“煤化工‘高耗水’不是天經地義的結果，很大程度上是工程設計不成熟形成的結果，不是化學工藝反應必然要求，有很大的節(jié)水減排空間。”日前，中國系統(tǒng)工程學會過程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會副主任楊友麒對記者表示，煤化工在發(fā)展受到“高耗水”的制約，如何降低產品水耗是煤化工面臨的緊迫任務。
工藝技術“拼盤”造成水耗偏高
“我國煤和水資源的逆向分布使缺水問題更加突出。” 楊友麒認為，我國的煤炭主要在水資源短缺地區(qū)，這些地區(qū)的人均水資源只有全國平均水平，主要產煤地區(qū)人均水資源只有全國平均的1/2-1/4，在這些地區(qū)發(fā)展煤化工產業(yè)就會引發(fā)區(qū)域水資源供需失衡的風險。
楊友麒向記者舉例說，一個年產300萬噸的煤制油項目年用水量將達到6000萬噸左右，這相當于十幾萬人口的水資源占有量或100多平方公里國土面積的水資源保有量。
“我國的煤化工產業(yè)，正進入一個‘大干快上’的高潮，尤其是在西北內蒙古、寧夏、甘肅、陜西以及新疆地區(qū)，都把煤化工當做拉動GDP增速的火車頭，投資熱情極高，‘十二五’期間批準開工的項目有可能達到8000億元，其年耗水量可能要在9.3億立方米的水平，地區(qū)環(huán)境資源能承受嗎？”
“顯然，煤化工面臨節(jié)水減排的緊迫任務。” 楊友麒認為。
煤化工當前的水耗高，是由于新一代煤化工均處于大型化開發(fā)示范階段，最核心的首要要求是“打通工藝流程，順利拿到產品”，而不是“節(jié)能節(jié)水”。
“所以在工程配置上，只是滿足工藝要求，談不上優(yōu)化。而在工藝技術‘拼盤’條件下，各工藝裝置招標在前，各自由中標公司設計的公用工程系統(tǒng)完全處于被動滿足各方面要求的境地，談不上優(yōu)化，造成能耗和水耗偏高。”
系統(tǒng)優(yōu)化可使水耗成倍下降
據了解，國家能源局已經委托中國石化聯合會煤化工專委會制定現代煤化工的能耗指標、水耗指標。目前，煤化工專委會正在積極推進示范項目的標定工作，對示范工程的能耗、水耗以及“三廢”排放等主要指標進行標定，規(guī)范新上項目的準入。
“我們認為當前的煤化工節(jié)水形勢類似于十年前的石油化工。” 楊友麒向記者介紹，我國大型煤化工普遍耗水高并非是必然的，缺乏系統(tǒng)優(yōu)化，有很大的節(jié)水減排潛力。過程系統(tǒng)工程(PSE)的方法，對項目整個水網絡進行整體優(yōu)化，這種方法已經在石油化工行業(yè)得到驗證。
如果同一產品比較一下用石化路線生產和用煤化工路線生產所用的水耗，就會發(fā)現煤化工路線的水耗比石油化工路線高得離譜。如生產一噸乙烯，石油化工路線水耗約6-7噸，而煤化工生產一噸乙烯的水耗就要32噸水(設計值)，而烯烴中乙烯和丙烯各占50%，所以折算成乙烯水耗還要加一倍，即64噸水。這就比石油化工的乙烯水耗高了一個數量級，這也說明不是化學反應路線決定的需要，而是其他原因造成的結果。
“要想把節(jié)水減排的潛力挖出來，需要以過程系統(tǒng)工程的方法，把整個水網系統(tǒng)進行優(yōu)化，特別是公用過程系統(tǒng)的優(yōu)化。這種過程系統(tǒng)工程的方法在石油化工行業(yè)已證明可以使水耗成倍下降。”楊友麒認為。
實現煤化工項目“零排放”
對于煤化工能耗、水耗以及“三廢”排放等問題，哈爾濱工業(yè)大學教授韓洪軍認為，由于廢水污染環(huán)境和廢水“零排放”工藝不成熟等原因，煤化工項目的審批受到限制。主要原因在于煤化工廢水處理的工藝五花八門，難以選擇；運行效果不穩(wěn)定，難以達標；沒有受納水體，難以“零排放”；承包單位不負責，難以研究攻關。
韓洪軍認為，煤化工廢水受納水體容量極低，目前達到國家要求“零排放”的企業(yè)未見媒體報道。
南京工業(yè)大學教授余炎華認為，國內煤化工的廢水處理沒有成型的工藝，針對性、有效性不足，常用城市污水的處理工藝簡單預處理，稀釋生化、稀釋排放，甚至偷排。據介紹，南京工業(yè)大學研發(fā)成功了集強化預處理及強化深度處理的全流程“零排放”成套處理工藝。據該校教授徐炎華介紹，該工藝正在神華鄂爾多斯煤直接液化項目進行工程示范運行。
目前，哈爾濱工業(yè)大學正在積極研究一些切實可行的技術，實現煤化工項目的“零排放”。一個示范工程已經運行5個月，用在中煤鄂爾多斯圖克的大化肥項目，水是全部回用的，沒有排污口。
中國石油和化學工業(yè)聯合會副秘書長胡遷林認為：“對于示范工程的能耗、水耗以及三廢排放等主要指標進行標定，未達標的項目限期整改或勒令停產。”
“在綜合考慮全國各地區(qū)煤炭資源、水資源、環(huán)境容量、煤炭石油等資源分布的基礎上，對符合行業(yè)準入條件可優(yōu)先支持。”胡遷林表示。
（中國能源報）
