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煤制油水耗、二氧化碳排放问题究竟能否解决？
作者： | 来源：国家煤化工网 | 时间：2014-08-05
以神华集团煤基直接液化制油项目开工为开端，煤制油在国内产业化进程已届十年。今年年初，国家能源局内部通报规划，到2020年，规划煤制油产能3000万吨。以此为契机，煤制油在产业化开端十年之后，终于步入了百万吨级新时代。 总体来看。煤制油的产业化步伐较为稳健。神华直接液化项目在业内一直争议较多，但在今年2月国家能源局的标定中，表现相当不错。目前已达到安全、稳定、长周期运行。满负荷也不是大问题，据神华煤制油公司总工程师舒歌平介绍，目前未能满负荷运行原因在于，第一条生产线没有经验，溶剂加氢装置设计过小，将于第二、三条线补齐。 间接液化示范项目以伊泰鄂尔多斯16万吨煤制油项目为代表。这一项目自2009年出油以来，总体保持平稳运行，去年的油品产量甚至突破了设计产能。亦因此，伊泰正在煤制油领域大展拳脚，一期规划四个煤制油项目，总产能达600万吨。 应该说，经历了十年时间的积淀，煤制油得到示范项目的验证，目前迈向百万吨级阶段，准备比较充分，尽管规模放大仍存在风险，但在笔者看来，这一风险可控，而且兖矿榆林煤制油项目、神华宁煤煤制油项目和潞安煤制油项目进展较快，预计在今年下半年或明年即相继投产，届时可以实践案例作为观察样本。 但煤制油的产业化是一回事，这一部分在业内人士努力下，目前已卓有成效。但煤制油激起外界争议，并非其产业化运行成功与否，而在于煤制油所带来的环保风险。主要即为水耗和二氧化碳排放问题。 事实上，在笔者看来，煤制油业内亦看到这两大问题。相较于示范项目着眼于技术可行、运行可靠，在百万吨级项目中，对水耗、二氧化碳排放均有所考虑。且笔者相信，未来随技术进步，这两个问题还会减弱。 水耗 在国家能源局确定煤制油、煤制气初定产业规划前，下属科技司曾委托包括科研院校、设计单位等十数家主体进行煤制油、煤制气以及火电的全生命周期的比较，指标涉及水耗、二氧化碳等多个方面。 据了解，在水耗、二氧化碳排放方面，煤制油事实上要优于火电。煤制油耗费水量可分为三部分，分别为化合水、冷却水和蒸发水。目前百万吨煤制油项目普遍标配循环冷却系统，可最大化降低冷却水用量。来自神华、中科合成油内部消息显示，经过系统循环，吨油水耗可降至5吨左右。 伊泰鄂尔多斯煤制油示范项目吨油水耗大约为13吨。这主要是因为示范项目规模较小，配备节水设备并不划算，而新上马的煤制油项目，为采用先进节水设备形成了可能。中科合成油内部资料显示，未来的百万吨级煤制油项目水耗标准要小于5吨。 未来煤制油水耗进一步降低空间主要在蒸发水部分，这一部分通过密闭水系统可最大化节约。据中科合成油总经理李永旺透露，如采用密闭水系统，吨油水耗可降低到3吨左右，但同时也会为煤制油带来更大的成本压力。 在实际工程中，煤制油水耗还有其他灵活解决方案。以兖矿未来能化煤制油项目为例，未来能化已和附近一家煤矿签订协议，该煤矿生产中产生的污水简单处理后，将通过管道输送至未来能化煤制油项目，进一步处理后作工业用水使用。仅此一项，即可解决兖矿煤制油项目绝大部分用水。 二氧化碳排放 在谈煤制油二氧化碳排放前，首先需明了的是，只是使用煤炭，必然会产生二氧化碳。就这一点而言，煤制油并无特别之处。煤制油的二氧化碳排放甚至要低于火电，这里面有部分原因是，二氧化碳有一部分封存在了煤炭变成的油品里了。 但是煤制油的二氧化碳排放也有一个特别问题。因为煤制油是规模化建设，局部地区排放强度很大，这一点不比火电分散布局，也因此可能对局部地区有较大影响。 目前关于二氧化碳排放尚未有相关强制政策，但碳税等政策已在动议之中，所以煤制油的二氧化碳排放是很现实的问题。 首先来说，煤制油的二氧化碳纯度很高，可到90%以上，很适合做利用，如进行二氧化碳驱油等等。不过这一块利用市场很小，对比煤制油二氧化碳排放总量来说，微乎其微。 目前煤制油业内解决二氧化碳排放的问题有两条道路。一是神华的碳捕捉封存路线。神华集团已试验有10万吨级碳捕捉封存项目（CCS），即配套直接液化项目。据神华集团内部消息，每吨二氧化碳捕捉封存成本约在“280元左右。”按照吨油产生6吨二氧化碳计算，煤制油吨油成本将增加1500多元。 以伊泰鄂尔多斯煤制油项目为范本，该项目目前年利润约为吨油千元左右，即便将来百万吨级项目投产，吨油利润突破1500元也非常难。亦因此，如果全部采用碳捕捉封存，将会榨干煤制油的利润。 而且，碳捕捉封存对地质有较高要求，需要稳固地质，且需存放在咸水层，并非所有地方都可以封存，未来的持续监测也是很大的工作。 伊泰集团走的是碳汇林路线。简而言之，即是通过植树来吸收煤制油排放的二氧化碳，这一部分伊泰集团测算了自身规划煤制油项目，通过所种植的数十万亩碳汇林，可完全吸收煤制油排放的二氧化碳还绰绰有余。
这一路线其实投资并不高。目前从伊泰方传来的信息看，这一路线切实可行。但具体是否如伊泰所宣称的那样，仍需要观察。 技术进步论 不管二氧化碳排放还是水耗，首先必须建立一个认识是，煤制油充其量只是一种化工形式，并无太多特别之处。也就是说，就它的水耗、和二氧化碳排放来看，它并不比其他煤化工形式特殊多少，也因此，如果其他煤化工可以获得发展的空间，煤制油为何不能？ 此外，煤制油这十年的发展，充分显示了技术进步的力量。煤制油从不能变成能、从能变成更优。具体来讲，催化剂的效率已经翻了不知道几番，工艺、设计等方方面面，无时无可刻不在进步。 所以在水耗、二氧化碳方面，未来能否通过技术的进步，进一步改良呢？笔者持积极态度。以二氧化碳为例，未来可否依靠技术进步，拿出二氧化碳中的物质和能量呢？目前看来是不可想象的，但已有公司在从事这方面的研究，未来随技术进步，应该还有更多可能。
（来源：《能源》 作者：记者 沈小波） |
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