---訪國(guó)家能源低階煤綜合利用研發(fā)中心主任夏吳

  “目前所提出的低階煤綜合利用是為了解決怎樣合理、環(huán)保、安全的利用低階煤，否則到2015年，我國(guó)褐煤產(chǎn)量將達(dá)到8.9億噸，從這個(gè)產(chǎn)量來(lái)看，我們的能源浪費(fèi)和環(huán)境承受能力屆時(shí)將會(huì)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。”日前，國(guó)家能源低階煤綜合利用研發(fā)中心主任夏吳在接受本報(bào)記者專訪時(shí)說(shuō)。“高階煤種在我國(guó)的儲(chǔ)量高達(dá)45%以上，目前還遠(yuǎn)沒(méi)有到資源枯竭的程度。低階煤開(kāi)采利用實(shí)際已經(jīng)進(jìn)行到了一定的規(guī)模，不讓開(kāi)采低階煤肯定做不到，我們要做的是如何找到高效利用低階煤的方法。”
   夏吳認(rèn)為，低階煤提質(zhì)是為了更環(huán)保高效安全的利用它。目前國(guó)內(nèi)外低階煤提質(zhì)技術(shù)已達(dá)數(shù)十種，其中僅我國(guó)熱解技術(shù)就達(dá)幾十種。但除少數(shù)技術(shù)外，大都沒(méi)有經(jīng)歷工業(yè)示范裝置有置信度的驗(yàn)證，超越階段地使用未被商業(yè)示范成功驗(yàn)證的技術(shù)，不僅會(huì)造成資產(chǎn)的閑置，而且還會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。
   不能達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，非煤種的因素較多
   目前，我國(guó)低階煤儲(chǔ)量大，分布廣，占煤炭總儲(chǔ)量的55%。但由于低階煤高水分高揮發(fā)分的特點(diǎn)，不利于長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)存，限制了低階煤作為大宗能源的廣泛利用，并且其應(yīng)用技術(shù)不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。
“低階煤已經(jīng)在發(fā)電、化工以及民用日常生活中實(shí)際投入應(yīng)用，有的地區(qū)甚至是比較大規(guī)模的利用。”夏吳對(duì)記者表示，從全球范圍來(lái)看，90%的低階煤用于發(fā)電，發(fā)電技術(shù)是成熟的，由于煤價(jià)低，其經(jīng)濟(jì)上一般也沒(méi)有問(wèn)題，只是低階煤發(fā)電效率明顯低于高階煤發(fā)電，單位電量廢氣排放總量也比采用高階煤大，所以，持續(xù)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高能量利用效率，是低階煤發(fā)電企業(yè)一直進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和研究的重點(diǎn)。
   “由于褐煤含水量高，熱效率低，褐煤中類石油成分全部作為普通燃料被燃燒，不是最大化提高資源利用效率的方式。”夏吳認(rèn)為，褐煤由于含水量高，能量密度低，相對(duì)于煙煤用于發(fā)電存在諸多挑戰(zhàn)。
   夏吳介紹，褐煤第二大應(yīng)用領(lǐng)域，是褐煤通過(guò)氣化生產(chǎn)大宗化工原料或氣態(tài)能源產(chǎn)品，其中有成功的的例子，也有運(yùn)行不是很理想的項(xiàng)目。
   我國(guó)在上世紀(jì)九十年代后期就有多個(gè)恩德?tīng)t流化床氣化褐煤生產(chǎn)大宗化工原料合成氨和甲醇的工廠，有很多工廠仍然在運(yùn)行，有良好的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然和氣流床相比較，流化床不是最先進(jìn)的技術(shù)。
   中國(guó)大唐電力有采用干粉進(jìn)料氣流床氣化褐煤生產(chǎn)聚丙烯的工廠，這是世界第一個(gè)采用褐煤做原料的特大型化工裝置。這一工廠已經(jīng)開(kāi)車，一直都在運(yùn)行，說(shuō)明技術(shù)上沒(méi)有大的問(wèn)題。
   “有些現(xiàn)象讓人揪心。”夏吳說(shuō)，“目前國(guó)內(nèi)投運(yùn)的一些大型項(xiàng)目運(yùn)行不是很理想，不能達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，投資超概算，其中非煤種因素很多。事實(shí)上，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了跨行業(yè)大型項(xiàng)目的項(xiàng)目管理、運(yùn)行管理過(guò)程中的一些共性問(wèn)題，特別是技術(shù)管理方面的問(wèn)題。”
   “實(shí)際上諸如此類的問(wèn)題，在其他行業(yè)也常有發(fā)生，只是項(xiàng)目影響力小，未引起重視，可謂是通病，與技術(shù)的可實(shí)現(xiàn)性無(wú)關(guān)。”
    同一種技術(shù)，又可用于不同提質(zhì)目的
   “低階煤提質(zhì)是為了更環(huán)保高效安全的利用它。”夏吳介紹，出于不同的目的，我們開(kāi)發(fā)了不同的低階煤處理技術(shù)，同一種低階煤處理技術(shù)反過(guò)來(lái)又可以用于不同提質(zhì)目的。
   目前國(guó)內(nèi)外低階煤提質(zhì)技術(shù)已達(dá)數(shù)十種，其中僅我國(guó)熱解技術(shù)就達(dá)幾十種。主要分為干燥、成型提質(zhì)，干燥、熱解提質(zhì)，干燥催化解聚熱解技術(shù)三大類。
   “其中，我國(guó)目前正在開(kāi)展催化解聚熱解的研發(fā)創(chuàng)新工作，這一技術(shù)是走在世界前列的，相信這也將是一個(gè)里程碑式的技術(shù)進(jìn)步。”據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，結(jié)合前述的干燥熱解提質(zhì)裝置可以大大提高低階煤中有機(jī)物的利用率，得到更多的焦油產(chǎn)品。目前正在籌建中試裝置。
   夏吳以干燥、熱解提質(zhì)技術(shù)向記者舉例分析，此項(xiàng)技術(shù)焦油回收率只有70%左右，況且低溫煤焦油中重質(zhì)組分較多，夾帶煤粉，半焦產(chǎn)品容易脆裂，破裂后容易產(chǎn)生揚(yáng)塵，沒(méi)有根本改善產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)沫h(huán)保和安全性能。
這種技術(shù)如果用于低含油量的低階煤，企業(yè)只是得到焦油產(chǎn)品和煤產(chǎn)品商業(yè)出售，在商業(yè)上也是很難獲得成功的，如果用于低價(jià)煤利用項(xiàng)目的前置技術(shù)手段有目的地使用則是非常有意義的。如對(duì)于有些地區(qū)煤中含油量高達(dá)10%以上，企業(yè)單獨(dú)采用這一技術(shù)其效益也是相當(dāng)可觀的。
   “所以我們可以把這種技術(shù)，用于低階煤電廠燃料煤的預(yù)處理，以達(dá)到大大降低環(huán)境污染，同時(shí)也可以把這種技術(shù)用于改善產(chǎn)品煤質(zhì)，讓低階煤可以制造高濃度水煤漿，用于先進(jìn)環(huán)保的水煤漿氣化技術(shù)，建設(shè)現(xiàn)代煤化工廠。”
   反復(fù)整改，導(dǎo)致資源配置浪費(fèi)
   近年來(lái)，我國(guó)低階煤提質(zhì)技術(shù)突破了單一的熱解提質(zhì)拓展至干燥、成型、熱解三大領(lǐng)域，通過(guò)干燥-成型、成型-塊煤氣化、熱解-焦油加氫等技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了低階煤的梯級(jí)利用。
   “但目前低階煤提質(zhì)項(xiàng)目也存在一些問(wèn)題和不足。”夏吳認(rèn)為，“除少數(shù)技術(shù)外，多數(shù)技術(shù)的成熟性沒(méi)有達(dá)到商業(yè)推廣的程度。”現(xiàn)代煤化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)歷程是實(shí)驗(yàn)室研究、工業(yè)示范、商業(yè)示范、商業(yè)推廣過(guò)程。
   目前國(guó)內(nèi)使用的提質(zhì)技術(shù)，除少數(shù)技術(shù)外，大都沒(méi)有經(jīng)歷工業(yè)示范裝置有置信度的驗(yàn)證，即便如此有些技術(shù)還被廣為使用。因此，常常發(fā)生由于安全、環(huán)保、能耗指標(biāo)不能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，設(shè)備運(yùn)行可靠性不高長(zhǎng)期反復(fù)整改的現(xiàn)象，不僅造成資產(chǎn)的閑置，而且還導(dǎo)致資源配置的浪費(fèi)。
   “由于煤炭黃金十年已經(jīng)過(guò)去，煤炭?jī)r(jià)格已經(jīng)不會(huì)高位運(yùn)行。安全、環(huán)保的低階煤提質(zhì)類項(xiàng)目，投資額度一般都不低，由于有些項(xiàng)目采用的原料煤種中含油量不大，在扣去高附加值的油氣副產(chǎn)品收益后，其單位產(chǎn)品成本仍高于優(yōu)質(zhì)煙煤的價(jià)格，這類項(xiàng)目，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，即使實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)也無(wú)法達(dá)到當(dāng)初的預(yù)期效益。”夏吳認(rèn)為。
   還有就是環(huán)境友好驗(yàn)證不足。“無(wú)論是什么工藝，褐煤提質(zhì)項(xiàng)目都會(huì)有廢水排放，因?yàn)楹置褐袛y帶的水分和熱解產(chǎn)生的水分，除一小部分用于冷激半焦（熄焦）后轉(zhuǎn)入半焦，大部分隨煙氣排入大氣中，如果這部分水汽不處理將會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。”
   “還有工藝存在回收焦油的工藝污水，這種污水的處理非常困難，解決環(huán)保問(wèn)題應(yīng)該引起企業(yè)的足夠的重視。”
   做好頂層設(shè)計(jì)，才能更快更好發(fā)展
   夏吳認(rèn)為，以褐煤干燥、熱解為基礎(chǔ)的煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是我國(guó)褐煤綜合利用未來(lái)重要發(fā)展三方面。
   我國(guó)在褐煤綜合利用產(chǎn)業(yè)化方面走在世界前面。褐煤發(fā)電、褐煤通過(guò)氣化制造大宗化學(xué)品和氣態(tài)能源都是如此。
褐煤提質(zhì)的分質(zhì)利用技術(shù)，近幾年在內(nèi)蒙古地區(qū)褐煤產(chǎn)區(qū)發(fā)展?fàn)顩r良好，在建和已建項(xiàng)目有幾十個(gè)之多。全世界只有中國(guó)有這樣大投資和多樣化的實(shí)踐。但這些裝置目前大多處于建設(shè)、試車階段，和試車后的整改階段，尚未實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)和滿負(fù)荷的商業(yè)運(yùn)行。
   另外，我國(guó)目前正在開(kāi)展以催化解聚熱解的研發(fā)創(chuàng)新工作，這一技術(shù)是走在世界前列的，相信這也將是一個(gè)里程碑式的技術(shù)進(jìn)步。
據(jù)國(guó)家能源低階煤綜合利用研發(fā)中心提供的材料顯示，我國(guó)低階煤提質(zhì)技術(shù)已超過(guò)二十種，其中熱解技術(shù)達(dá)十三種，有些技術(shù)以處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。比如大唐華銀和中國(guó)五環(huán)共同開(kāi)發(fā)的“30萬(wàn)噸/年LCC低階煤提質(zhì)技術(shù)”今年4月初通過(guò)了國(guó)家能源局組織的鑒定，鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為該技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
   雖然我國(guó)在低階煤綜合利用方面取得了長(zhǎng)足發(fā)展，但夏吳認(rèn)為，當(dāng)前阻礙褐煤提質(zhì)大規(guī)模實(shí)踐最大的障礙依舊是技術(shù)問(wèn)題，從政策的角度來(lái)講，需要產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)和扶持。
“煤種適應(yīng)性有限，有的技術(shù)只能用塊煤。”夏吳認(rèn)為，產(chǎn)品質(zhì)量差異大，有的提質(zhì)煤產(chǎn)品仍然存在易氧化、易碎等問(wèn)題，有的油品帶粉嚴(yán)重，后續(xù)加工困難；有的半焦完全不含揮發(fā)分，后續(xù)利用困難。加上環(huán)保不過(guò)關(guān)，廢氣、廢水排放強(qiáng)度高，污染物超標(biāo)等各種因素影響，有些提質(zhì)項(xiàng)目的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行困難，經(jīng)濟(jì)性較差。
   “這就需要國(guó)家政策的引導(dǎo)和支持。”夏吳說(shuō)。國(guó)家應(yīng)引導(dǎo)相關(guān)科研設(shè)計(jì)單位加大低階煤的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性研究，明確示范項(xiàng)目準(zhǔn)入門檻，在單系列處理能力、能效、消耗和三廢排放等方面設(shè)置嚴(yán)格的定額指標(biāo)，禁止不成熟的技術(shù)做商業(yè)推廣。
   夏吳同時(shí)認(rèn)為，我國(guó)褐煤綜合利用的很多現(xiàn)有路線看似合理，但在規(guī)�；�、工程化應(yīng)用上還存在著一系列難題，經(jīng)濟(jì)性也有待進(jìn)一步提高，褐煤大規(guī)模開(kāi)發(fā)不宜操之過(guò)急。
   “這是因?yàn)樘豳|(zhì)技術(shù)大多處于試驗(yàn)或示范階段，距離工業(yè)化和商業(yè)化運(yùn)行還有一定差距，企業(yè)要想明白，你的目的是什么？你是準(zhǔn)備要半焦還是要油品？你用半焦或者油品去做什么？根據(jù)你的需要去選技術(shù)。”夏吳認(rèn)為，煤化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)含量高，投資強(qiáng)度大，要求項(xiàng)目業(yè)主具有較強(qiáng)的綜合實(shí)力和風(fēng)險(xiǎn)防范能力。況且現(xiàn)有褐煤提質(zhì)技術(shù)種類繁多、參差不齊，迫切需要政府有關(guān)部門介入，做好頂層設(shè)計(jì)，才能更快更好地引導(dǎo)其發(fā)展。