宁东能源化工基地循环化发展对策思考

(整期优先)网络出版时间:2019-10-24
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宁东能源化工基地循环化发展对策思考

白林

国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油分公司宁夏银川750411

【摘要】宁夏宁东能源化工基地以资源优势为基础,重点发展煤、电、煤化工三大核心产业。目前,面对能源短缺、气候变化等问题,煤炭应该在未来的能源体系中扮演什么样的角色、如何实现宝贵煤炭资源的价值最大化,怎样实现该地区经济循环化发展,是必须要思考的问题,可以从三方面加以解决。

【关键词】宁东;循环化;经济

宁夏宁东能源化工基地位于自治区首府银川市灵武市境内,规划区面积645平方公里,是宁夏回族自治区的“一号工程”,为推动宁夏经济又好又快发展的起跳板。该基地已探明煤炭储量273亿吨,居全国第六位,占全区已探明储量的87%。煤田地质条件好、开采条件佳、采掘成本低,且煤质优,是优良的动力和气化用煤,被列为国家13个重点开发的亿吨级矿区之一。基地以资源优势为基础,重点发展煤、电、煤化工三大核心产业。中国石油和化学工业联合会在2019年中国化工园区与产业发展论坛上公布的2019年中国化工园区30强名单中,宁东能源化工基地排名第6。

中国煤炭工业协会党委书记梁嘉琨2019夏季全国煤炭交易会上讲话:煤炭行业的新使命新担当是以煤炭安全高效智能化开采和清洁高效集约化利用为主攻方向,着力提升煤炭清洁高效利用水平,着力提升煤炭经济运行质量,着力提升煤炭科技创新能力,着力提升企业科学化管理水平,着力推动煤炭企业“走出去”。目前,面对能源短缺、气候变化等问题,煤炭应该在未来的能源体系中扮演什么样的角色、如何实现宝贵煤炭资源的价值最大化,怎样实现该地区经济循环化发展,是必须要思考的问题,要从多方面入手[1]。

一、加大基础性理论研究和技术创新投入,探索煤为原料的高端化工产业

要利用先进科学技术大力推广煤炭清洁高效利用新技术。未来应将煤制烯烃等纯化工产业作为主要方向。一方面,我国居民生活水平提升对化工产品的需求量还将持续增加,煤制烯烃可作为我国石油化工的有益补充;另一方面,烯烃产品的后续深加工产品范围广阔,产业链拓展空间大。因此,应积极推进新材料基础性理论研究和技术创新投入,针对不同煤质设计出原创的高端化工工艺过程和技术路线,拉长产业链;积极利用循环经济思路丰富产业链;加大投入突破煤化工高耗水障碍,实现以煤为原料的高端化工产业创新发展。

二、要加强资源节约利用

中国工程院院士黄其励在2017年国际工程科技发展战略高端论坛中建议:以煤炭为主的能源企业一定要尽量高效化,中国燃煤发电的平均效率约为33%,比国外约低10%,如果能提高利用效率,将会降低煤炭的消费。

探索以现有煤电机组为核心打造工业园区综合能源供应新模式。当前,我国大量先进燃煤发电机组,基本上都就近布置在电力负荷中心,在完成发电上网的同时,余热也能够供应附近的工业园区,从而大幅提高能源利用效率。在此基础上,应进一步扩大综合能源服务范围并加大深度。要探索直接为园区供电。相比发电机组先升压上网转一圈后,用户再从电网降压获取电量的传统模式,直供电可节约大半的线损电量。若线损减少3个百分点,就相当于降低供电煤耗10克标煤。

要挖掘工业园区客户需要,开辟其他增值服务,如直供压缩空气等,可至少再提升10%的能效利用水平。

要探索燃煤机组掺烧生物质燃料(包括垃圾)。充分利用煤电机组大容量锅炉炉内温度高、分级燃烧、炉内停留时间长和烟气的稀释作用,可大幅提高能效水平,并抑制二噁英的产生,具有显著环保和经济优势[2]。

要用好中水回用和掺烧(水处理后的)污泥。通过废水集中处置、中水回用、污泥(以及部分工业废弃物)掺烧,实现能源与环境协同处置。

三、积极探索二氧化碳有效减排途径

自工业革命(1850年)以来,世界范围内CO2排放量迅速增加,从1850年的20亿吨/年迅速增加到2008年的293.8亿吨/年,并估计到2030年可能会继续增加30%的排放量[3]。1958年监测CO2浓度为315ppm,直到1970年CO2浓度的增加量都少于1ppm/年;如今CO2浓度的增加量大于2ppm/年,2013年为391ppm/年[4]。IPCC第四份气候变化评估报告[5]中指出,过去50年的气温平均上升速度比过去100年快了一倍多,并预测全球气温在21世纪末有可能会升高1.1~6.4K,海平面会升高18~59cm。如果全球温度上升幅度大于1.5K,则约有20%~30%的动植物物种将有可能面临灭绝的危险;而如果温度升高幅度超出3.5K,那么将可能会有40%~70%的动植物从地球消失。

要严格项目环境准入要求,确保实现环境质量改善目标。要落实超低排放技术在重点耗煤行业的全面推广。我国CO2排放总量贡献份额最多的排放源是电厂[6],占72%,电厂烟气是CO2长期集中稳定的排放源;其次水泥厂占14%。CO2也是极重要的“潜在资源”[7],从电厂烟道气中捕集回收CO2不仅是CO2减排最直接有效的手段,还能够通过副产CO2降低减排成本。

根据燃煤电厂生产过程中捕集CO2的位置不同,捕集技术主要分为三种[8],三种技术中,燃烧后捕集可以从已建成的燃煤电厂烟道气中回收CO2,不需对发电系统作太多改造,可移植性较好,已达到小规模示范的阶段,是我国目前研究应用的重点。

现代煤化工工艺层面的二氧化碳排放主要集中在煤气化阶段,下游深加工的二氧化碳排放量相对较小,但大大扩展了产品增加值,因此产业链延伸是降低单位GDP的二氧化碳排放量的重要途径之一[9]。

基地要着力推动现代煤化工产业创新发展,加快产业技术优化升级,推进重大示范工程建设,构建关联产业融合发展集群,优化资源要素配置,提高发展质量和效益,构建现代煤化工产业体系,形成具有附加值更高、较强竞争力的产业链和产业集群,引领并带动区域关联产业融合发展。打造技术领先、行业领军、世界一流的国家级现代煤化工产业示范区,以期为推进全区高质量发展和国家能源战略安全作出贡献。

参考文献

[1]曹湘洪.实现我国煤化工、煤制油产业健康发展的若干思考[J].化工进展,2011.30(1):80-87.

[2]马宁.煤炭资源循环经济研究综述[J].中国矿业,2017,26(1):111-114.

[3]http://www.c2es.org/science-impacts/climate-change-101/full-book:5

[4]HofmannD.J.,ButlerJ.H.,TansP.P.Anewlookatatmosphericcarbondioxide[J].Atmos.Environ.2009,43:2084-2086

[5]ClimateChange2007:SythesisReport,AnassessmentoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange[R].IPCC.2007

[6]MengK.C.,WilliamsR.H.,CeliaM.A.Opportunitiesforlow-costCO2storagedemonstrationprojectsinChina[J].EnergyPolicy.2007,35(4):2368-2378

[7]彭淑婧,任爱玲.烟气中二氧化碳资源化技术及应用前景[J].河北化工.2006,29(8):30-32

[8]IEA.WorldEnergyOutlook2008[R].Paris:France,2008

[9]李文超,白宏涛,边静虹,徐鹤.我国煤化工园区循环化发展对策研究[J].生态经济,2016,32(8):116-120.