煤炭的完全综合分质利用是对煤炭的“吃干榨净”,也是实现煤化工“传统”与“新型”之间有机结合的一种形式。
日前,山西羿欣能源科技有限公司筹划在原平循环经济工业园区(起步区)建设“300万吨/年低阶煤分质综合利用项目”。本项目的建设周期为1年,计划从2021年3月开始实施,到2022年2月结束。该项目于2020年6月11日备案,却在近日将建设提上日程。时间节点在山西省多部门联合制定了《煤炭分质分级梯级利用试点意见》(以下简称《意见》)之后。而且该项目位于忻州市原平市,北与代县、朔州市朔城区接壤,处于山西省低阶煤分布区。
《意见》提出山西省将重点在朔州等晋北低阶煤资源富集区域开展试点工作。以低阶煤中低温热解转化为抓手、产物分质分级梯级利用为方向、绿色环保节能高效为重点,加快低阶煤利用技术突破,开展百万吨级工业示范,促进资源清洁利用和能量梯级利用,逐步实现煤化电热一体化发展。
我国煤炭资源丰富,分布不均 传统的利用方式仍以燃烧为主。国家统计局数据显示,2020年1-11月份全国原煤产量34.82亿吨。从各省市来看,2020年1-11月份山西省产煤量约为9.62亿吨,内蒙古自治区约为9亿吨,而青海省则仅为0.1亿吨,四川省仅为0.2亿吨。
随着中国炼钢等第二产业的迅猛发展,我国的焦炭产业发展迅速,中国的煤化工也逐渐发展起来。并且依据产业的成熟情况,我国的煤化工可以分为传统煤化工与新型煤化工。传统煤化工主要包含煤焦化一条产业链。历经几十年的发展,中国传统煤化工早已“硕果累累”,甚至多数产品已经处于产能饱和与供应过剩状态。
由于传统煤化工产能饱和催生了我国新型煤化工的发展,至今我国新型煤化工已经形成了包含:煤制油、煤制芳烃、煤制乙二醇、煤制气、煤制烯烃及新晋的煤制乙醇六大类。从当期国内煤化工企业对煤炭的利用来看,传统煤化工与新型煤化工之间其实是较不平衡的,即:煤化工仅实现了非单一企业从“传统——新型”的联系,但未实现单企业“传统——新型”的结合;或单一企业实现了从“传统——新型”的半结合,但未实现从“传统——新型”的全结合。
以煤制油为例,从“传统——新型”之间的联系来看,当前部分煤化工企业基本实现了从煤炭→兰炭副产物煤焦油→煤焦油加氢生产柴油及石脑油,但仅有少数实现了石脑油的精细化,而没有实现柴油组分的深加工。呈现出了传统煤化工头重,新型煤化工脚轻的特征;又如部分煤炭企业实现了从煤炭→石脑油/汽油,液体石蜡,石脑油→芳烃/烯烃等,但却在煤炭到油品的一段过渡直接。呈现出了新型煤化工头重,传统煤化工脚轻的特征。这两种利用形式,看似“传统——新型”之间是有关联的,但却并未实现两者之间的有效结合,也就是未做到对煤炭的“吃干榨净”。
煤炭的分质利用是对煤化工“传统——新型”的一种结合
煤炭的分质利用,虽然不是为了将煤化工的“传统——新型”相结合,但是煤炭综合分质利用与“传统——新型”之间的联系是极大的,这并能简单的被归纳为煤炭综合利用包含“传统——新型”,而只能说“传统——新型”是煤炭综合利用的一种有机形式。
煤炭的完全综合分质利用之所以能将煤炭“吃干榨净”主要在于产业链的加长,也正是因为产业链的加长,实现了煤化工“传统——新型”的结合。从产业链上来看:
传统煤化工方面:煤炭的干馏或热解。生成半焦制取无烟煤;焦炭,副产轻质煤焦油、煤气等产品……
新型煤化工方面:由传统煤化工生产的轻质煤焦油通过加氢等工艺制取柴油重组分、石脑油;由传统煤化工复产的CO通过费托合成装置生产柴油轻组分及石脑油。然后将轻、重柴油组分调和成国标柴油,石脑油进入裂解或重整装置生产烯烃或芳烃等产品。
在2015年国家能源局发布了《煤炭清洁高效利用行动计划(2015—2020)》,第一次对煤炭的分质利用提出了明确的规划,但是之后国内煤化工企业仍是仅做到了“半分质利用”,却鲜有企业能将“完全分质利用”付诸实践。