煤化工企业节能降耗现状与发展对策盛凯

煤化工企业节能降耗现状与发展对策盛凯

盛凯

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摘要：我国“多煤少油贫气”的资源禀赋，使我国成为世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭生产量和消费量占世界总产量的1/2左右，能源结构以煤炭为主。以煤为原料生产其他化工产品的煤化工产业是对我国其他能源系统，如电力、天然气、油等有益的补充。但是煤化工企业生产过程中资源消耗也很大，特别是需要大量水，同时存在着生产成本偏高、结构不合理、环境污染压力大等问题。本文主要针对煤化工企业节能降耗现状与发展对策进行简要分析。

关键词：煤化工；企业节能；降耗现状；发展对策

1节能降耗技术主要作用及意义

节能降耗一直是我国推广的理念要求，是人们所坚信的观念主题，在煤化工企业中采用的节能降耗措施减少了能源的损耗，节约了一定的能源，因为经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，这两者之间的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。相应的煤化工企业如果不采取一定的节能降耗措施，所产生的损耗量是不可估量的，根据相关的研究调查，每年所产生的电能损耗可以兴建十几所大坝，所占的比例达到12%，所带来的空气环境污染、污水处理，这些对社会生活造成了重要的影响，节能降耗技术必须得到应用和普及，同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要。

2产业发展存在的问题

2.1能耗过高

煤化工业能源消耗水平总体上与生产技术、管理能力、企业规模等要素息息相关。目前我国煤化工企业能耗远远高于国际平均水平。数据显示，煤化工企业平均生产1万元的工业产品，需要消耗的能源折合标准煤价值为3～4万元，即企业生产的产品平均价值远远不如所消耗能源的价值。

在国家政策指引下，在先进技术、试点企业先行的探索发展中，正在解决生产技术相对落后、生产系统不完善、企业规模偏小等问题。煤化工企业的高额能源消耗量已无法符合节约资源、保护环境的要求，亟待改变。

2.2水资源使用过度

发展煤化工需要水资源。煤化工是高耗水行业，我国煤炭资源富集区往往是水资源比较匮乏的地区，在这些区域发展大量煤化工项目，面临水资源不足的制约。目前由于受到废水处理困难和水资源短缺等的影响，煤化工还处于工业化示范阶段。必须采取新型节水、水循环利用等措施，应对水环境资源对煤化工发展的约束。

2.3环境压力剧增

在我国优质煤优先保障钢铁、电力等重要行业使用，而对于一些高硫、高灰、热值低的低质煤炭资源，就地转化是较合理的发展模式。但是特别要关注环境容量。

煤炭需要经过不同的物理和化学作用来实现物质以及能量的转化，在煤炭的气化过程中，会产生以SO2、NOx、CO2为主的废气、以及废水和废渣。从煤化工产业上看，每年排放的焦炉气或者是粗苯等气体占据着较大的比重，数量庞大。部分中西部富煤地区，生态环境比较脆弱，大量的污染的排放将会造成不可逆的后果。

3方法与措施

3.1加强集成创新

结合我国煤化工试点企业的发展现状及反映出的问题，制定合理的发展战略，围绕全周期能源转换效率这一重要指标，统筹规划，加强集成创新。

整合过程中，需要有效的对煤化工生产产品的产业链进行分析，并与相关产业进行有效的整合，实现煤化工产业的多产业共生路线，通过高效多联产路线，对各个生产工艺进行有效的联合，促进煤炭资源的整体利用效率。

多产业结合发展。在非焦炭法熔池炼铁技术中，一是可以增强铁矿粉以及煤粉的物质的反应；二是将煤炭作为一种还原剂来使用，将氧化铁进行还原；三是在生铁生产的过程中，会产生大量的一氧化碳，将这些一氧化碳气体运输到发电企业中，就可以实现电力等产品的生产。

优化生产工艺，实现集成创新。在实际的煤制气、煤制油的过程中，煤化工产业在生产过程中会产生大量的二氧化碳。二氧化碳排放量过大主要是相关生产工艺不够完善，如在生产乙炔的过程中，煤化工产业可以采取氢离子作为催冷剂，加煤粉组合进行生产乙炔，在这种生产工艺下，不但降低了二氧化碳产出量，还可提高乙炔的产量，降低资源消耗。

通过对煤化工产业生产工艺优化，特别是集成创新，推进物料的整合使用，延长产业链，可促进煤化工产业的持续健康发展。

3.2节水护水循环使用

煤化工发展水环境约束的应对措施。我国将煤化工产业作为战略储备，一直在加大技术研发投入，重點在煤化工工艺流程的低成本、高效、稳定、连续运转、节能节水、“三废”处理及综合利用技术等方面。

在国家政策指引下，要提高行业准入条件，提高节水护水意识。

基于对煤化工工艺用水系统的全面分析，改进工艺技术，如采用夹点技术、空冷技术等，逐步优化水网。要尽可能实现工业废水的循环利用、循序再用，提高水的重复利用率。依据煤化工废水特点，制定合理的废水处理工艺，包括预处理+生化处理+三级处理+污泥处理+废气处理+污水回用处理+浓盐水达标处理或浓缩处理+蒸发结晶的联合处理工艺，必须实现废水“零排放”。

夹点技术是系统节能方法，它将热力学原理和系统工程相结合，用以确定过程系统能量利用与回收的优化配置。夹点技术基于热力学第二定律，最早由Linnhoff教授提出，具有节能效果明显的特点。如在30万t/a煤气化制甲醇项目的换热网络应用夹点技术，在渣水处理单元、变换热回收单元、低温甲醇洗单元、甲醇合成及精馏单元消耗公用工程的设计、实施及测量后，结果表明显示将系统集成起来作为一个有机整体，实行产业链条的优化匹配，节能潜力是巨大的。

3.3CO2废气回收再利用

在煤炭的气化过程中，会产生以SO2、NOx、CO2为主的废气，此外还包括氮氧化物、烟尘、烃类及其他有机物等。

其中，CO2回收利用，越来越受到煤化工行业的关注。我国由于技术原因，除了将CO2成熟利用在化工领域外，其他方面利用较少，对每年CO2的排放量造成了极大的浪费。

目前国外对于CO2的回收再利用，有一种成熟的技术值得我国研究：将CO2应用在采油中，利用CO2驱油技术，可大幅度提高原油开采效率，一般可增幅7%到15%左右。例如美国拥有一条长约330公里的CO2输送管道，将CO2输送到加拿大油田，每年可消耗一百二十万吨CO2。不单是美国，近年来加拿大、丹麦、巴西等国，也在不断的进行CO2驱油技术，我国也应该迎头追赶。

4结束语

综上所述，我国传统煤化工产品生产规模均居世界第一，合成氨、甲醇、电石和焦炭产量分别占全球产量的32%、28%、93%和58%。传统煤化工产品处于阶段性供大于求状态，产能均有一定的过剩，主要是结构性过剩。我国对于现代煤化工产业还是保持谨慎发展的态度。一直坚持通过一批重点示范项目的建设，研发探索解决煤化工产业装置大型化、优化工艺技术、提高转化效率、促进节能减排、降低对环境影响等关键性技术问题，探索煤炭高效清洁转化和石化原料多元化发展的途径。兼顾发展经济、保护环境二者并重的发展之路。

参考文献：

[1]陈洪波，姜晓峰.基于物质流分析的工业园区循环化改造模式研究——以铜川市董家河工业园区为例[J].生态经济.2016（10）

[2]李博.天然气制甲醇装置能耗分析与节能途径探讨[J].化工管理.2016（28）

[3]陈大龙.低碳理念指导的煤化工产业发展探讨[J].黑龙江科技信息.2015（27）