5月22日,記者來到位于北京CBD地區(qū)的殼牌中國煤氣化技術(shù)研發(fā)中心。一進入辦公室,清新的空氣便撲面而來。這在車水馬龍的北京鬧市區(qū)顯得太不可思議了。剛一見面,殼牌中國煤氣化技術(shù)研發(fā)中心博士姜濤就說:“是不是覺得空氣特別清新?據(jù)說這棟大樓是北京少數(shù)安裝了PM2.5過濾裝置的寫字樓之一。”
從去年末到現(xiàn)在,PM2.5帶來的霧霾天氣讓每個身處其中的人都焦慮不已,環(huán)境問題已經(jīng)是直接關(guān)系公眾健康的重大問題,如何實現(xiàn)能源特別是煤炭的清潔利用越來越成為人們關(guān)注的焦點。而近期國家發(fā)改委批準了多個煤化工項目的“路條”,頗受社會廣泛關(guān)注。為此,記者采訪了致力于煤炭清潔利用技術(shù)研究的殼牌中國煤氣化技術(shù)研發(fā)中心的兩位負責(zé)人。
煤化工不是發(fā)展不發(fā)展的問題,而是如何發(fā)展的問題
吳慶樂是殼牌負責(zé)煤氣化新業(yè)務(wù)及戰(zhàn)略的總經(jīng)理,他認為:“清潔煤發(fā)展對中國來說非常重要。過去兩年,我們與國務(wù)院發(fā)展研究中心一起做中國能源中長期發(fā)展戰(zhàn)略。”他說:“雖然政府越來越鼓勵使用天然氣等替代能源,但即使到2030年及更長時間內(nèi),煤炭仍然在中國的一次能源中占重要位置。隨著人們對環(huán)保要求越來越高,煤的清潔利用是必然的發(fā)展方向。國家發(fā)改委新批的這些煤制氣項目,包括現(xiàn)在正在做的一些示范項目,是綜合考慮資源賦存、地域分布、國家總體戰(zhàn)略等方面而做出的決定。我們感覺國家發(fā)改委在批項目時是本著‘有所為有所不為’原則的,比如項目只集中在煤炭產(chǎn)地,在非產(chǎn)煤地區(qū)并沒有鼓勵煤化工發(fā)展;同時也要考慮水資源、煤炭資源和運輸方面的限制。過去,有些地區(qū)的煤化工發(fā)展一度過熱,但經(jīng)過這些年的反思與發(fā)展,現(xiàn)在企業(yè)和地方政府對煤化工項目的看法也越來越趨于理性。”
姜濤是殼牌負責(zé)氣化技術(shù)許可的中國區(qū)負責(zé)人,他認為,對中國來說,煤化工不是發(fā)展不發(fā)展的問題,而是如何發(fā)展的問題。一方面需要利用煤炭來滿足發(fā)展的能源需求,另一方面要減少低層次的項目建設(shè), 解決好高效且環(huán)保的煤炭利用問題?,F(xiàn)在大多數(shù)的煤炭產(chǎn)地在內(nèi)蒙古、新疆等水資源缺乏、環(huán)境非常脆弱的地區(qū),如果不采用高效、環(huán)保的潔凈煤技術(shù),雖然初期的投資少,但長期而言,對環(huán)境損害的代價很大?,F(xiàn)在國內(nèi)大力發(fā)展煤制天然氣的初衷是彌補中國天然氣產(chǎn)能的不足,利用低階煤或者偏遠地區(qū)的煤來制造相對清潔的天然氣。然而,采用什么樣的技術(shù),特別是煤氣化技術(shù)對項目的成敗至關(guān)重要。
相對天然氣化工和石油化工,煤化工更具挑戰(zhàn)
姜濤說,現(xiàn)代煤化工很熱,許多資本雄厚的企業(yè)都在參與,甚至房地產(chǎn)商都想涉足。但是,煤化工相對于大家比較熟悉的石油化工或者天然氣化工,在技術(shù)和生產(chǎn)方面更具挑戰(zhàn)。這是因為,煤是非常復(fù)雜的化石能源,一個礦采出來的煤,每批次的煤質(zhì)都不一樣。發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)需要一個非常重要的觀念轉(zhuǎn)變,不同于電廠或者鍋爐,煤氣化中不再將煤作為燃料,而是將煤作為化工原料,不是“燒菜的火”而是“鍋里的菜”。所以僅僅關(guān)心熱值是不夠的,需要對煤里面的組分,煤里灰分的組分進行分析。這些成分都會對氣化爐的長周期、滿負荷、穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響,煤質(zhì)的分析和管理是煤化工裝置穩(wěn)定可靠運行的非常關(guān)鍵的要素。
目前,殼牌在中國簽署有20個技術(shù)許可協(xié)議,許可對象包括中石化、神華集團、大同煤礦集團、河南煤化集團、云南煤化集團等企業(yè),共有21臺殼牌干粉煤氣化裝置已經(jīng)投入商業(yè)運行,現(xiàn)在連續(xù)運行記錄已經(jīng)達到6000小時。殼牌與中石化在湖南建立了合資公司,是國內(nèi)現(xiàn)在唯一自己擁有氣化技術(shù)并運行和操作氣化裝置的國際公司。
姜濤介紹,干粉氣化技術(shù)相對于水煤漿氣化技術(shù)在煤種選擇上比較寬泛。另外根據(jù)客戶和市場的需求,除了現(xiàn)有的效率高、環(huán)保好的干粉廢熱回收爐型,殼牌也開發(fā)了投資少,流程簡化的干粉水激冷爐型。
廢熱回收的爐型能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的愿望。姜濤說,通過副產(chǎn)蒸汽并結(jié)合低水氣比變換技術(shù),可以實現(xiàn)95%以上的熱效率,由于氣化溫度高,可以實現(xiàn)很高的碳轉(zhuǎn)化率,而合成氣夾帶的飛灰可以通過陶瓷過濾器分離出來。飛灰顆粒有一微米大小,是水泥熟料,可以直接銷售。分離出的渣是不可析的,可以直接用來鋪路或制作建筑材料。副產(chǎn)的中壓蒸汽,則可以送到全廠蒸汽管網(wǎng)進行利用。現(xiàn)在國內(nèi)商業(yè)運行都是這種爐型。水激冷的爐型采用了已經(jīng)在廢熱爐型上驗證成熟的水冷壁和燒嘴,在應(yīng)用上更加靈活,現(xiàn)在殼牌正在和另一家公司進行商業(yè)演示裝置的建設(shè),預(yù)計9月底開車,經(jīng)過中試運行后會實施商業(yè)化。
中國煤化工發(fā)展呈現(xiàn)“三集中”特點
姜濤說,目前中國煤化工發(fā)展呈現(xiàn)“三集中”特點。一是向西北和北方等煤炭資源富集地集中。二是集中在新型煤化工項目,以煤制烯烴、煤制天然氣、煤制油為代表。三是集中在大型企業(yè)手中,主要分布于煤企、電企、石油企業(yè),神華、中石化、中煤都非?;钴S,而五大電力集團也都有煤化工項目布點。
對于記者關(guān)心的水資源和二氧化碳排放問題,姜濤認為,碳排放從長遠看是煤化工必然要面對的問題,除了大家常常提到的CO2的捕集利用的課題,另外能做的就是在技術(shù)上開發(fā)利用潔凈煤技術(shù),實現(xiàn)最高的熱效率,減少污水排放,實現(xiàn)單位GDP的CO2排放的減少。根據(jù)世界煤炭協(xié)會的數(shù)據(jù),每提高1%的利用效率,就會減少2%至3%二氧化碳的排放,這是看得見的、也是可以做到的。
從宏觀來說,國家一直是站在承擔(dān)社會責(zé)任和國際義務(wù)的角度來對煤化工產(chǎn)業(yè)進行調(diào)控的。去年發(fā)改委對煤炭深加工示范項目能耗及資源消耗指標提出了指導(dǎo)性的意見,例如煤制天然氣效率的基本值要達到56%,先進值到60%,每千方合成天然氣的標煤耗的先進值要低于2噸,每噸標煤水耗的先進值要低于2.5噸。企業(yè)是逐利的,國家和企業(yè)站在不一樣的角度,國家需要在宏觀上進行產(chǎn)業(yè)引導(dǎo),只有這樣煤化工產(chǎn)業(yè)在中國才能健康發(fā)展。
國外煤化工發(fā)展受限,全球重心在中國及東南亞
作為煤炭生產(chǎn)大國,中國煤化工發(fā)展前景廣闊。姜濤介紹說,在其他國家和地區(qū),煤化工發(fā)展大多是受限制的。例如歐洲現(xiàn)在用煤量很少,且還在繼續(xù)減少煤炭使用量;北美因為頁巖氣革命后有大量廉價的天然氣,天然氣是相對更為清潔的能源,煤化工在環(huán)保和經(jīng)濟效益方面很難比天然氣更有競爭力。越南、印尼、印度等東南亞的發(fā)展中國家跟中國的資源和發(fā)展階段類似,需要考慮如何高效清潔利用本國的煤炭資源,而中國煤化工的發(fā)展給他們起了很好的示范作用。
2012年4月,殼牌將全球煤氣化業(yè)務(wù)總部從荷蘭搬到了北京,更貼近市場和客戶。這樣,殼牌整個煤氣化研發(fā)、設(shè)計、服務(wù)的技術(shù)團隊都扎根中國。用殼牌中國區(qū)主席海博的話說,那就是“in china,for china(扎根中國、服務(wù)中國)”。
在采訪中記者感覺到,當前是一個經(jīng)濟迅速發(fā)展的時代,也是一個公眾環(huán)境意識覺醒的時代。一方面,經(jīng)濟發(fā)展需要通過開采利用化石能源,給社會提供巨大財富,為企業(yè)帶來豐厚的利潤。另一方面,公眾認為煤炭、石油等化石能源的利用是當前環(huán)境惡化的根源,帶來了大量的溫室氣體排放和水資源的污染,因而對中國重化工及煤化工的發(fā)展顧慮重重。
中國是個少油少氣富煤的國家,而頁巖氣、風(fēng)能、太陽能等新能源的開發(fā)仍然處在探索階段,從現(xiàn)階段來說,煤炭的清潔高效利用是必須解決的問題?,F(xiàn)在以殼牌為代表的潔凈煤技術(shù)已經(jīng)在中國開花結(jié)果,國內(nèi)潔凈煤技術(shù)的發(fā)展也非常迅速,相信在國家、企業(yè)和公眾的共同努力下,在科技創(chuàng)新的推動下,實現(xiàn)“黑色煤炭,綠色利用”的目標是可以做得到的。
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