煤炭分級(jí)分質(zhì)提速隱憂

趙宇航

煤炭分級(jí)分質(zhì)開始從幕后走到臺(tái)前。但是沒有得到解決的環(huán)保枷鎖依然是其全面產(chǎn)業(yè)化道路上的最大隱憂。

2015年5月5日，國(guó)家能源局對(duì)外發(fā)布《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃（2015-2020）》中明確指出，鼓勵(lì)低階煤提質(zhì)技術(shù)研發(fā)和示范，鼓勵(lì)煤化電熱一體化發(fā)展。2017年，低階煤分級(jí)提質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)取得突破；2020年，建成一批百萬噸級(jí)分級(jí)提質(zhì)示范項(xiàng)目。

距離首個(gè)煤炭分級(jí)分質(zhì)示范項(xiàng)目獲得發(fā)改委路條已經(jīng)時(shí)隔一年之久。幾經(jīng)波折后，隨著史上最嚴(yán)環(huán)保法出臺(tái)，以陜煤化為代表的早期煤炭提質(zhì)項(xiàng)目遭遇擱淺，反被新技術(shù)為代表煤炭分級(jí)分質(zhì)企業(yè)反超一步。據(jù)記者獲悉，多個(gè)百萬噸項(xiàng)目正在悄然醞釀。

隨著企業(yè)紛紛積極打通流程，提速上馬項(xiàng)目，可預(yù)見，2015年年底到2016年，煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目將迎來一股大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的浪潮。然而，在沒有一個(gè)百萬噸級(jí)示范項(xiàng)目的現(xiàn)狀下，煤炭分級(jí)分質(zhì)是否能真正解決核心技術(shù)問題、環(huán)保問題、經(jīng)濟(jì)性問題，此次提速充滿隱憂。

密集上馬

實(shí)際上，我國(guó)低階煤熱解技術(shù)由來已久，自主研發(fā)和開發(fā)可追溯到20世紀(jì)50年代。由于我國(guó)褐煤、長(zhǎng)煙煤儲(chǔ)量最大，其高水、高揮發(fā)分的屬性決定了對(duì)低階煤提質(zhì)的需求量極大。如今國(guó)內(nèi)規(guī)劃、建設(shè)或運(yùn)行階段的熱解提質(zhì)技術(shù)有10多種。

可以說，假如拋開環(huán)境影響，煤熱解技術(shù)已經(jīng)日臻成熟。然而，遲遲未有百萬噸項(xiàng)目出現(xiàn)。產(chǎn)業(yè)化面臨的最大問題所在，并不是如何熱解低階煤，而是如何“清潔”的操作。

傳統(tǒng)半焦工藝為何被拋棄？歸根結(jié)底還是環(huán)保問題無法解決。以三江爐為首的立式爐是公認(rèn)的成熟半焦工藝，可立式爐改良一直卡在了粉塵和廢水處理上。

陜煤化是業(yè)內(nèi)較早開展煤炭分質(zhì)利用項(xiàng)目的企業(yè)，早在2012年8月31日就主導(dǎo)建設(shè)的國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立。雖然研發(fā)出多種煤熱解、加氫技術(shù)路線，如今仍未見成效。無論是旗下天元化工滾筒床、神木富油循環(huán)流化床爐還煤焦油加氫等項(xiàng)目，都備受業(yè)內(nèi)人員質(zhì)疑。無獨(dú)有偶，龍城曹妃甸煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目，聲稱采用由冶金爐改造而成的滾筒式干餾裝置，大有前景。但據(jù)曹妃甸首鋼內(nèi)部人員說，該套裝置運(yùn)行時(shí)烏煙瘴氣，對(duì)環(huán)境污染巨大。

既然已有提質(zhì)技術(shù)，為何在2014年煤炭分級(jí)分質(zhì)技術(shù)又作為新熱點(diǎn)被頻頻炒作？在業(yè)內(nèi)人士看來，原因有二：首先，與過去煤炭高溫干餾生產(chǎn)焦炭、中低溫干餾生產(chǎn)蘭炭不相同，煤炭分質(zhì)利用最大的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在不僅追求固體產(chǎn)品，更追求液體產(chǎn)品煤焦油和氣體煤氣，可謂是將煤炭吃干榨凈。以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)成熟的技術(shù)來講，實(shí)現(xiàn)煤炭90%以上的轉(zhuǎn)化效率是可行的。第二，傳統(tǒng)煉焦工藝“作坊”式生產(chǎn)，污染嚴(yán)重，無法大規(guī)模工業(yè)化。

根據(jù)《能源》雜志記者了解，多家企業(yè)正在爭(zhēng)相提速，紛紛將煤炭分級(jí)分質(zhì)概念列入核心技術(shù)清單，企圖借“煤炭分質(zhì)分級(jí)”這陣政策東風(fēng)迅速上馬新項(xiàng)目，力圖最快速打上“清潔煤”標(biāo)簽。2015年4月末，陜煤化獲準(zhǔn)建立“陜西省低階煤熱解重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”；廣匯能源聯(lián)合中信重工和山西化工設(shè)計(jì)院共同開發(fā)煤炭分級(jí)提質(zhì)核心技術(shù)，而廣匯的主要作用，就是幫助該技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)；神霧的“無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床”作為神霧集團(tuán)七大顛覆性核心技術(shù)之一，已經(jīng)通過了國(guó)家能源局科技司組織的國(guó)家級(jí)科技成果鑒定，認(rèn)為達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，預(yù)計(jì)2016年進(jìn)入工業(yè)化；而早先一直處于低調(diào)研發(fā)的神華新一代煤分級(jí)煉制技術(shù)和示范研究，也在6月末呼倫貝爾召開的2015低階煤清潔高效利用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上亮相。

以往“作坊式”立式爐雖然有成熟的產(chǎn)焦工藝，然而一直卡在粉煤干餾和廢水處理上。這也是新型煤炭分級(jí)分質(zhì)技術(shù)的突破機(jī)遇。因此，粉煤干餾和廢水處理成了煤炭分級(jí)分質(zhì)上新項(xiàng)目的主打“招牌”。

老科協(xié)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)詹隆常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)十分看好柯林斯達(dá)的煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目。北京柯林斯達(dá)工程技術(shù)有限公司是北京柯林斯達(dá)與山東能源棗礦集團(tuán)共同出資成立。由柯林斯達(dá)主推“帶式爐”技術(shù)，是將物料放置于前進(jìn)的履帶進(jìn)行熱解，褐煤與履帶之間相對(duì)靜止，熱解后不受外力作用，破碎成粉煤的數(shù)量少，產(chǎn)生粉末回收連同荒煤氣一同燃燒循環(huán)利用。是以犧牲少量荒煤氣的手段，來解決粉塵問題。另外，由于整個(gè)技術(shù)流程中不外加水，柯林斯達(dá)方稱已經(jīng)完全達(dá)到“雙零水”排放效果。目前帶式爐已有蒙元煤炭公司30萬噸/年工業(yè)示范項(xiàng)目，百萬噸項(xiàng)目?jī)H僅打通流程。目前陜煤化已經(jīng)與柯林斯達(dá)達(dá)成百萬噸煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目合作協(xié)議，等待進(jìn)一步工程進(jìn)展。為鞏固該項(xiàng)目可行性，柯林斯達(dá)本月在緊鑼密鼓的推進(jìn)其國(guó)家級(jí)科技成果鑒定。

不過，這也并不意味著新技術(shù)的出現(xiàn)解決原有的技術(shù)障礙已經(jīng)被克服。煤炭科協(xié)研究員、煉焦化專家吳寬鴻教授對(duì)《能源》雜志記者說：“褐煤干燥概念很早就提出了，然而實(shí)現(xiàn)的難度是超乎原來想象的?！?/p>

褐煤熱穩(wěn)定性差，受熱碎裂變成粉塵，安全隱患巨大，污染嚴(yán)重，在除塵裝置上要求極高?，F(xiàn)今的高溫除塵器技術(shù)不能徹底解決嚴(yán)重的粉塵污染和安全隱患。雖然存在使用陶瓷過濾器交替燃燒類似的技改，但仍然存在過濾器易損耗，粉塵堵塞甚至導(dǎo)致爆炸的問題。

“清潔”效果存疑

粉煤干餾是之前的障礙，也是現(xiàn)階段密集上馬的炒作重點(diǎn)。但是，現(xiàn)實(shí)情況是，現(xiàn)實(shí)存在的環(huán)保問題，沒有百萬噸示范項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證?！赌茉础酚浾攉@悉，目前已經(jīng)打通流程確定上新的煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目，無一不打著“粉煤干餾”和“零廢水”的旗號(hào)。但實(shí)際上，所有新項(xiàng)目尚在醞釀，尚沒有一項(xiàng)百萬噸示范項(xiàng)目已經(jīng)成型。

除了上文中提到的被老科協(xié)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)詹隆常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)十分看好的柯林斯達(dá)煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目。另一項(xiàng)百萬噸煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目突破來自慶華集團(tuán)。慶華改良碎煤立式爐100萬噸/年將在今年年末投產(chǎn)，對(duì)該項(xiàng)目慶華方面信心百倍。慶華發(fā)言人稱，該煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目應(yīng)用技術(shù)是與工程公司合作改良后的干餾爐，原理類似于大型冶金焦的焦?fàn)t，優(yōu)勢(shì)是全封閉加煤，全封閉出焦，所有的煙氣全部回收。在建的項(xiàng)目用的5mm以上的碎煤顆粒。該發(fā)言人稱：“慶華起家就是焦煤，煉焦煤。應(yīng)該說在國(guó)內(nèi)煤焦化行業(yè)，慶華的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)亲钔暾?，最長(zhǎng)，包括煉焦過程中產(chǎn)生副產(chǎn)品、焦尾氣全方位提煉，因此對(duì)于塊煤干餾技術(shù)，我們是非常有把握的。”

慶華粉煤干餾僅已經(jīng)完成5萬噸中試成功，已經(jīng)投產(chǎn)。該技術(shù)在去年一年內(nèi)經(jīng)歷兩三次技改，在2014年10月以后裝置運(yùn)行基本比較順暢。另外粉煤分級(jí)分質(zhì)30萬噸項(xiàng)目在計(jì)劃內(nèi)，100萬噸工藝包正在進(jìn)行研發(fā)。

雖然這些百萬噸分質(zhì)分級(jí)項(xiàng)目看上去十分“美好”，但業(yè)內(nèi)專家仍然爭(zhēng)論紛紛。在企業(yè)中從事粉煤分級(jí)分質(zhì)的李德聰對(duì)即將上馬的煤炭分級(jí)分質(zhì)項(xiàng)目表示出擔(dān)憂。李德聰對(duì)《能源》記者說：“第一，這類爐型的密封性存疑，第二，任何煤炭分級(jí)分質(zhì)技術(shù)要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，都應(yīng)該經(jīng)受住單套百萬噸/年，長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好，內(nèi)部收益率達(dá)到12%以上的標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保必須達(dá)標(biāo)，后續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈完善等問題的檢驗(yàn)。目前沒有任何百萬噸示范項(xiàng)目成型，就不能下定論哪項(xiàng)技術(shù)是過硬的，環(huán)保效果尚存疑問。”

李德聰稱，煤提質(zhì)和分級(jí)利用應(yīng)該從更大的視野來看，將其看成是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一部分?！笆裁疵悍N適合提質(zhì)？提質(zhì)的目的是什么？”，是該將目光放在經(jīng)濟(jì)性，還是在潔凈煤的推廣？這成為了行業(yè)的困惑。

煤炭分級(jí)分質(zhì)利用的目的是適用于大量煤種；分質(zhì)利用意味著不僅僅是提質(zhì)，更是怎樣把煤種回收的各種化學(xué)物理加以利用。是固體產(chǎn)品，液體產(chǎn)品，氣體產(chǎn)品分別利用的規(guī)劃戰(zhàn)役。經(jīng)慶華集團(tuán)介紹，該企業(yè)電廠規(guī)劃將在兩套煤炭分質(zhì)利用裝置中間，帶有顯熱的物料將會(huì)直接輸送到電廠，最大限度實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化。

在2014年6月國(guó)家能源局宣布與京津冀三省市及相關(guān)能源企業(yè)簽訂《散煤清潔化治理協(xié)議》中指出，力爭(zhēng)到2017年底，京津冀基本建立以縣（區(qū)）為單位的全密閉配煤中心、覆蓋所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)村的潔凈煤供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)質(zhì)低硫散煤、潔凈型煤在民用燃煤中的使用比例達(dá)到90%以上。雖然清潔煤民用是企業(yè)和民眾共同的美好愿景，然而，百萬噸示范裝置未經(jīng)過工業(yè)化檢驗(yàn)之前，我們尚不明卻煤炭分級(jí)分質(zhì)能達(dá)到何種潔凈煤程度。不可否認(rèn)會(huì)有企業(yè)投機(jī)取巧“潔凈煤”概念，跟風(fēng)上馬項(xiàng)目。

煤炭行業(yè)觸底迫使煤炭企業(yè)尋求新的突破口，倒逼企業(yè)在“潔凈煤”之路上狂奔，煤炭分級(jí)分質(zhì)的井噴之勢(shì)在能源局的助推之下，已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。在污染大能耗高的傳統(tǒng)技術(shù)被罰出場(chǎng)之后，新入場(chǎng)的企業(yè)正面臨著最好機(jī)遇。但不容忽視的是，環(huán)保紅線依然存在甚至?xí)訌?qiáng)勢(shì)。endprint