訪國家能源低階煤綜合利用研發中心主任夏吳

　　“目前所提出的低階煤綜合利用是為了解決怎樣合理、環保、安全的利用低階煤，否則到2015年，我國褐煤產量將達到8.9億噸，從這個產量來看，我們的能源浪費和環境承受能力屆時將會面臨嚴峻的挑戰。”日前，國家能源低階煤綜合利用研發中心主任夏吳在接受本報記者專訪時說。“高階煤種在我國的儲量高達45%以上，目前還遠沒有到資源枯竭的程度。低階煤開采利用實際已經進行到了一定的規模，不讓開采低階煤肯定做不到，我們要做的是如何找到高效利用低階煤的方法。”

　　夏吳認為，低階煤提質是為了更環保高效安全的利用它。目前國內外低階煤提質技術已達數十種，其中僅我國熱解技術就達幾十種。但除少數技術外，大都沒有經歷工業示范裝置有置信度的驗證，超越階段地使用未被商業示范成功驗證的技術，不僅會造成資產的閑置，而且還會導致資源的浪費。

　　不能達標達產，非煤種的因素較多

　　目前，我國低階煤儲量大，分布廣，占煤炭總儲量的55%。但由于低階煤高水分高揮發分的特點，不利于長途運輸和儲存，限制了低階煤作為大宗能源的廣泛利用，并且其應用技術不當會對環境造成嚴重影響。

　　“低階煤已經在發電、化工以及民用日常生活中實際投入應用，有的地區甚至是比較大規模的利用。”夏吳對記者表示，從全球范圍來看，90%的低階煤用于發電，發電技術是成熟的，由于煤價低，其經濟上一般也沒有問題，只是低階煤發電效率明顯低于高階煤發電，單位電量廢氣排放總量也比采用高階煤大，所以，持續進行技術改進，提高能量利用效率，是低階煤發電企業一直進行技術改進和研究的重點。

　　“由于褐煤含水量高，熱效率低，褐煤中類石油成分全部作為普通燃料被燃燒，不是最大化提高資源利用效率的方式。”夏吳認為，褐煤由于含水量高，能量密度低，相對于煙煤用于發電存在諸多挑戰。

　　夏吳介紹，褐煤第二大應用領域，是褐煤通過氣化生產大宗化工原料或氣態能源產品，其中有成功的的例子，也有運行不是很理想的項目。

　　我國在上世紀九十年代后期就有多個恩德爐流化床氣化褐煤生產大宗化工原料合成氨和甲醇的工廠，有很多工廠仍然在運行，有良好的經濟效益。 當然和氣流床相比較，流化床不是最先進的技術。

　　中國大唐電力有采用干粉進料氣流床氣化褐煤生產聚丙烯的工廠，這是世界第一個采用褐煤做原料的特大型化工裝置。這一工廠已經開車，一直都在運行，說明技術上沒有大的問題。

　　“有些現象讓人揪心。”夏吳說，“目前國內投運的一些大型項目運行不是很理想，不能達標達產，投資超概算，其中非煤種因素很多。事實上，這一現象體現了跨行業大型項目的項目管理、運行管理過程中的一些共性問題，特別是技術管理方面的問題。”

　　“實際上諸如此類的問題，在其他行業也常有發生，只是項目影響力小，未引起重視，可謂是通病，與技術的可實現性無關。”

　　同一種技術，又可用于不同提質目的

　　“低階煤提質是為了更環保高效安全的利用它。”夏吳介紹，出于不同的目的，我們開發了不同的低階煤處理技術，同一種低階煤處理技術反過來又可以用于不同提質目的。

　　目前國內外低階煤提質技術已達數十種，其中僅我國熱解技術就達幾十種。主要分為干燥、成型提質，干燥、熱解提質，干燥催化解聚熱解技術三大類。

　　“其中，我國目前正在開展催化解聚熱解的研發創新工作，這一技術是走在世界前列的，相信這也將是一個里程碑式的技術進步。”據了解，這項技術在實驗室已經取得了突破性進展，結合前述的干燥熱解提質裝置可以大大提高低階煤中有機物的利用率，得到更多的焦油產品。目前正在籌建中試裝置。

　　夏吳以干燥、熱解提質技術向記者舉例分析，此項技術焦油回收率只有70%左右，況且低溫煤焦油中重質組分較多，夾帶煤粉，半焦產品容易脆裂，破裂后容易產生揚塵，沒有根本改善產品運輸的環保和安全性能。

　　這種技術如果用于低含油量的低階煤，企業只是得到焦油產品和煤產品商業出售，在商業上也是很難獲得成功的，如果用于低價煤利用項目的前置技術手段有目的地使用則是非常有意義的。如對于有些地區煤中含油量高達10%以上，企業單獨采用這一技術其效益也是相當可觀的。

　　“所以我們可以把這種技術，用于低階煤電廠燃料煤的預處理，以達到大大降低環境污染，同時也可以把這種技術用于改善產品煤質，讓低階煤可以制造高濃度水煤漿，用于先進環保的水煤漿氣化技術，建設現代煤化工廠。”

　　反復整改，導致資源配置浪費

　　近年來，我國低階煤提質技術突破了單一的熱解提質拓展至干燥、成型、熱解三大領域，通過干燥-成型、成型-塊煤氣化、熱解-焦油加氫等技術的結合實現了低階煤的梯級利用。

　　“但目前低階煤提質項目也存在一些問題和不足。”夏吳認為，“除少數技術外，多數技術的成熟性沒有達到商業推廣的程度。”現代煤化工技術的開發歷程是實驗室研究、工業示范、商業示范、商業推廣過程。

　　目前國內使用的提質技術，除少數技術外，大都沒有經歷工業示范裝置有置信度的驗證，即便如此有些技術還被廣為使用。因此，常常發生由于安全、環保、能耗指標不能達到預期的設計要求，設備運行可靠性不高長期反復整改的現象，不僅造成資產的閑置，而且還導致資源配置的浪費。

　　“由于煤炭黃金十年已經過去，煤炭價格已經不會高位運行。安全、環保的低階煤提質類項目，投資額度一般都不低，由于有些項目采用的原料煤種中含油量不大，在扣去高附加值的油氣副產品收益后，其單位產品成本仍高于優質煙煤的價格，這類項目，在相當長的時間內，即使實現滿負荷長周期穩定運行時也無法達到當初的預期效益。”夏吳認為。

　　還有就是環境友好驗證不足。“無論是什么工藝，褐煤提質項目都會有廢水排放，因為褐煤中攜帶的水分和熱解產生的水分，除一小部分用于冷激半焦（熄焦）后轉入半焦，大部分隨煙氣排入大氣中，如果這部分水汽不處理將會對環境造成危害。”

　　“還有工藝存在回收焦油的工藝污水，這種污水的處理非常困難，解決環保問題應該引起企業的足夠的重視。”

　　做好頂層設計，才能更快更好發展

　　夏吳認為，以褐煤干燥、熱解為基礎的煤基多聯產技術是褐煤綜合利用的重要方向。

　　我國在褐煤綜合利用產業化方面走在世界前面。褐煤發電、褐煤通過氣化制造大宗化學品和氣態能源都是如此。

　　褐煤提質的分質利用技術，近幾年在內蒙古地區褐煤產區發展狀況良好，在建和已建項目有幾十個之多。全世界只有中國有這樣大投資和多樣化的實踐。但這些裝置目前大多處于建設、試車階段，和試車后的整改階段，尚未實現穩定、連續和滿負荷的商業運行。

　　另外，我國目前正在開展以催化解聚熱解的研發創新工作，這一技術是走在世界前列的，相信這也將是一個里程碑式的技術進步。

　　據國家能源低階煤綜合利用研發中心提供的材料顯示，我國低階煤提質技術已超過二十種，其中熱解技術達十三種，有些技術以處于國內領先水平。比如大唐華銀和中國五環共同開發的“30萬噸/年LCC低階煤提質技術”今年4月初通過了國家能源局組織的鑒定，鑒定委員會一致認為該技術處于國內領先水平。

　　雖然我國在低階煤綜合利用方面取得了長足發展，但夏吳認為，當前阻礙褐煤提質大規模實踐最大的障礙依舊是技術問題，從政策的角度來講，需要產業政策的引導和扶持。

　　“煤種適應性有限，有的技術只能用塊煤。”夏吳認為，產品質量差異大，有的提質煤產品仍然存在易氧化、易碎等問題，有的油品帶粉嚴重，后續加工困難；有的半焦完全不含揮發分，后續利用困難。加上環保不過關，廢氣、廢水排放強度高，污染物超標等各種因素影響，有些提質項目的安全、穩定、長周期運行困難，經濟性較差。

　　“這就需要國家政策的引導和支持。”夏吳說。國家應引導相關科研設計單位加大低階煤的基礎性和系統性研究，明確示范項目準入門檻，在單系列處理能力、能效、消耗和三廢排放等方面設置嚴格的定額指標，禁止不成熟的技術做商業推廣。

　　夏吳同時認為，我國褐煤綜合利用的很多現有路線看似合理，但在規模化、工程化應用上還存在著一系列難題，經濟性也有待進一步提高，綜合利用應穩步推進，不宜操之過急。

　　“這是因為提質技術大多處于試驗或示范階段，距離工業化和商業化運行還有一定差距，企業要想明白，你的目的是什么？你是準備要半焦還是要油品？你用半焦或者油品去做什么？根據你的需要去選技術。”夏吳認為，煤化工產業技術含量高，投資強度大，要求項目業主具有較強的綜合實力和風險防范能力。況且現有褐煤提質技術種類繁多、參差不齊，迫切需要政府有關部門介入，做好頂層設計，才能更快更好地引導其發展。

來源：中國能源報