“過去(qu)人們一提起煤(mei)炭(tan)就感覺很臟。現在(zai)要為煤(mei)炭(tan)正(zheng)名，煤(mei)炭(tan)清潔利用其實可(ke)以(yi)做(zuo)到與天然氣一樣環(huan)保(bao)。煤(mei)炭(tan)的(de)清潔利用技術已經取(qu)得(de)了巨大進步，因此，我(wo)們對(dui)煤(mei)炭(tan)的(de)認(ren)識也(ye)應有所改變(bian)。”環(huan)保(bao)部部長陳吉寧在(zai)剛剛結束的(de)全國兩(liang)會上的(de)公(gong)開表態，引起了業內的(de)廣泛(fan)關(guan)注。
中(zhong)國(guo)石化(hua)行業聯(lian)合會煤(mei)(mei)化(hua)工(gong)專委(wei)會專家、陜西省化(hua)工(gong)學(xue)會名譽理(li)事(shi)長(chang)賀永(yong)德(de)在接受中(zhong)國(guo)化(hua)工(gong)報(bao)記者采訪時表示(shi)，我國(guo)煤(mei)(mei)炭占一(yi)次能源(yuan)總(zong)量的94%，且在(zai)相當長時期內難以改變(bian)，決定(ding)了今后煤炭仍是主(zhu)要能(neng)源，要摘(zhai)掉(diao)“煤臟”的(de)帽子，不管是開(kai)采(cai)、加工還是利用(yong)每(mei)個(ge)環節，只能(neng)走清(qing)潔高效利用(yong)的(de)路子。
清潔轉(zhuan)化
;低階(jie)煤(mei)直轉：煤(mei)熱解分(fen)質(zhi)
在科技(ji)部公布(bu)的國家重(zhong)點研(yan)發(fa)計劃“煤(mei)炭(tan)清潔(jie)高(gao)效利(li)用(yong)”重(zhong)點專項(xiang)中，明(ming)確煤(mei)炭(tan)清潔(jie)轉化(hua)方向之一是重(zhong)點開展低變質煤(mei)（低階煤(mei)）直接轉化(hua)反應和催化(hua)基(ji)礎研(yan)究，開發(fa)煤(mei)熱(re)解(jie)氣化(hua)分質轉化(hua)制(zhi)清潔(jie)燃氣關鍵(jian)技(ji)術。低階煤(mei)在我國煤(mei)炭(tan)總量、探明(ming)保有量及產量中的占比(bi)均超(chao)過(guo)一半。
賀永(yong)德(de)告訴記者(zhe)，近年來(lai)，煤(mei)炭熱(re)解技術(shu)在國內(nei)異軍(jun)突起。陜西煤(mei)化(hua)集(ji)(ji)團開發的(de)低(di)階(jie)煤(mei)分質(zhi)高(gao)效(xiao)轉(zhuan)化(hua)多聯產技術(shu)，將低(di)階(jie)煤(mei)通過以熱(re)解為核心，由(you)煤(mei)的(de)分質(zhi)轉(zhuan)化(hua)和物(wu)質(zhi)、能量(liang)的(de)梯級利(li)用，與現(xian)代煤(mei)化(hua)工(gong)技術(shu)耦合(he)集(ji)(ji)成(cheng)的(de)清潔高(gao)效(xiao)轉(zhuan)化(hua)路線，實(shi)現(xian)油(you)、氣、化(hua)、電、熱(re)多聯產，形成(cheng)了中低(di)溫熱(re)解、煤(mei)焦油(you)加工(gong)、半焦利(li)用、熱(re)解氣利(li)用、制取化(hua)工(gong)產品系列技術(shu)，并(bing)逐步實(shi)現(xian)工(gong)業化(hua)。
據悉，延長(chang)石(shi)油(you)集團自主(zhu)開發的煤油(you)共煉（Y-CCO）工業(ye)(ye)化(hua)(hua)技術，以中低階煤與重(zhong)（劣(lie)）質(zhi)油為原料(liao)，采用漿態床加(jia)氫裂(lie)化(hua)(hua)與固定床加(jia)氫裂(lie)化(hua)(hua)在線集成生產輕質(zhi)油品(pin)，突(tu)破了煤化(hua)(hua)工行業(ye)(ye)煤炭清潔高(gao)效(xiao)轉化(hua)(hua)和石(shi)化(hua)(hua)行業(ye)(ye)重(zhong)（劣(lie)）質(zhi)油輕質(zhi)化(hua)(hua)兩(liang)個領域的技術難(nan)題，達(da)到(dao)世界領先水平。
延長石油開發的粉(fen)煤快速(su)加壓熱解制油與焦末(mo)制合成氣一(yi)體化(hua)（CCSI）技術，可在(zai)一個反應(ying)器(qi)內完成煤(mei)的熱解和氣(qi)化反應(ying)，噸煤(mei)焦(jiao)油收率(lv)超過(guo)15%。同時，生產可作(zuo)化(hua)工原料的(de)粗(cu)合成氣，最大化(hua)提(ti)高煤炭(tan)資源利用率、轉化(hua)效率和附加(jia)值。此(ci)外，該技術(shu)還可與IGCC（循環(huan)聯合發(fa)電）技術(shu)集成，使煤化工(gong)跨行業耦合發(fa)展。
另(ling)外，低階煤(mei)精(jing)(jing)煉技(ji)術(shu)是像加(jia)工石油一樣對煤(mei)中所含的有機組(zu)分進行精(jing)(jing)煉，獲得燃燒、氣化等單(dan)一轉(zhuan)化利用(yong)技(ji)術(shu)無法直接得到(dao)高附(fu)加(jia)值的化學品等。在精(jing)(jing)煉過程中，原煤(mei)中的有害成分（S、N、Hg等(deng)）發生遷(qian)移，留在固(gu)體產物中的有害物質(zhi)會(hui)大幅減(jian)少，尾氣凈(jing)化(hua)成(cheng)本也(ye)會(hui)下降。該(gai)技術已在國外完成(cheng)工業化(hua)示范，北京低碳(tan)清潔能源研究所(suo)在此基礎上，完成(cheng)針對中國低階煤的工藝包設計，神(shen)華集團計劃在內(nei)蒙(meng)古呼倫貝爾建設1000萬(wan)噸煤精煉(lian)項目。
技術瓶(ping)頸
半焦利用(yong)：廢(fei)水處(chu)理
目前，熱解產生的(de)焦(jiao)(jiao)油、甲烷(wan)和氫氣的(de)技(ji)術(shu)已獲突(tu)破，但半焦(jiao)(jiao)（蘭炭）的(de)利用仍處(chu)于(yu)探(tan)索(suo)階段。1噸煤炭熱解大約產生0.6噸半(ban)焦，但因半(ban)焦缺乏工業示范應用經驗，使其(qi)下游利用路徑尚未打通。因此(ci)，攻克(ke)半(ban)焦綜合利用瓶頸技術刻不容緩(huan)。
賀永德告訴記者，無煙煤(mei)(mei)和石油焦(jiao)的活性不如半焦(jiao)，在將半焦(jiao)加工成水(shui)煤(mei)(mei)漿(jiang)進行(xing)(xing)氣化技術上是可行(xing)(xing)的，也可直接(jie)干粉氣化。更(geng)何況原(yuan)煤(mei)(mei)熱解(jie)后，半焦(jiao)自身內水(shui)含量降(jiang)低，加工成水(shui)煤(mei)(mei)漿(jiang)后煤(mei)(mei)漿(jiang)濃度比(bi)原(yuan)煤(mei)(mei)提高2%～3%，氣化(hua)時氧(yang)耗和(he)煤耗也會(hui)相應下降(jiang)。
業(ye)內專(zhuan)家認為(wei)，煤熱解(jie)(jie)氣化分(fen)級轉化主要(yao)技術難點在于(yu)熱解(jie)(jie)過程(cheng)產生的焦油含(han)灰量控制和廢水處理(li)，尤其是粉煤熱解(jie)(jie)容易(yi)結焦。目(mu)前，陜(shan)煤化集團、浙江大學、中國(guo)科學院(yuan)過程(cheng)工程(cheng)研(yan)究(jiu)所等分(fen)別(bie)在開(kai)展研(yan)究(jiu)攻關。
賀永德認(ren)為(wei)，熱解煤氣含(han)甲烷35%左(zuo)右，可(ke)適當發展(zhan)煤熱解制天然氣(qi)，但廢(fei)水(shui)處理(li)還(huan)需突破。譬如魯奇爐煤氣(qi)化溫度較低，產(chan)生的合(he)成氣(qi)中本身含(han)10%～13%的甲烷，煤耗比水(shui)煤漿氣(qi)化(hua)、干(gan)粉氣(qi)化(hua)低，但其污水(shui)處理非常困難、成(cheng)本高，如40億立方(fang)米/年(nian)的工業裝(zhuang)置(zhi)若達到近(jin)零(ling)排(pai)放，僅污水(shui)處理投資(zi)就需要10億元以上。建議將這(zhe)部分污水制成水煤(mei)漿再高溫氣化。
突破(po)路徑(jing)
多(duo)技術(shu)耦合：多(duo)聯產示范
目(mu)前(qian)，煤熱解(jie)氣化(hua)分(fen)級轉化(hua)技(ji)術分(fen)為熱解(jie)和半焦相(xiang)對獨(du)立的工藝(yi)，以及熱解(jie)氣化(hua)有機集成(cheng)工藝(yi)兩類。隨著熱解(jie)與多聯產技(ji)術日(ri)趨(qu)(qu)成(cheng)熟，分(fen)質(zhi)多聯產技(ji)術將成(cheng)為低階煤利用的主要(yao)趨(qu)(qu)勢。
中國(guo)工(gong)程院(yuan)院(yuan)士、清華大學化(hua)工(gong)系教(jiao)授金涌(yong)認為，我國(guo)應大力發展(zhan)煤炭分質利用，比(bi)如粉煤提質、焦油(you)（膠質、瀝(li)青質）全餾程加(jia)氫(qing)(qing)、焦油(you)全裂解等。焦油(you)加(jia)氫(qing)(qing)生(sheng)產高標號的柴油(you)難度較大，但可通過(guo)高溫裂解，作為等離子(zi)體制(zhi)乙(yi)炔的原(yuan)料(liao)，進而發展(zhan)節水(shui)型乙(yi)炔化(hua)工(gong)。比(bi)如等離子(zi)體煤裂解制(zhi)乙(yi)炔、乙(yi)炔醋(cu)酸(suan)生(sheng)產醋(cu)酸(suan)乙(yi)烯(xi)酯、乙(yi)炔氯化(hua)氫(qing)(qing)加(jia)工(gong)制(zhi)氯乙(yi)烯(xi)、乙(yi)炔-丁二烯(xi)-乙二腈-尼(ni)龍66等。
賀(he)永德建議，加(jia)快以低(di)階(jie)煤(mei)熱(re)(re)解為(wei)龍頭(tou)的煤(mei)炭分質(zhi)分級利用多(duo)技術耦(ou)合，加(jia)大(da)煤(mei)焦油綜合加(jia)工(gong)生(sheng)產高附加(jia)值產品(pin)新技術研發力度，做好煤(mei)、熱(re)(re)電、油、氣(qi)化多(duo)聯(lian)產技術示范，包括(kuo)IGCC、CNG、城市熱(re)電(dian)聯產及建材等多領域耦合(he)，構建跨行業發展煤化工(gong)構架，使分級利用多聯產更加(jia)豐富(fu)多彩。同時煤熱(re)解也(ye)需要大(da)型化，比如(ru)陜西榆林能源化工(gong)集團單套100萬噸(dun)/年煤熱解回轉爐工藝(yi)設計(ji)已完成，下游可配套甲烷直接進天然(ran)氣管道。
來(lai)源：中國化工報
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