对操作设备进行严格的审核,操作过程中必须要按照要求进行,还需要配备DCS,SIS仪表联锁保护。操作装置的可靠性取决于仪器的可靠性。因此,化工企业需要考虑仪器系统的最佳分配时间,同时也可以根据需求选择合适的仪器,以节省资金。本文主要从以下五个方面进行论述:自动化仪表(1)DCS应根据系统的选型大小选择,最好预留剩余空间30%进行系统扩展和技术改造。(2)SIS的选择非常重要,因为SIS是系统稳定运行的核心,选择需要谨慎。(3)仪器的选择可根据所需仪器的类型和功能确定仪器的等级。(4)选择现场联锁点仪表,一般采用3取2,可减少仪器传输数据的失真。(5)控制阀的选择非常重要,根据工艺介质的种类,对阀芯进行特殊选择。
四、煤化工企业智能自动化仪表应用
目前,智能仪表已经在现代煤化工企业有广泛的应用,基于智能自动化仪表的特点,其应用主要集中在对煤化工现场作业的智能检测、对采集数据进行实时传输、对作业现场进行实时控制和监测以及对现场设备进行远程控制等方面。
(一)智能检测
目前,对煤化工企业自动化仪表的范围包括6个主要控制功能DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH(MEH)。各模块的功能与集成单元结合在一起,就可以实现对机组进行数据检测、过流保护和报警控制、设备控制等功能,功能集成保证了系统的可靠性,提高了自动化水平。智能仪器仪表,嵌入式微处理器的使用,通过检测生产线良好测试程序的编写,集强度、温度和湿度等条件的定点采样,既保证了检测的准确性,又可以实现无人值守,提高生产效率。污水、煤渣、煤灰和吹灰系统的处理,可以根据实际需求进行。
(二)数据传输
智能自动化仪表的特点是通信网络的参考。智能检测数据存储在本地,由于有限的存储工具,不是大数据的积累,当嵌入式设备的网络功能,提高了检测的实时数据通过网络传输到控制终端的数据存储和分析,如污水处理过程中,水质成分检测的成分,通过通信协议的数据传输到控制终端、显示终端,只要有网络就可以在局域网中的废水得到金属离子的含量,达到实时监控的目的。
(三)现场控制
现代大型煤化工企业在4-20mA信号叠加HART通信为高危作业更多的煤化工企业仪表信号模型的控制系统,如含有一氧化碳、硫化氢和二氧化硫等有毒有害气体检测设备的手动控制,危险因素高,和自动化仪表在现场检测装置,通过有效的治疗,现场数据通过反馈系统的变化检测策略,调整检测可以完成国家控制现场检查,降低煤化工企业的生产事故。
(四)远程监控
当自动化仪表故障,设备报警处理和反馈,通过网络发送警告,及时了解现场设备所产生的图像和视频监控可操作数据和设备,这是智能仪表在煤化工企业的应用。加强远程监控功能,避免因设备老化严重泄漏而造成的数据监测不准确和炉渣、废气、废水的污染,实现终端的功能安全、易操作。
【关键词】煤化工产业园;发展现状;优势;制约因素;建议
0 概述
煤化工是以煤为原料,经过化学转化使煤转化为气体、液体和固体燃料以及其它化学品的过程,属于洁净煤技术范畴[1]。我国能源结构的特点是“缺油、少气、富煤”。随着我国石油消费量及进口石油的增长,特别是由于近年来国际石油价格的不断攀升,能源安全问题日益突显。为保证能源安全,国家将能源替代战略放在非常重要的位置,发展煤化工产业是我国能源多元化战略的重要举措之一。
鉴于现阶段的政策保障和广阔的市场机遇,国内煤炭资源丰富的省份和地区,在“十一五”规划中都将煤化工作为重头戏,纷纷做出投资煤化工的决策。淮南是煤炭资源型城市,也是国家重要的能源中心。为了全面贯彻科学发展观,建设“两型城市”。发展新型煤化工是淮南可持续发展的必由之路,是转型升级的必然选择,是实现经济跨越发展新的增长极。
1 淮南现代煤化工产业园现状
1.1 规划范围
规划的煤化工基地位于淮南市潘集区的东南部,东临平圩镇,南依淮河,北部为泥河,西北部为潘集区袁庄公共生活服务组团,规划总占地面积为94.97km2。
1.2 发展定位
安徽淮南新型煤化工基地产业发展定位为:以淮南地区煤资源为基础,结合周边地区盐资源及其它相关资源,建成国际领先、国内一流、中部地区最大的新型煤化工生产基地,成为安徽煤化工产业核心区。
1.3 主导产业选择
通过对淮南市现有化工产业基础、产业布局情况的分析,结合资源条件和行业发展趋势,确定安徽淮南新型煤化工基地产业发展方案为“四大产业板块”:
1)构建煤基石化产品(煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制芳烃等)及下游产品发展产业板块;
2)替代燃料产业板块(煤制天然气、煤制油、煤制乙醇等);
3)基础化工及下游产品产业板块(化肥、纯碱等);
4)以化工新材料和新型精细化工产品为特色的高端石化产品板块。
1.4 主要项目
1.4.1 园区煤经甲醇制烯烃项目
中安联合煤经170万吨/年甲醇制67万吨/年烯烃项目。该项目由中国石油化工股份有限公司和安徽省皖北煤电集团有限责任公司共同组建的中安联合煤化有限责任公司投资建设,一期为煤经170万吨/年甲醇制67万吨/年烯烃,总投资267.35亿元。项目建成后,可实现年销售收入82亿元,年利润25亿元,年税收14亿元。
1.4.2 园区煤制乙二醇项目
园区60万吨煤制乙二醇项目是由中安联合煤化有限责任公司投资建设,总投资71亿元,年用标煤150万吨,预计2017年建成投产。目前,正在开展煤制取乙二醇项目前期工作。采用世界先进的干煤粉加压气化、低温甲醇洗净化等具有自主知识产权的技术合成乙二醇。项目计划采用的合成气制乙二醇技术已于2012年8月成功应用于中石化湖北化肥20万吨/年合成气制乙二醇。
1.4.3 园区煤制天然气项目
国投新集公司与皖能集团年产40亿Nm3煤制天然气一期22亿Nm3项目拟建于淮南杨村煤制气循环经济园。项目规划年产天然气40亿Nm3,总投资200多亿元,其中一期工程规划年产天然气22亿Nm3,总投资123亿元人民币。项目以煤为原料,经过气化、净化、甲烷化技术合成天然气。年消耗原煤580万吨,年销售收入58亿元,投资回收期预计为10年。
2 淮南现代煤化工产业园的发展优势
2.1 资源优势
淮南是全国十大煤田和全国十三个亿吨煤基地之一,拥有15对现代化矿井,煤炭资源远景储量444亿吨,已探明可采储量153亿吨,占安徽省的71%,占华东地区的32%。淮南煤具有低硫、低磷、高挥发份、高发热、富油等特点,是理想的动力煤和煤化工原料。淮河干流穿越淮南市87公里,年过境水量约216亿立方米,淮南市年平均降雨量约924毫米,地下水补给量约5.6亿立方米[2]。
煤化工项目发展需要丰富的煤炭资源与水资源的支撑,相对于我国西部地区,淮南不仅具有丰富的煤矿储量,更具有充沛的水资源,具备发展煤化工的优势。
2.2 区位优势
淮南位于泛长三角地区,接近终端消费市场(以上海为中心的长三角经济圈);具备与长三角地区进行产业梯度转移,实现优势互补,共同发展的良好条件。铁路东接京沪,西连京九;京福高速铁路重要组成部分的淮蚌高速铁路已开通;水路由淮河经洪泽湖通江达海;公路东接京台高速,206国道、合淮阜高速穿境而过;空运东距蚌埠机场约有40公里,南距新建的合肥机场约70公里。相对于西部地区,淮南对外交通运输便利,缩短了化工产品安全运输距离,减少了运输成本,缓解了交通运输的压力。
2.3 人才优势
人才是最稀缺的战略资源,是推进产业转型升级和经济社会发展的核心力量。淮南是煤炭工业基地,具有一定的工业基础,拥有一批化工骨干企业,培育了一大批管理、经营和技术人才,形成了优秀的人才梯队;安徽理工大学原隶属于国家煤炭工业部,其化学工程学院是原煤炭部属高校中的第一个化学工程系,已有28年的历史,为了淮南化工与煤炭工业发展输送了大量优秀人才,为园区煤化工项目发展奠定了坚实基础。
3 淮南煤化工产业发展的制约因素
目前,随着煤价的下跌,煤化工成本大幅下降,仅从经济角度看,煤化工利润增加。但煤化工产业的发展,对煤炭资源、水资源、生态、环境、技术、资金和社会配套条件要求较高,同时煤化工产业是技术和资金密集型产业,在产业发展中还存在诸多不确定因素和风险。
3.1 国家宏观政策趋紧的制约因素
目前,国内主要的产煤地区,如山东兖州、河南义马、山西晋城、陕西榆林和内蒙古乌海等,纷纷规划建设大型煤化工基地,并力争在短期内将其付诸实施。针对当前煤化工发展的过热局面,国家发改委以发改工业[2006]1350号文明确强调要加强煤化工项目建设管理,从严审核煤化工项目,严禁化整为零,违规审批,或将核准权限逐级下放[3]。在国家发改委组织编制的《煤化工产业发展政策》和《煤化工产业中长期发展规划》未正式出台前,国家发改委原则上暂停审核煤化工项目。同时,虽然发展煤化工具有重要的现实意义和战略意义,但由于投资大、治污任务重、难度大,亟需扶持,而且目前国家尚未出台相关扶持政策。因此,从目前来看,淮南市煤化工的发展受到国家宏观政策的一定影响。
3.2 淮南煤气化技术制约因素
煤化工是以煤为原料,经过化学加工方法使煤转化气体、液体和固体产品或半成品,而后再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业。煤气化是煤化工的核心。煤气化技术、煤间接液化制合成油品、甲醇转化烯烃等主要技术目前均由国外大公司垄断,国内技术尚处于中试阶段,还不具备大规模工业化生产条件。特别是淮南煤由于固有的高灰份、高灰熔点的特性,以淮南煤为原料发展煤化工,建设大型煤化工项目,无论是采用Shell 气化技术、GSP技术还是国内航天炉气化技术等,都需要进一步研究、消化和吸收,因而要承担一定的技术风险。
3.3 环境制约因素
受国际油价上涨及国家能源结构调整等多种因素的影响,近年来中国煤化工产业发展势头十分强劲,但同时也带来了严重的环境污染问题。煤化工产业是一个高污染、高安全要求的行业,其运行周期长、工艺流程多且复杂,每个环节都会产生各种污染物,虽然可以回收,但无法回收的部分大多有毒有害,稍有不慎还可能造成重大环境安全事故。
目前,国家的环境管理方式已由浓度控制转变为浓度与总量控制相结合,各类新老建设项目的污染物排放总量都不得突破国家下达的总量控制指标,否则新建项目就无法上马。“十一五”期间,安徽省政府下达给淮南市的主要污染物控制指标为:COD 1.65万吨,氨氮5225吨,二氧化硫12.46万吨。而淮南市2006年底主要污染物排放量为:COD 1.83万吨,氨氮6030吨,二氧化硫11.82万吨[4]。与此同时,按照国务院主要污染物减排的工作要求,到“十一五”末,COD和二氧化硫还要削减10%。而煤化工产业的发展,势必会增加排污总量,因此如不加强其他行业的污染物削减,腾出总量空间,总量指标就势必成为淮南市煤化工产业发展的最大瓶颈制约因素之一。
3.4 资金制约因素
把煤从不清洁的能源转为清洁的化工原料,所经过的流程长、环节多、技术要求高、难度大,和石油化工及天然气化工路线相比,投资过大,经济效益难以保证,成为目前影响煤化工发展的重要制约因素之一。煤化工为资本和技术密集型企业,大型煤化工耗资巨大,淮南煤化工企业由于各种原因在引进资金方面一直不能适应发展需求。
4 对未来发展的建议
4.1 资源方面
根据安徽省与中石化签订战略合作协议,打造百万吨烯烃和百万吨乙二醇的生产基地,但是,中安煤化一体化项目配备的朱集西矿设计能力400万吨/年,难以满足园区项目的需求。建议淮南市政府与省政府协调,有偿为园区项目配给煤炭资源,满足项目发展需要。
4.2 技术方面
淮南煤具有高灰熔点、高灰发份等特点,煤气化难度较大。中石化、安徽理工大学等单位在淮南煤气化方面深入研究,并取得一定成效。
为了保证园区项目获得更好的技术支持,建议淮南市政府在企业技术研发方面给予大力支持,支持园区企业建立科技创新平台,加大与科研院所合作,就核心技术进行深入研究,优化工艺方案。
4.3 规划方面
按照“高起点规划、高品质建设、高水平承接、高强度投入、高效率服务、高效益产出”的转型发展理念。积极做好顶层设计是园区未来发展的前提与需要。
建议积极做好编制《安徽新型煤化工基地发展纲要》工作,科学制定园区总体发展规划,完善基础设施及环境保护等专项规划,尽快形成总体规划、专项规划、控制性详规相统一的园区建设规划体系,力争控制性详规覆盖率达到100%。为园区项目发展创造良好好的政策环境。
4.4 基础设施方面
为打造淮南煤化工基地,实现基地融入北部新区,完善的基础设施是必不可少的条件之一,随着园区扩容升级,原有的基础规划难以满足基地未来发展要求。
建议市相关部门及产司在园区基础设施建设方面加大投资力度,加快建设步伐,实现基础设施高起点、高标准的建设目标,积极打造一流的硬件环境。
4.5 物流方面
对外运输能力是园区未来发展的前提。目前,园区对外交通处于发展完善阶段,考虑化工产品运输的特殊性,对外交通能力有待进一步完善。建议市相关部门完善园区对外运输渠道、提升运输能力。
【参考文献】
[1]陈元春,金小娟.我国煤化工产业发展状况评述[J].煤炭工程,2009(5):90-92.