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,始終有不同意見,不贊成的意見主要也是出于能源利用和環(huán)境方面的原因,因此發(fā)展的成敗關鍵在于節(jié)能減排。如果還是沿用發(fā)展傳統(tǒng)煤化工的模式發(fā)展,只能是死路一條。
發(fā)展煤化工只能采用先進清潔的生產(chǎn)技術,在經(jīng)濟可行的前提下,盡量減少項目對環(huán)境的影響,實現(xiàn)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,高濃縮倍率的循環(huán)水技術、凝結水閉路循環(huán)技術、水網(wǎng)絡集成優(yōu)化技術、能量回收和梯級利用技術等。
現(xiàn)在國家和地方政府紛紛出臺政策,提高環(huán)保門檻指標,給發(fā)展煤化工提出了很大的挑戰(zhàn),要求煤化工項目廢水必須“近零”排放,要實現(xiàn)這樣的目標,難度是很大的。三廢處理必須同時遵循總量控制原則和達標排放原則,不能僅僅滿足于達標排放的水平。排放的廢物應資源化,如合成尾氣的分離與循環(huán)、酸性氣體回收、精餾殘液回收、煤灰的回用、廢催化劑的回用等。
加強項目和生產(chǎn)管理,生產(chǎn)裝置實現(xiàn)“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。
另外,煤化工發(fā)展要充分重視CO2減排問題,雖然目前國家還沒有這方面的硬性要求,但根據(jù)國內(nèi)外發(fā)展形勢判斷,遲早政府部門會有要求。
在國內(nèi)CO2成熟利用除了化工利用外,其他的利用很少。化工生產(chǎn)尿素、碳銨、碳酸二甲酯、甲醇、PC、降解塑料、CO2富氧轉化CO、天然氣甲醇補碳(煙道氣回收CO2),其利用量也不過每年不足7000萬噸,與排放的量相比,可以說微不足道。
在國外CO2利用成熟的技術有:
一是CO2加壓到油井,提高采油率, CO2驅油技術的應用一般可提高原油采收率8%-15%(地質儲量)。美國已成為該領域的領跑者,如美國煤制天然氣大平原生產(chǎn)廠建設一條328公里(205英里)的CO2管道送加拿大油田,每年輸送140萬噸CO2,2010年,美國共實施了112個CO2驅油項目,其CO2驅年產(chǎn)油量達到1250萬噸。每年用于石油開采的CO2約占其CO2總消費量的11%左右。加拿大、丹麥、阿根廷、特立尼達、土耳其、巴西等國也相繼開展了CO2驅油及封存提高原油采出率的研究與應用。
二是CO2封存,國外可借鑒的成功例子是,挪威大型石油天然氣公司國家石油公司Sleipner項目,是世界上第一個商業(yè)化的項目,將CO2封存于海上咸水層之下,CO2處理能力100萬噸/年;美國Weyburn-Midale項目,將北達科他薩斯喀徹溫省一座廢棄油田的煤炭氣化廠產(chǎn)生的CO2進行填埋;英國石油公司經(jīng)營的阿爾及利亞薩拉油田項目(InSalah項目),把從當?shù)靥烊粴馍a(chǎn)中提取的CO2輸入地下,CO2處理能力100萬噸/年。我國應盡早開展這方面的研究,并盡快用到大型工程上。
植樹造林更是減碳非常有效的措施之一,森林每年每公頃可固定CO2為20噸-40噸,其中每公頃豐產(chǎn)速生林可以固定56噸CO2。多造林既可以營造當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,又可以固定CO2。