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水耗居高不下成发展瓶颈 煤化工发展潜力大

时间:2015-10-13

 

本网消息由新乡市2018博彩娱乐网站大全过滤技术股份公司转载自中国环保在线

 

 

    煤化工就是水化工,可见水对煤化工的发展具有重大意义,然而,近年来,水耗高居不下已经成为发展煤化工制约瓶颈。高水耗能否降下来已成为社会各界关注的焦点,难道高耗水真的无解吗?



 近年来业内人士有一种说法:煤化工就是水化工。这种说法有一定道理。为什么呢?我们可以从以下两个现实问题看出水对煤化工的重大意义。
  
  首先,现代煤化工各种大型工业示范装置“十二五”规划期间陆续投产,在打通工艺路线拿到ag娱乐客户端方面大多获得成功,一批技术装置成为煤化工产业翘楚,但惟有水的问题没有解决好。一是水耗降不下来,二是废水处理没有解决好。
  
  其次,水的问题已经成为发展煤化工的硬约束。近期,无论是国家出台的“水十条”,还是环保部设立的环评门槛,都对煤化工用水形成压力甚至是一票否决,近期几个煤化工基本建设项目没有批准通过就是例证。
  
  水耗为什么居高不下?
  
  一是原料原因。说白了,就是煤便宜。根据统计,当石油价格100美元/桶时吨煤制烯烃营业利润达2665~4536元。试想,每吨化工ag娱乐客户端的利润如此丰厚,能耗和水耗高的成本就可以轻易消化,还用什么积极性去节水呢?
  
  二是技术原因。工程设计中确定水耗部分的大都是由给排水专业设计的,工艺人员不掌握水系统集成优化技术,而给排水人员又不完全掌握工艺,无法设计出水网络系统的优化。
  
  三是监管原因。总体来说,只靠经济利益驱动是不足以推进节水的,政府及行政领导垂直推进是必不可少的动力。石油化工行业在节能节水上取得的成绩,主要 是靠中石化、中石油等大型国企贯彻国务院节能节水要求,对所属企业严格考核的结果。煤化工行业十分分散,缺乏垂直领导的节水监督考核压力。
  
  四是示范原因。由于现代煤化工大型工业化开发阶段,核心要求首先是打通流程,顺利拿到ag娱乐客户端,而非节能节水。所以在公用工程配置上,只是尽量满足工艺要求,谈不上优化。可以说,示范项目为保工艺过关,暂时牺牲了能耗和水耗优化要求。
  
  煤化工高水耗能否降下来?
  
  以甲醇为例。天然气制甲醇完全没有煤裂解造气的工艺过程,似乎应比煤制甲醇耗能耗水都低很多。而且煤制甲醇是传统工艺,规模也小,所以开始时吨甲醇水 耗高达25吨,比天然气原料的甲醇耗水(约10吨)高得多。但随着工艺设计和生产操作逐步成熟优化,煤制甲醇水耗逐步下降到17吨/吨。到2008年新一 代煤化工装置投产,水耗降到12吨/吨。2012年,180万吨甲醇装置投产,水耗降到了6.99吨/吨,与天然气制甲醇的耗水差不多。
  
  从这个例子可以看出,煤化工的水耗是完全可以降下来的。
  
  其实,从上世纪80年代起,过程系统工程学界就开始研究化工企业的节能节水集成优化方法。英国Linnhoff提出热夹点技术,在炼油化工厂节能取得 显著效果。1994年Wang和Smith发表了著名的废水最小化观点,提出了直接计算最小新鲜水用量的目标值(即最小值)方法。后来科学家又开发出数学 规划方法,采用超结构数学模型在计算机上来寻求新鲜水用量最小化的优化解。与此同时,在工业上的实际应用也蓬勃展开,并取得显著效益。本世纪初,过程系统 工程方法在我国化工炼油行业推广应用以来,已形成一套企业节水减排的过程系统工程方法。
  
  从2004年6月开始,中国石化股份有限公司内部32个企业有计划、有系统地开展推广水夹点节水减排技术。促使中石化炼油吨水耗从2001年的平均 1.8吨下降至2004年的1.15吨,到2012年降到0.55吨,接近国际先进水平的0.50吨,下降了3倍。中国石油天然气股份有限公司于2004 年制订《炼化企业节水减排优化方案的制订和实施》企业规范,推广应用这项技术,炼油吨水耗从2005年的1.14吨下降至2012年的0.60吨。
  
  我们曾经将这套在石油化工企业成熟采用的方法,对某大型煤制烯烃企业进行了试点应用,发现煤化工企业节水潜力巨大。如果按照水网络优化的思路进行系统 优化技术改造,实施十几项技术措施,可以将总体新鲜水消耗下降63%,吨烯烃耗水有可能从原设计的32吨下降到10吨以下。这当然需要相应的技术改造投 资。经过粗略计算,所需要投资费用的静态投资回收期约2.6年,所以也是合理的。
  
  以上的例证是要说明:吨ag娱乐客户端耗水量成倍下降的潜力和技术是存在的,问题不是可能不可能,而是想干不想干的问题。
  
  “水十条”的发布,意味着工业节水减排进入一个新时期。不论从全面系统方面,还是决心力度方面,均是空前的,对于煤化工行业的发展必将产生深远影响。 当前煤化工行业的节水减排形势,很像十几年前的石油化工行业一样,有很大的潜力。大力推广应用过程系统工程方法,是将潜力挖掘出来变成现实的有效途径。
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