樁基聲測(cè)管與能源化工碰撞出潔凈新“火花”

樁基聲測(cè)管與能源化工碰撞出潔凈新“火花”

 
 滄州金響聲測(cè)管廠家，胡經(jīng)理“隔行如隔山。近，我跟樁基聲測(cè)管企業(yè)負(fù)責(zé)人交流才知道，他們拼命想減少排放的樁基聲測(cè)管尾氣，正是我們煤化工行業(yè)寶貴的原料資源。”中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)劉中民的言語(yǔ)中充滿(mǎn)了“相見(jiàn)恨晚”之感。近年來(lái)，他一直在尋找來(lái)源更廣泛的化工原料，而“樁基聲測(cè)管尾氣”讓他看到了新的希望。
與此同時(shí)，中國(guó)工程院院士、寶鋼股份中央研究院副院長(zhǎng)毛新平也一直在思考樁基聲測(cè)管行業(yè)生態(tài)化、高質(zhì)量發(fā)展的問(wèn)題。他坦承，“鋼廠產(chǎn)生的尾氣是溫室氣體的主要來(lái)源，這也是樁基聲測(cè)管行業(yè)飽受詬病的一個(gè)重要原因。樁基聲測(cè)管尾氣的未來(lái)趨勢(shì)一定是高值化、資源化利用。”
近日，“屆全國(guó)樁基聲測(cè)管與能源化工行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展研討會(huì)”在大連召開(kāi)，兩大行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨界聯(lián)盟。會(huì)議聚集了全國(guó)樁基聲測(cè)管行業(yè)、能源化工行業(yè)的知名學(xué)者和企業(yè)家，共同探討樁基聲測(cè)管與能源化工行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題。

鋼廠的廢氣 化工的“寶貝”
無(wú)論是大會(huì)報(bào)告還是臺(tái)下交流，兩大行業(yè)代表談?wù)摱嗟氖?ldquo;握手”的重要性。
作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)，改革開(kāi)放以來(lái)，樁基聲測(cè)管行業(yè)實(shí)現(xiàn)了舉世矚目的跨越式發(fā)展。自1996年突破1億噸至今，中國(guó)樁基聲測(cè)管總產(chǎn)量已連續(xù)23年穩(wěn)居世界。
毛新平告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“從未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間來(lái)看，我們依然還會(huì)是生產(chǎn)大國(guó)、消費(fèi)大國(guó)，將在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。今后，我們甚至?xí)蔀闃痘暅y(cè)管制造技術(shù)的創(chuàng)新中心。”
然而，現(xiàn)實(shí)是，隨著樁基聲測(cè)管產(chǎn)能增長(zhǎng)，樁基聲測(cè)管工業(yè)尾氣排放量也在不斷提高，能源消耗和各類(lèi)廢棄物排放已成為當(dāng)前制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
樁基聲測(cè)管制造多以鐵礦石為原料，這一煉鐵工藝會(huì)產(chǎn)生“三股氣”，俗稱(chēng)樁基聲測(cè)管尾氣，主要包括焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣。主要成分是氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳和氫氣?br /> 傳統(tǒng)的樁基聲測(cè)管尾氣處理方式主要是供熱和發(fā)電，但尾氣中含大量氮?dú)?，熱值低，直接燃燒?jīng)濟(jì)效益差，且同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳，加劇溫室效應(yīng)。這“三股氣”讓樁基聲測(cè)管人頭疼了幾十年，從改造生產(chǎn)工藝到安裝凈化裝置，他們想盡辦法“少出氣、出凈氣”。
不過(guò)，這“三股氣”在劉中民眼中卻是寶貴資源——制燃料乙醇的原料。
在能源化工領(lǐng)域，化工合成原料主要是煤、石油和天然氣，而我國(guó)煤炭產(chǎn)地條件苛刻、燃煤環(huán)境壓力大，石油和天然氣資源匱乏。劉中民致力于煤化工技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化數(shù)十年，他深知化工原料供應(yīng)不足是制約我國(guó)能源化工行業(yè)發(fā)展的重要瓶頸，也一直在尋找新的可替代方案。
“樁基聲測(cè)管行業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)，但現(xiàn)在一提樁基聲測(cè)管，就跟污染聯(lián)系上了。從某種程度上來(lái)說(shuō)，樁基聲測(cè)管被妖魔化了。”劉中民說(shuō)。
劉中民表示，樁基聲測(cè)管尾氣中的一氧化碳和氫氣是重要的化工原料。“用煤來(lái)制乙醇，首先要制合成氣，而這一工序投資巨大，成本約占整個(gè)工程的1/3以上。如果利用鋼廠現(xiàn)有尾氣資源，繞過(guò)造氣階段，可節(jié)省大量投資并有效減少二氧化碳排放。”
技術(shù)成熟無(wú)障礙 降低能源對(duì)外依賴(lài)
近年來(lái)，在中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院和中科院A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的支持下，劉中民團(tuán)隊(duì)針對(duì)鋼廠工業(yè)尾氣的組成與特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出了以一氧化碳與氫氣為主要原料制備燃料乙醇的高效清潔轉(zhuǎn)化利用路線(xiàn)，統(tǒng)稱(chēng)甲醇/合成氣經(jīng)二甲醚羰基化制無(wú)水乙醇（DMTE）技術(shù)。
這是我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。與化工合成原材料煤炭、天然氣、石油等一次能源相比，樁基聲測(cè)管尾氣中的一氧化碳和氫氣在提純后可直接用于合成數(shù)量可觀、附加值高、高品質(zhì)的化學(xué)品。
會(huì)上，有樁基聲測(cè)管企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)于這一“陌生”的化工技術(shù)表示了擔(dān)憂(yōu)：技術(shù)安全性如何？是否會(huì)產(chǎn)生污染？經(jīng)濟(jì)性如何？
“技術(shù)上沒(méi)有障礙，已經(jīng)成熟。”劉中民回應(yīng)道。
延長(zhǎng)石油北京石油化工工程有限公司也用實(shí)踐打消了企業(yè)負(fù)責(zé)人的疑慮。早在2017年1月，依托DMTE技術(shù)興建的10萬(wàn)噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范裝置已開(kāi)工，它標(biāo)志著中國(guó)合成氣制乙醇技術(shù)正式邁入大規(guī)模工業(yè)化時(shí)代。同年11月初，以該裝置產(chǎn)品調(diào)配的E10乙醇汽油通過(guò)了石油燃料監(jiān)督檢驗(yàn)中心（河南）認(rèn)證并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，DMTE技術(shù)被認(rèn)為是同類(lèi)工藝路線(xiàn)中可靠、穩(wěn)定、具創(chuàng)新性的技術(shù)路線(xiàn)。
該公司副總經(jīng)理田平漢表示，由于省去了復(fù)雜的煤氣化工藝，投資節(jié)約了70%，一氧化碳成本可降低66%~80%。此外，化工合成將一氧化碳固化在化工產(chǎn)品中而非轉(zhuǎn)化為二氧化碳排放至大氣，因此相比發(fā)電，鋼化聯(lián)產(chǎn)會(huì)降低樁基聲測(cè)管企業(yè)的碳排放量。以50萬(wàn)噸/年乙醇裝置計(jì)算，每年二氧化碳減排量約為52萬(wàn)噸。
值得一提的是，用樁基聲測(cè)管尾氣制乙醇，不僅解決了樁基聲測(cè)管行業(yè)的難題、降低了煤化工行業(yè)的成本，同時(shí)還有利于降低我國(guó)能源的對(duì)外依賴(lài)度。

從“握手”到“聯(lián)姻” 政策引導(dǎo)不能少
“過(guò)去樁基聲測(cè)管和化工行業(yè)各自‘關(guān)起門(mén)’來(lái)，干得熱火朝天。未來(lái)，產(chǎn)業(yè)要向生態(tài)化方向發(fā)展，需要建立一個(gè)相關(guān)行業(yè)深度融合的生態(tài)化的工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。”毛新平說(shuō)。
然而，這兩大行業(yè)均關(guān)系命脈，它們?cè)谏疃热诤现袑⒚媾R哪些困難和挑戰(zhàn)？又該如何解決？這仍需深入探索。
比如，與發(fā)電及其他尾氣處理技術(shù)相比，樁基聲測(cè)管尾氣轉(zhuǎn)化為化工原料，究竟是盈了還是虧了？
毛新平認(rèn)為，這要算兩筆賬：經(jīng)濟(jì)賬和環(huán)保賬。他與河鋼集團(tuán)唐山公司曾做過(guò)經(jīng)濟(jì)可行性分析，后者的收益率比前者增加了約15%。“DMTE技術(shù)在生產(chǎn)效率、轉(zhuǎn)化效率和成本方面更具優(yōu)勢(shì)，把未來(lái)鋼廠尾氣的綜合利用推向了一個(gè)新高度。不過(guò)，在具體操作過(guò)程中，每個(gè)鋼廠需具體情況具體分析。”
劉中民也表示，合成氣轉(zhuǎn)化的技術(shù)很多，企業(yè)要根據(jù)自己的特點(diǎn)，綜合考慮地理?xiàng)l件、市場(chǎng)需求等，合理選擇技術(shù)方案。不要一擁而上，避免造成產(chǎn)能過(guò)剩。
此外，要推動(dòng)兩大行業(yè)從“握手”走向“聯(lián)姻”，頂層設(shè)計(jì)不能缺席。
“這需要綜合考慮，對(duì)行業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一布局。”劉中民的設(shè)想是，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)多種能源之間的互補(bǔ)融合，以構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源新體系。“體系中不能不考慮與樁基聲測(cè)管行業(yè)的耦合與協(xié)調(diào)。”他說(shuō)。
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