2000盏“天灯”熄灭记

   2013-08-22 中国化工报王乐意

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①昔日焦化企业未回收利用的焦炉煤气成为日夜燃烧的“天灯”。(王乐意 摄)
 

  山西华翔焦化厂点了10年的“天灯”在不久前彻底熄灭了。这家民营焦化企业的老板郝三对记者说:“没想到我们的‘熄灯’还有标志性的意义。省里来的专家告诉我,至此全省已有2000盏焦化厂的‘天灯’退出了历史舞台。”   


  郝三的话在山西焦化协会专家李永奎那里得到了证实。“2004年有媒体曾经报道过,在我国最大的焦炭生产基地山西,约有2000盏‘天灯’,70亿立方米的焦炉煤气被白白地燃烧排放。粗略估算,每年经济损失高达270多亿元。”李永奎说,“10年过去了,目前山西焦炉煤气利用率达到96.5%,初步测算焦炉煤气综合利用装置可利用焦炉煤气资源量约210亿立方米,已有2000盏‘天灯’寿终正寝了。”


  (一) 地方政府的坚持


  焦炉煤气可作为民用和工业用燃气,作为化工原料,则可生产合成氨、甲醇、天然气和制取氢气。由于我国焦化产业以前只注重焦炭生产,焦化生产主要副产品焦炉煤气被直接燃烧,称之为“点天灯”。


  一个年产量为40万吨的焦化厂,每年白白烧掉的焦炉煤气约为8000万立方米,价值1600万元,合计每天烧掉4万多元。而燃烧1立方米焦炉煤气还产生5立方米的废气,二氧化硫排放浓度为50~100毫克/立方米。


  李永奎介绍说,山西省焦化产能大、产量大,焦炉煤气资源相对丰富。按“十二五”规划的每年1.2亿吨产能计算,可副产焦炉煤气量约480亿立方米,扣除炼焦自用,可外供资源量约240亿立方米,相当于西气东输的天然气资源量。若以年产8000万~9000万吨焦炭计,可利用的焦炉煤气资源量在160亿~180亿立方米。


  “因此,合理利用焦炉煤气资源是山西省的大事,从2004年开始就被定为山西的一把手工程。”李永奎说。 

     
  2004年,山西省政府决定,年内关闭不符合产业政策的焦炉,所有焦化企业在2005年年底前必须治理或回收焦炉气;2006年6月起,山西省政府对以废物为原料的能源综合利用项目,落实税收减免政策;2007年,山西调高焦炭生产排污收费,按吨焦18元到200元不等,分5个档次,按环保设施运行及排污量削减情况征收;2008年,全省对未完成烟气脱硫设施建设或二氧化硫排放超标的单位,翻倍征收排污费,省环保局还下发《关于提高全省焦炉煤气利用效率四项措施的通知》,要求今后凡未落实剩余煤气合理利用途径的焦炉不得投产,已投产的焦炉要采取保温运行,禁止焦炉煤气直接排空。

 
  这些措施,对引导山西煤化工产业调结构、上水平,产生明显成效。


  2008年,山西省煤化工产业顺利投产24个重点项目,其中有6个是利用焦炉煤气制甲醇项目,这标志着山西焦炉煤气的化工合成利用取得突破性进展;2009年,山西焦炉剩余煤气综合利用率达70%以上;2011年10月,为了推进《山西省煤炭产业调整和振兴规划》的有效实施,省政府又发布了《山西省焦化行业兼并重组的指导意见》,2012年继而出台《山西省焦化行业兼并重组实施方案》。


  2013年3月7日,在全国人大山西代表团团组讨会上,山西省省委书记袁纯清、山西省省长李小鹏就山西省环境治理、环境保护方面答记者问时表示,要在美丽山西建设中下大功夫,到“十二五”末实现焦炉煤气全利用。 


  “一个地方政府,如果能把一件事情坚持做10年,那一定是有一个让他们坚持的正确信念。”山西省社科院副院长潘云说到此事眼睛发亮。

 

 


  ②山西太钢2座4.3米焦炉拆除后,取而代之的是国际上最先进的节能环保型7.63米焦炉。这使得太钢的焦炉煤气全部回收利用。 (赵辉 摄)


  (二) 企业的多条出路


  在地方政府的主导与坚持下,一场治理“天灯”的环保革命在山西有序进行。  


  山西丰喜华瑞煤化工有限公司利用焦炉气、煤制气(半水煤气)、天然气生产合成氨联产尿素的“1830工程”,开创了全国“三气合一”的先河,现已成为山西省煤化工发展的标志性工程。该项目主要利用新绛县高义
  

  焦化厂的焦炉煤气生产合成氨和尿素。2007年4月项目投产后,运行正常,经济效益显著。


  2009年,丰喜华瑞共生产合成氨18.59万吨、尿素32.06万吨,在全国氮肥行业普遍亏损的情况下,丰喜华瑞逆势盈利4488万元,是年计划目标的近3倍。


  “这主要是因为焦炉煤气原料价低,因此有较强的经济优势。”李永奎解释说,在丰喜华瑞项目建成投产之初,焦炉煤气价格为0.1元/立方米,比以无烟煤为原料的化肥厂的尿素生产成本低220元/吨,经济效益显著。


  据介绍,位于灵石的中煤九鑫焦化公司利用200万吨/年焦化厂副产的焦炉煤气在2011年也建成了“18-30”合成氨尿素装置。

    
  甲醇作为新型燃料和化工原料,具有明显的低碳效应。如用焦炉气制甲醇,成本可以与国际上生产成本最低的中东甲醇相竞争。自2005年山西天浩集团诞生首家焦炉煤气制甲醇企业以来,几年间山西几乎所有焦化园区都已联产甲醇。


  2009年5月25日,天脊潞安化工有限公司年产30万吨焦炉气制甲醇项目顺利投产,年回收利用焦炉气4亿立方米,项目采用多项具有国内自主知识产权的专利技术,是我国目前建成投产的最大焦炉煤气制甲醇装置,为山西省“十二五”焦炉气清洁高效利用奠定了技术基础。    


  在山西焦炭集团益达化工公司,记者看到,昔日排空点“天灯”的焦炉煤气也已被制成甲醇。园区内益兴、益隆两座百万吨焦化厂每天都在为益达化工输送焦炉气。益达化工公司董事长邓彤说:“我们采用的是目前国内单套最大的焦炉煤气制甲醇装置,并且使用了国内多项专利技术。”据他测算,一个年产200万吨焦炭的企业,可以利用焦炉气生产30万吨甲醇,也就是能多创造约9亿元的产值。   

  据了解,山西目前已实现焦炉煤气合成甲醇产业化,建成了山西天浩、山西焦化、临汾同世达等公司的一批焦炉煤气制甲醇项目,装置已有16套,产能达到229万吨;未建成装置还有3套,产能为60万吨,总计产能289万吨。


  而且,考虑到当前甲醇市场极度低迷,销售价格与产品成本出现倒挂,国外甲醇大量进口,甲醇企业度日艰难的状况,山西焦化集团正在洪洞建设60万吨/年甲醇制烯烃项目,以解决焦炉煤气制甲醇的市场出路。据悉,该项目投产后,可消耗全省焦炉煤气制甲醇2/3的产能。    


  与焦炉煤气制甲醇等工艺相比,利用焦炉煤气制天然气具有原料利用效率高、工艺流程简单、投资省、产品附加值高等优势,可实现资源的清洁、高效利用。同时,合成天然气是新型煤化工产业,是国家能源替代战略中的一部分。为此,山西省经济与信息化委员会为引导焦化企业在焦炉煤气利用方面向新型能源、清洁型能源方向发展,组织山西省国新能源发展集团有限公司和山西省化工设计院进行实地调研,深入企业,收集了大量翔实的资料,同时对焦炉煤气制天然气技术进行了全面调研比选,并结合山西省天然气管网分布情况,提出了山西省焦炉煤气制天然气发展规划。 


  据悉,山西首个6.8万吨/年焦炉煤气制液化天然气项目正在沁县华安循环经济园区加紧建设。该项目采用国家“十一五”科技支撑计划重点项目——西南化工研究设计院开发的焦炉煤气制合成天然气专利技术,循环利用沁县华安焦化有限公司130万吨/年焦化副产剩余焦炉煤气,规模生产液化天然气。项目总投资4.12亿元,主要工序包括焦炉煤气压缩与净化、甲烷化、富甲烷气体分离与液化等,年处理焦炉气2.4亿立方米,年产液化天然气6.8万吨(相当于1亿立方米),可实现焦炉煤气“零”排放,年减排二氧化硫726吨、粉尘10吨、二氧化碳20万吨。


  “该项目的实施,将对我省焦炉煤气综合利用起到带动和引领作用,为建设‘气化山西、净化山西’作出积极的贡献。”山西燃气产业集团董事长、总经理郭峰说。


  “以上这些项目的实施,可以使焦化企业有望从排放大户污染大户变成清洁能源企业。山西的焦炉煤气利用可以说走在了全国的前面。”山西省原化工厅厅长、煤化工专家白玉祥如是说。

 


 ③山西天脊潞安公司30万吨/年焦炉煤气制甲醇项目。  (郑连进 摄)

 

  (三) 亮眼的治理成果


  “焦化是山西的主导产业之一,同时也是重污染行业,焦炉煤气在未得到有效利用前,全部被点‘天灯’。这种单一炼焦的生产模式不仅让巨额财富在火焰中化为乌有,企业还必须付出巨大的环保代价,这一度成为阻碍企业可持续发展的致命伤。按照2005年环保部门的测算,山西焦化生产排放的污染负荷分别占山西废水、废气污染总负荷的40%和45%,二氧化硫和颗粒物排放量占山西排放总量的1/10和1/5,苯并芘占到山西总量的一大半。一些焦化园区和焦化企业集中的地区,一直是环境污染的重灾区。”山西焦化协会专家胡益芝回忆起当年的情景心里仍觉得不是滋味。


  他说,就在2005年前后,在全国环境监测的113个重点城市排名中,山西的焦化大市临汾、大同、阳泉曾包揽后三名。污染“黑三甲”成就了山西“全国污染大省”的污名,也让山西开始以壮士断腕的决心直面环保之殇。山西省焦炭协会制定了《山西省焦化行业环保自律公约》,要求全省焦化企业认真贯彻国家环境保护方面的法律、法规和焦化产业政策,推行清洁生产和循环经济,转变经济增长方式,提升焦化业整体技术水平和污染防治能力,推进行业结构调整。     


  励精图治10年后,随着利用焦炉煤气生产合成氨、甲醇、天然气,山西为消耗炼焦剩余煤气而燃烧了十几年的2000盏“天灯”永远熄灭了,重点城市摘掉了污染黑帽,主要污染物排放量持续下降,水污染防治取得积极进展。


  据环保部核查结果通报,2011年,全国113个重点城市倒数22名内已没有山西城市。2012年,山西11个省辖市环境空气质量第一次全部达到国家空气质量二级标准。更直观的体现是,在之前备受关注的雾霾污染十大城市中,无一山西城市。这在山西环保史上是一个标志性、历史性、里程碑式的跨越和突破。  

 
  这其中,山西焦化焦炉煤气利用和关停淘汰功不可没。2012年底,山西省11地市共有焦化企业192户,和2005年相比,减少了512家。环保部门测算,这些关停淘汰和升级的焦化企业“天灯”永远的熄灭,相当于每年利用200多亿立方米焦炉气,在空中减少排放40多万吨的有毒气体。   


  亮眼的治理成果,让山西省政府更加坚定了治理焦化的步伐。2013年5月27日,山西省经济与信息化委员会再次发布《加快推进焦化行业兼并重组行动方案》,明确提出,今年山西将继续淘汰落后焦炭产能500万吨,独立焦化企业数量从160户减到40户左右,独立常规机焦企业户均产能从70万吨提高到300万吨,山西省将淘汰焦炭落后产能4000万吨以上,产能将控制在1.2亿吨。到2015年时,保留的焦化企业必须是有实力进行兼并重组和产能置换上新上大的企业和企业集团。


  山西省政府一名官员认为,目前焦炭市场下滑是推进企业兼并重组的最好时机。此次兼并重组将坚持市场引导与政府指导相结合、控制总量与优化存量相结合、淘汰落后与产业升级相结合、淘汰落后产能进度与相对稳定就业相结合、行业内重组与跨行业重组相结合、焦炭生产园区化与化产延伸配套相结合。如果焦化行业转向“以化为主”产业,焦煤将迎来真正的“黄金时代”。

 


 ④山西丰喜华瑞焦炉煤气制合成氨—尿素装置。 (闫俊荣 摄)
 

 
 
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