黑色的煤如何變“綠”
在低碳發(fā)展、綠色經(jīng)濟的大背景下，煤炭清潔利用對我國具有重要意義。各種跡象表明，作為占我國一次能源使用量68.7％的煤炭，其清潔高效利用已得到人們越來越多的關(guān)注
讓煤炭變得更加干凈
“煤炭清潔利用對我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式具有重要意義，將成為清潔能源領(lǐng)域備受關(guān)注的重點”
2009年11月，神華集團與美國GE能源集團宣布，雙方將成立合資公司開展戰(zhàn)略合作，進一步提高煤氣化和整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)（IGCC）的應(yīng)用。
同樣在2009年11月召開的清潔煤發(fā)展論壇上，我國10大煤炭企業(yè)加入聯(lián)合國清潔煤技術(shù)示范和推廣項目，陜西延長石油集團、山西晉煤集團、山西潞安集團等獲得“聯(lián)合國清潔煤技術(shù)示范和推廣企業(yè)”稱號。
各種跡象表明，作為占我國一次能源使用量68.7％的煤炭，其清潔高效利用獲得了人們越來越多的關(guān)注。
“煤炭清潔利用對我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式具有重要意義，將成為清潔能源領(lǐng)域備受關(guān)注的重點之一。”國家能源局副局長劉琦曾就此表示。
在低碳發(fā)展、綠色經(jīng)濟的大背景下，煤炭清潔利用對我國具有重要意義。我國是一個富煤、貧油、少氣的國家。煤炭提供了全國80％以上的電力生產(chǎn)燃料，提供了85％以上的化工（包括焦化）原料，大約80％以上的煤炭作為燃料消耗。
“在過去幾十年，煤炭產(chǎn)量的增長對支撐我國經(jīng)濟發(fā)展起了不可忽略的重要作用，但應(yīng)充分認(rèn)識到，依靠煤炭產(chǎn)量的增長來支撐經(jīng)濟增長是不可持續(xù)的。”神華集團科技發(fā)展部總經(jīng)理顧大釗表示。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)以及傳統(tǒng)的用煤技術(shù)造成的排放和污染一直是我國大氣污染治理的重點。我國70％以上的二氧化硫排放和50％以上的煙塵都與燃燒煤炭有關(guān)。
我國政府已經(jīng)提出，2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15％左右的目標(biāo)。專家認(rèn)為，我國應(yīng)大力調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，增加水電、風(fēng)電等可再生能源及核電在能源結(jié)構(gòu)中的比例。但同時也應(yīng)認(rèn)識到，煤炭等化石能源在未來較長一段時間，仍將在我國能源結(jié)構(gòu)中占有主要地位。
而且，我國煤炭資源雖總體上比較豐富，但人均煤炭占有量僅是世界平均水平的60％，資源約束矛盾仍將長期存在。因此，從上述角度來說，煤炭的清潔高效利用非常重要。
神華煤制油化工有限公司北京研究院副院長杜銘華表示，潔凈煤技術(shù)可以把不太容易清潔利用的煤炭轉(zhuǎn)化為高效清潔的能源，將成為未來發(fā)展最重要的方向之一。
顧大釗表示，必須通過創(chuàng)新與優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展機制與體制，積極發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，改變“缺煤了，就要多出煤”的傳統(tǒng)煤炭供需模式。
從源頭提升煤的質(zhì)量
“煤炭的優(yōu)質(zhì)性加工是從源頭上改善商品煤質(zhì)量，降低煤炭污染的有效手段”
近年來，通過建設(shè)大型煤炭基地，培育和發(fā)展大型煤炭企業(yè)集團，建設(shè)大型現(xiàn)代化煤礦和安全高效礦井，我國原煤洗選技術(shù)呈現(xiàn)大型化、模塊化趨勢，煤炭優(yōu)質(zhì)化加工正成為煤炭行業(yè)提高附加值，滿足社會需求的重要環(huán)節(jié)。
顧大釗表示，潔凈技術(shù)為煤炭的清潔高效利用提供了可能，煤炭的優(yōu)質(zhì)性加工是從源頭上改善商品煤質(zhì)量，降低煤炭污染的有效手段。
煤炭加工是指在原煤投入使用之前，以物理方法為主對其進行加工，這是合理用煤的前提和減少燃煤污染最經(jīng)濟的途徑。主要包括煤炭洗選、型煤、水煤漿制備。常規(guī)的物理選煤可除去煤中60％的灰分和約50％的黃鐵礦硫。煤炭經(jīng)洗選可大大提高燃燒效率，減少污染物排放。
據(jù)介紹，神華集團神東礦區(qū)礦井原煤年產(chǎn)量最高達到2110萬噸，綜采工作面原煤產(chǎn)量最高達到1075萬噸，礦區(qū)全員工效達到了125噸／工，均達世界第一。目前該企業(yè)經(jīng)驗已經(jīng)在兗州、晉城、大同、平朔、潞安等大型礦區(qū)得到了推廣應(yīng)用，“十一五”期間，我國將建設(shè)300個高產(chǎn)高效礦井。
專家表示，技術(shù)支撐保障下的高產(chǎn)高效模式已成為我國煤炭行業(yè)提升競爭力，提升技術(shù)水平、規(guī)模效益和安全生產(chǎn)水平的重要途徑。
高效清潔燃煤發(fā)電是世界各國潔凈煤技術(shù)的主攻方向，目前我國高效清潔燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展態(tài)勢良好，600兆瓦以上超臨界機組已成為我國火電新建項目的主流。 2009年，我國燃煤脫硫機組裝機容量也已達到4.61億千瓦，占火電裝機容量比例由2005年的12％提高到71％。
去年7月，我國首座自主開發(fā)、設(shè)計、制造并建設(shè)的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）示范工程項目————華能天津IGCC示范電站開工，標(biāo)志著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)、代表世界清潔煤技術(shù)前沿水平的“綠色煤電“計劃取得了實質(zhì)性進展。
與此同時，發(fā)展以煤為基礎(chǔ)的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)是充分挖掘資源利用價值，促進節(jié)能減排，實現(xiàn)資源開發(fā)、環(huán)境保護與區(qū)域經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。據(jù)了解，神華集團對內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾礦區(qū)粉煤灰進行研究后發(fā)現(xiàn)，可以從中提取相當(dāng)數(shù)量的氧化鋁，如實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，每年可生產(chǎn)30萬噸氧化鋁，并減少礦區(qū)矸石電廠150萬噸左右粉煤灰的排放。
煤炭轉(zhuǎn)化利用有潛力
“我國傳統(tǒng)煤化工已出現(xiàn)產(chǎn)能過剩，但現(xiàn)代煤化工在我國才剛剛起步，許多項目尚處在示范階段”
煤炭轉(zhuǎn)化是指以化學(xué)方法為主將煤炭轉(zhuǎn)化為潔凈的燃料或化工產(chǎn)品。專家表示，目前我國在煤炭轉(zhuǎn)化利用上，在多個領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平。
在煤直接液化制油方面，神華煤直接液化工程是世界上采用當(dāng)前技術(shù)進行煤炭直接液化的第一個工業(yè)性示范項目。據(jù)了解，神華累計投入近5億元在上海建成了6噸／天煤直接液化中試裝置，并于2004年底一次投煤成功，目前該裝置已實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運行。該裝置是我國第一套自行設(shè)計、自行建設(shè)、自行運行的，同時也是目前世界上處于運行狀態(tài)最大規(guī)模的煤直接液化試驗裝置。
此外，煤制化學(xué)品是煤炭轉(zhuǎn)化利用的一個重要方向。2009年12月26日，神華集團煤制油化工股份有限公司在神華包頭項目現(xiàn)場舉行了氣化、凈化、甲醇三套化工裝置的聯(lián)合中交儀式，標(biāo)志著工藝生產(chǎn)裝置聯(lián)運試車全面啟動，備受關(guān)注的甲醇制烯烴項目開始由施工向生產(chǎn)轉(zhuǎn)移。按照計劃，2010年9月，采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甲醇制烯烴技術(shù)建設(shè)的全球首套百萬噸級裝置將全面投產(chǎn)。
據(jù)了解，乙烯、丙烯等低碳烯烴是重要的基本有機化工原料，塑料生產(chǎn)、合成纖維等都離不開烯烴。而來源于石油煉制的石腦油是最主要的烯烴生產(chǎn)原料。隨著人們對石油匱乏的日益擔(dān)憂，各國都在廣泛開展非石油原料制取低碳烯烴或汽油燃料的研究開發(fā)。其中，用天然氣或煤經(jīng)由甲醇制取低碳烯烴是廣受關(guān)注的工藝路線。目前煤制烯烴技術(shù)在全球還沒有工業(yè)化先例。
杜銘華表示，先進煤化工轉(zhuǎn)化作為煤炭下游加工轉(zhuǎn)化技術(shù)包括煤制油、煤基化工產(chǎn)品、煤制天然氣等煤基化工轉(zhuǎn)化新技術(shù)和新工藝。目前我國傳統(tǒng)煤化工已出現(xiàn)產(chǎn)能過剩，但現(xiàn)代煤化工在我國才剛剛起步，許多項目尚處在示范階段，前景非常廣闊。
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