眾所周知,甲醇行業是傳統的耗能、耗水行業。近日,由石油和化學工業規劃院編制完成的《重點化工行業節能減排規劃研究》(下稱報告)指出,無煙煤制甲醇產品單位能耗高達1830千克標煤/噸(2011年平均能耗水平,估算值,下同);煙煤、褐煤制甲醇產品單位消耗為1958千克標煤/噸;焦爐氣制甲醇產品單位能耗為1733千克標煤/噸;天然氣制甲醇轉化單位產品能耗為1293千克標煤/噸。
報告中另外一組數據指數則顯示,2015年,國內甲醇年產能將維持在5500萬噸左右,需求量將達到4355萬噸左右。因此,隨著產能、產量的增加,“十二五”期間,我國甲醇行業的節能減排必將是一項十分艱巨的任務。那么,當前我國甲醇行業節能減排現狀如何?又存在哪些問題?應從哪些方面去努力?專家們又有哪些好的建議?
原料不同,路徑有別—— 能耗差異大
不同原料路線生產的甲醇產品在能源消耗水平方面有較大的差異。我國生產甲醇的原料一直以煤炭為主、天然氣為輔,但近年來焦爐氣作為資源綜合利用得到廣泛重視,焦爐氣甲醇產能迅速增長。2011年,我國甲醇原料結構中,煤、焦炭占66%,天然氣占19%,焦爐氣占15%。
根據報告中關于2011年國內甲醇行業綜合能耗水平分布情況分析,甲醇生產原料路線選擇與能耗消耗水平有很大關系。我國采用天然氣原料制甲醇的能耗最低,但因國內天然氣甲醇裝置受技術水平和裝置規模的限制,能耗水平在1200~1365千克標煤/噸的產能占天然氣制甲醇產能的62%;而僅30%的產能能耗水平在1020~1200千克標煤/噸。
其次綜合能耗較低的是焦爐氣制甲醇。雖然焦爐氣甲醇原料稟賦特征與天然氣相似,但原料氣組成復雜、處理困難,其綜合能耗水平比天然氣制甲醇高。2011年,能耗水平在1500~1650千克標煤/噸的產能占焦爐氣制甲醇產能的65%;一般能耗水平在1650~1750千克標煤/噸占焦爐氣制甲醇產能的30%;而落后產能的能耗水平大于1750千克標煤/噸,占焦爐氣制甲醇產能比重的5%。
而以煤為原料制甲醇能耗就相對較高。其中,以非無煙煤制甲醇的能耗最高,先進產能能耗水平在1650~1850千克標煤/噸,占非無煙煤制甲醇產能的45%,一般產能能耗水平在1850~2000千克標煤/噸,占非無煙煤制甲醇產能的43%;而落后產能能耗水平大于2000千克標煤/噸,占非無煙煤甲醇產能的12%。以無煙煤為原料,先進產能能耗水平在1500~1700千克標煤/噸,占無煙煤制甲醇產能的35%;一般產能能耗水平在1700~1900千克標煤/噸,占無煙煤制甲醇產能的50%;落后產能能耗水平要大于1900千克標煤/噸,占無煙煤制甲醇產能的15%。
此外,CO2和“三廢”排放量也與原料路線的選擇關系密切。根據報告中關于2011年國內甲醇行業CO2排放分布情況分析,采用天然氣制甲醇的先進產能CO2排放量為0.40~0.60噸CO2/噸甲醇;采用非無煙煤制甲醇先進產能單位產品CO2排放量為3.4~3.8噸CO2/噸甲醇;以無煙煤制甲醇先進產能CO2排放量為3.8~4.0噸CO2/噸甲醇;采用焦爐氣制甲醇先進產能CO2排放量為1.45~1.55噸CO2/噸甲醇。
在“三廢”排放量方面,煤制甲醇即使采用潔凈煤技術和先進的環保處理設施,其大氣和水體污染物排放量仍然遠遠高于天然氣甲醇。
工藝路線的選擇與能源消耗水平也有密切聯系。據了解,我國煤制甲醇生產工藝主要分為固定層、流化床、氣流床氣化,其中國內以固定層為代表的甲醇裝置,同類企業之中由于技術、裝備水平差異以及廢氣、廢水綜合利用方案的差別,能耗水平相差較大,綜合能耗在50~80吉焦;而氣流床甲醇裝置基本為近年來新建,綜合能耗水平差別不大,普遍在50~60吉焦之間。
工藝落后,質量欠佳—— 裝備水平低
“十一五”期間,通過原料路線調整、技術升級改造、末端治理水平提升等措施,我國甲醇行業在一定程度上推進了節能減排的成效。
從報告中可以看出,2011年我國甲醇行業生產單位產品平均水耗15.2立方米/噸,較2006年的平均單耗下降約18%;生產單位產品COD 、NH3-N、SO2、NOx排放量分別為277克/噸、85克/噸、1.3千克/噸、2.0千克/噸,較2006年生產單位產品排放量分別下降約33%、28%、17%、17%。
“但是,由于天然氣制甲醇產量在行業中所占比重不斷降低,而耗能水平較高的煤制甲醇和焦爐氣甲醇產量比重不斷提升,導致行業整體的節能壓力非常大。”石油和化學工業規劃院高級工程師龔華俊表示。據他介紹,我國甲醇行業在節能減排方面仍還存在一些問題。
一是產能擴張過快,產業發展質量欠佳。
據了解,2003年以來,隨著國際原油價格持續高位震蕩以及國內原油對外依存度的不斷攀升,刺激了國內甲醇燃料替代石油戰略的消費預期,導致甲醇發展出現過熱態勢,部分企業用效率低下的技術,不斷擴大產能,使得產業發展質量欠佳。
二是污染防治能力建設滯后。
我國甲醇整體布局較為分散,即使是甲醇產能較大的河南、山東、山西和陜西等省份,甲醇企業的布局也不是非常集中,很多縣市級地區都建有大小不一的甲醇生產裝置,其中部分采用固定床工藝生產甲醇的企業不僅能耗高,而且生產廢水處理困難,排放量大。
三是技術裝備水平低。
技術和裝備水平較低,主要表現在兩個方面:一是生產技術裝備水平低,落后生產技術在甲醇行業中任占較大比重,能源利用效率較低;二是污染物控制技術落后,煙氣脫硫脫氮處理率、污水深度處理與回用率普遍偏低。此外,環保管理水平也相對比較落后。
盡管國內甲醇行業對環境保護工作十分重視,但由于沒有組織機構和人員保證,很多企業實際上沒有環保管理機構或是其設置不能適應加強環保工作的需要,造成一些企業環境管理水平低,污染治理工程不完善,污染控制能力差,有機廢水和氨氮廢水超標排放嚴重。
技術創新,廢物利用——
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