0 前 言
國家主席胡錦濤今年9月在聯(lián)合國氣候變化峰會上承諾,今后,我國將進一步把應對氣候變化納入經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃,并表示繼續(xù)采取加強節(jié)能、提高能效的工作,爭取到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年有顯著下降,并且還要大力發(fā)展綠色經(jīng)濟,積極發(fā)展低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟,研發(fā)和推廣氣候友好技術等強有力的減排CO2措施。
煤炭是中國的主要能源,也是許多重要化工產(chǎn)品的主要原料。近幾年,在煤炭產(chǎn)地地方政府的大力支持下,各地煤化工基地的發(fā)展規(guī)劃接連出臺。如今,面對世界經(jīng)濟向著“清潔與綠色”目標邁進的新形勢以及落實國家節(jié)能減排目標,煤化工基地的發(fā)展規(guī)劃大都亟待調(diào)整。這里筆者提出如下的調(diào)整思路,供同業(yè)參考:煤化工基地的建設和規(guī)劃應特別重視CO2的減排和循環(huán)利用,以有效利用煤炭資源,提高能效;在產(chǎn)品結(jié)構方面對不同工藝進行優(yōu)化集成,結(jié)合產(chǎn)品的用途、成本和市場(產(chǎn)成品的產(chǎn)需平衡),圍繞上下游產(chǎn)品一體化綜合考慮煤化工基地產(chǎn)品、項目的優(yōu)化組合以及工藝技術路線的集成、互補和選擇。
1 煤化工基地規(guī)劃中新增CO2排放量和循環(huán)利用現(xiàn)狀
近幾年各地的煤化工基地規(guī)劃,多以甲醇化工或合成氨化工為龍頭。煤炭與氧氣發(fā)生反應,按一般化學方程式生成合成氣:
2(CH)+O2→2CO+H2
產(chǎn)生的合成氣H2/CO=0.5,利用Shell氣化技術生產(chǎn)的合成氣H2/CO約為0.42。以目前煤制甲醇技術為例,為滿足甲醇生產(chǎn)(CO+2H2=CH4O)化學當量比H2/CO=2的要求,需要借助變換反應CO+H2O=CO2+H2將約52.6%的CO變換成H2,這樣的結(jié)果是每生產(chǎn)1 t甲醇需排放約1.52 t CO2。用類似的方法估算,以噸尿素耗氨570㎏計,570㎏氨會產(chǎn)生約1.74 t CO2,減去作為尿素生產(chǎn)原料消耗的CO2,生產(chǎn)1 t尿素仍需排放1 t CO2。這些估算還沒有考慮蒸汽鍋爐排放的CO2量。從目前來看,各地煤化工基地的規(guī)劃中基本沒有考慮這些CO2的循環(huán)利用問題,因此在煤化工基地的建設和規(guī)劃中我們有責任和義務找到利用和控制CO2排放的能源利用技術路線,以提高煤炭的有效利用率和減少CO2的排放。
2 控制CO2排放的能源利用技術路線探討
為找到控制CO2排放的能源利用技術路線,圍繞CO2的減排合理調(diào)整煤化工基地的規(guī)劃,筆者試圖從以下幾個方面進行探討:一是集成應用先進技術,綜合考慮煤化工基地產(chǎn)品的優(yōu)化....