“煤化工‘高耗水’不是天經(jīng)地義的結(jié)果，很大程度上是工程設(shè)計(jì)不成熟形成的結(jié)果，不是化學(xué)工藝反應(yīng)必然要求，有很大的節(jié)水減排空間。”日前，中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)過(guò)程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)副主任楊友麒對(duì)記者表示，煤化工在發(fā)展受到“高耗水”的制約，如何降低產(chǎn)品水耗是煤化工面臨的緊迫任務(wù)。
工藝技術(shù)“拼盤”造成水耗偏高
“我國(guó)煤和水資源的逆向分布使缺水問(wèn)題更加突出。” 楊友麒認(rèn)為，我國(guó)的煤炭主要在水資源短缺地區(qū)，這些地區(qū)的人均水資源只有全國(guó)平均水平，主要產(chǎn)煤地區(qū)人均水資源只有全國(guó)平均的1/2-1/4，在這些地區(qū)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)就會(huì)引發(fā)區(qū)域水資源供需失衡的風(fēng)險(xiǎn)。
楊友麒向記者舉例說(shuō)，一個(gè)年產(chǎn)300萬(wàn)噸的煤制油項(xiàng)目年用水量將達(dá)到6000萬(wàn)噸左右，這相當(dāng)于十幾萬(wàn)人口的水資源占有量或100多平方公里國(guó)土面積的水資源保有量。
“我國(guó)的煤化工產(chǎn)業(yè)，正進(jìn)入一個(gè)‘大干快上’的高潮，尤其是在西北內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、陜西以及新疆地區(qū)，都把煤化工當(dāng)做拉動(dòng)GDP增速的火車頭，投資熱情極高，‘十二五’期間批準(zhǔn)開(kāi)工的項(xiàng)目有可能達(dá)到8000億元，其年耗水量可能要在9.3億立方米的水平，地區(qū)環(huán)境資源能承受嗎？”
“顯然，煤化工面臨節(jié)水減排的緊迫任務(wù)。” 楊友麒認(rèn)為。
煤化工當(dāng)前的水耗高，是由于新一代煤化工均處于大型化開(kāi)發(fā)示范階段，最核心的首要要求是“打通工藝流程，順利拿到產(chǎn)品”，而不是“節(jié)能節(jié)水”。
“所以在工程配置上，只是滿足工藝要求，談不上優(yōu)化。而在工藝技術(shù)‘拼盤’條件下，各工藝裝置招標(biāo)在前，各自由中標(biāo)公司設(shè)計(jì)的公用工程系統(tǒng)完全處于被動(dòng)滿足各方面要求的境地，談不上優(yōu)化，造成能耗和水耗偏高。”
系統(tǒng)優(yōu)化可使水耗成倍下降
據(jù)了解，國(guó)家能源局已經(jīng)委托中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)煤化工專委會(huì)制定現(xiàn)代煤化工的能耗指標(biāo)、水耗指標(biāo)。目前，煤化工專委會(huì)正在積極推進(jìn)示范項(xiàng)目的標(biāo)定工作，對(duì)示范工程的能耗、水耗以及“三廢”排放等主要指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，規(guī)范新上項(xiàng)目的準(zhǔn)入。
“我們認(rèn)為當(dāng)前的煤化工節(jié)水形勢(shì)類似于十年前的石油化工。” 楊友麒向記者介紹，我國(guó)大型煤化工普遍耗水高并非是必然的，缺乏系統(tǒng)優(yōu)化，有很大的節(jié)水減排潛力。過(guò)程系統(tǒng)工程(PSE)的方法，對(duì)項(xiàng)目整個(gè)水網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體優(yōu)化，這種方法已經(jīng)在石油化工行業(yè)得到驗(yàn)證。
如果同一產(chǎn)品比較一下用石化路線生產(chǎn)和用煤化工路線生產(chǎn)所用的水耗，就會(huì)發(fā)現(xiàn)煤化工路線的水耗比石油化工路線高得離譜。如生產(chǎn)一噸乙烯，石油化工路線水耗約6-7噸，而煤化工生產(chǎn)一噸乙烯的水耗就要32噸水(設(shè)計(jì)值)，而烯烴中乙烯和丙烯各占50%，所以折算成乙烯水耗還要加一倍，即64噸水。這就比石油化工的乙烯水耗高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，這也說(shuō)明不是化學(xué)反應(yīng)路線決定的需要，而是其他原因造成的結(jié)果。
“要想把節(jié)水減排的潛力挖出來(lái)，需要以過(guò)程系統(tǒng)工程的方法，把整個(gè)水網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，特別是公用過(guò)程系統(tǒng)的優(yōu)化。這種過(guò)程系統(tǒng)工程的方法在石油化工行業(yè)已證明可以使水耗成倍下降。”楊友麒認(rèn)為。
實(shí)現(xiàn)煤化工項(xiàng)目“零排放”
對(duì)于煤化工能耗、水耗以及“三廢”排放等問(wèn)題，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授韓洪軍認(rèn)為，由于廢水污染環(huán)境和廢水“零排放”工藝不成熟等原因，煤化工項(xiàng)目的審批受到限制。主要原因在于煤化工廢水處理的工藝五花八門，難以選擇；運(yùn)行效果不穩(wěn)定，難以達(dá)標(biāo)；沒(méi)有受納水體，難以“零排放”；承包單位不負(fù)責(zé)，難以研究攻關(guān)。
韓洪軍認(rèn)為，煤化工廢水受納水體容量極低，目前達(dá)到國(guó)家要求“零排放”的企業(yè)未見(jiàn)媒體報(bào)道。
南京工業(yè)大學(xué)教授余炎華認(rèn)為，國(guó)內(nèi)煤化工的廢水處理沒(méi)有成型的工藝，針對(duì)性、有效性不足，常用城市污水的處理工藝簡(jiǎn)單預(yù)處理，稀釋生化、稀釋排放，甚至偷排。據(jù)介紹，南京工業(yè)大學(xué)研發(fā)成功了集強(qiáng)化預(yù)處理及強(qiáng)化深度處理的全流程“零排放”成套處理工藝。據(jù)該校教授徐炎華介紹，該工藝正在神華鄂爾多斯煤直接液化項(xiàng)目進(jìn)行工程示范運(yùn)行。
目前，哈爾濱工業(yè)大學(xué)正在積極研究一些切實(shí)可行的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤化工項(xiàng)目的“零排放”。一個(gè)示范工程已經(jīng)運(yùn)行5個(gè)月，用在中煤鄂爾多斯圖克的大化肥項(xiàng)目，水是全部回用的，沒(méi)有排污口。
中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長(zhǎng)胡遷林認(rèn)為：“對(duì)于示范工程的能耗、水耗以及三廢排放等主要指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，未達(dá)標(biāo)的項(xiàng)目限期整改或勒令停產(chǎn)。”
“在綜合考慮全國(guó)各地區(qū)煤炭資源、水資源、環(huán)境容量、煤炭石油等資源分布的基礎(chǔ)上，對(duì)符合行業(yè)準(zhǔn)入條件可優(yōu)先支持。”胡遷林表示。
（中國(guó)能源報(bào)）
