關(guān)注煤化工的污染及防治
隨著科學(xué)發(fā)展觀的逐步深入貫沏,人們更多的關(guān)注在煤化工發(fā)展中的污染及防治問題。隨著國務(wù)院有關(guān)“積極引導(dǎo)煤化工健康發(fā)展”[國務(wù)院辦公廳(2009年5月18日)《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》]指示的認(rèn)真貫徹,人們有理由期待在煤化工的污染防治方面應(yīng)有新的舉措,出現(xiàn)新的局面。
環(huán)境形勢依然嚴(yán)峻
經(jīng)濟(jì)增長、社會進(jìn)步與環(huán)境保護(hù)是可持續(xù)發(fā)展的三大任務(wù),正確處理經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)是我國可持續(xù)發(fā)展的核心問題。環(huán)境是國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,環(huán)境安全是社會公平與穩(wěn)定的重要保障,環(huán)境改善是實現(xiàn)全面小康目標(biāo)的重要任務(wù)。為避免重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的先污染后治理、以犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)增長的老路,我國積極探索有中國特色的環(huán)境保護(hù)新道路。在污染防治取得積極進(jìn)展的同時,也要清醒認(rèn)識到,當(dāng)前環(huán)境形勢依然十分嚴(yán)峻:
1. 污染物的總量居高不下
據(jù)有關(guān)專家測算,即使實現(xiàn)“十一五”減排指標(biāo),我國化學(xué)需氧量和SO2排放總量仍高居世界第一,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境承載能力。
2. 環(huán)境污染的總體形勢不容樂觀
城市大氣環(huán)境質(zhì)量雖有所好轉(zhuǎn),但仍有1/3的城市超標(biāo),若按歐盟標(biāo)準(zhǔn)評價,超標(biāo)城市數(shù)量將超過95%。全國大江大河水質(zhì)雖有所改善,但仍有近1/4監(jiān)測斷面超過劣V類水質(zhì)。流經(jīng)城市的河段污染尤為嚴(yán)重,全國流經(jīng)城市中的河流中,90%的河段受到比較嚴(yán)重的污染,全國約有一半城市市區(qū)地下水污染嚴(yán)重,且污染區(qū)域不斷擴(kuò)大。75%的江河湖泊出現(xiàn)了富營養(yǎng)化問題,城市內(nèi)湖污染嚴(yán)重。28個國控重點湖庫中有39.3%為劣V類水體。
3. 新的污染問題不斷出現(xiàn)
機(jī)動車保有量快速增加導(dǎo)致大中型城市空氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物濃度增加,由此造成化學(xué)煙霧污染和大氣灰霾頻繁發(fā)生。危險廢物環(huán)境安全隱患嚴(yán)重。士壤污染開始呈現(xiàn)以有機(jī)污染物和重金屬共存的復(fù)合型污染態(tài)勢,危害農(nóng)作物生長和土地開發(fā)利用,甚至對人體健康造成直接危害。
當(dāng)前我國面臨的環(huán)境壓力過大,環(huán)境和資源問題突出,解決起來十分困難。我國面臨的環(huán)境形勢可概括為:局部地區(qū)和行業(yè)的部分環(huán)境指標(biāo)有所下降;環(huán)境惡化狀況尚未得到根本遏制;環(huán)境形勢依然十分嚴(yán)峻;未來的環(huán)境壓力將繼續(xù)加大。
導(dǎo)致環(huán)境問題的主觀因素不容忽視
我國環(huán)境問題的成因是綜合性的。我國工業(yè)化進(jìn)程加快發(fā)展特別是重化工快速發(fā)展是污染密集化產(chǎn)生的歷史階段。此外,由于一些地方片面追求經(jīng)濟(jì)增長,急功近利,竭澤而漁,忽視環(huán)境保護(hù),導(dǎo)致環(huán)境問題不斷加劇。從環(huán)境和資源的角度看,我國以往的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程總體上具有“犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)增長”的特點。“以環(huán)境換增長”的發(fā)展方式后果是嚴(yán)重的,付出了過大的資源環(huán)境代價。與我國快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比,環(huán)境保護(hù)的腳步似乎有些遲緩。造成嚴(yán)重環(huán)境問題的原因中有主客觀原因,但主觀因素占很大比重。
1. 經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變遲緩
我們多年來一直強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,即從粗放型轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型,但是進(jìn)展卻相當(dāng)遲緩。如果目前這種高投入、高消耗、高污染的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式不改變,環(huán)境污染嚴(yán)重狀況就難以改觀。國內(nèi)外的實踐都證明,走新型工業(yè)化道路的發(fā)展方式,是一項明智的選擇,不僅可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,而且可以從源頭上解決環(huán)境污染問題。
黨的十六屆五中全會把“加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”列入國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展中長期規(guī)劃。黨的十七大又進(jìn)一步把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會寫入黨章。這是黨和國家對我國發(fā)展方式進(jìn)行重大戰(zhàn)略調(diào)整的重大決斷。標(biāo)志著環(huán)境保護(hù)作為基本國策己成為全黨意志,成為發(fā)展的行動指南。
2. 法制松馳、監(jiān)管不力
我國憲法規(guī)定“國家保護(hù)和改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,防治污染和其他公害”。我國環(huán)境法治工作于十一屆三中全會后全面啟動,國家己頒布環(huán)境與資源保護(hù)方面的法律25部,主要領(lǐng)域和方面都有了規(guī)定。如果按法律、規(guī)定去辦,現(xiàn)存的環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題應(yīng)該得到控制。但是有法不依、執(zhí)法不嚴(yán)、監(jiān)管不力的問題十分突出。“違法成本低、守法成本高”的問題依然存在,原因就在于有些政府的作為不夠。環(huán)保法規(guī)定,各級地方政府“對本轄區(qū)的環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé),采取措施改善環(huán)境質(zhì)量”。實際上一些政府把這一法律放在了一邊,甚至對依法監(jiān)管進(jìn)行干擾。國家對干部的政績考核制度過分強(qiáng)調(diào)GDP的增長,沒有把環(huán)保政績與經(jīng)濟(jì)成績同等對待,這也是某些地方政府環(huán)境保護(hù)作為不夠的重要原因。
煤是化學(xué)工業(yè)的主要能源及原料。煤是由有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)兩大部份組成的復(fù)雜物質(zhì)。要把一個構(gòu)成復(fù)雜的不清潔的物質(zhì)經(jīng)過多過程的物理、化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為清潔能源和化工品,必然會產(chǎn)生一些污染物。這些污染物對環(huán)境造成污染,表現(xiàn)為大氣污染、水體污染及土壤污染。煤炭是低效、高污染的能源。一般說來,煤在加工過程中產(chǎn)生的污染物比碳?xì)浠衔铮ㄊ汀⑻烊粴猓┮叩枚唷C夯な且粋重要的污染源,要發(fā)展煤化工,必須同時解決由此產(chǎn)生的污染問題。煤化工只能在環(huán)境容量允許的條件下發(fā)展,即在生態(tài)、環(huán)境可承載的能力和條件下發(fā)展。
煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展必須同時解決污染問題
煤化工可生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品和能源化學(xué)品,其生產(chǎn)過程不一樣,產(chǎn)生的污染及其嚴(yán)重程度亦不一樣。據(jù)有關(guān)資料報道,某省是典型的資源型、高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),并為此付出了巨大的環(huán)境代價。其“可持續(xù)發(fā)展力排名全國第26位,生存支撐系統(tǒng)排名全國倒數(shù)第一”。環(huán)境的污染、資源的枯竭已嚴(yán)重制約了該省經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。對此,該省已做出“面對工業(yè)污染防治形勢和殘酷的污染現(xiàn)實,痛定思痛,向污染宣戰(zhàn)”的重要決策。難道我們不應(yīng)該深思—下以粗放為主的發(fā)展方式所付出的生態(tài)、環(huán)境的代價過大,難以為繼嗎?難道不應(yīng)該深思所走過的一條先污染后治理、以犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)增長的道路是難以可持續(xù)發(fā)展的嗎?
近年來,煤化工發(fā)展重點主要是經(jīng)煤氣化制合成氣再深加工生成各種化工品的過程。煤氣化是生產(chǎn)各類煤基化學(xué)品(氨、甲醇/二甲醚等)、煤基液體燃料、煤基低碳烯烴、制氫、先進(jìn)IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的共性、關(guān)鍵技術(shù),是煤化工的基礎(chǔ)。
由于煤氣化工藝的不同,隨之產(chǎn)生的污染物數(shù)量亦不同。例如,魯奇氣化工藝對環(huán)境的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于德士古氣化工藝。以褐煤、煙煤為原料進(jìn)行氣化產(chǎn)生的污染程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以無煙煤和焦炭為原料的污染物。氣化工藝不同,污水中雜質(zhì)大不相同。與固定床相比,流化床和氣流床工藝的廢水水質(zhì)較好。
大型煤化工企業(yè)選用的煤氣化工藝技術(shù)主要有GE水煤漿加壓氣化(激冷流程)和多噴嘴水煤漿加壓氣化(激冷流程);正在接受適應(yīng)性考驗的殼牌干煤粉加壓氣化;正在建立示范裝置的GSP干煤粉加壓氣化(激冷流程)和兩段式干煤粉加壓氣化(激冷流程)以及已通過中試鑒定的多噴嘴干煤粉制氣工藝(激冷流程)等。這些氣化裝置都有幾種污染源。其一是熔渣激冷后排出的粗渣,如殼牌干煤粉加壓氣化排渣量占煤中灰分總量的60%,水煤漿加壓氣化及GSP的排渣量均占煤中灰分總量85%,只要妥善堆放或找到綜合利用出路(如作為筑路等建筑材料或用作水泥原料),對環(huán)境不會產(chǎn)生污染。其二是如殼牌干煤粉加壓氣化裝置從高溫高壓飛灰過濾器排出的飛灰,裝置排飛灰量約占煤中灰分量的34%,以日處理2000t含灰量占20%的干煤粉為例,每天排出136t
飛灰如何綜合利用是值得企業(yè)關(guān)注的大問題,如找不到固定用戶而隨意堆放,將對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染。其三是系統(tǒng)排出的黑水,經(jīng)絮凝沉降回收利用,尚有部分灰水需經(jīng)除氨、除氰處理后才能外排,是可以解決的。黑水中的沉降灰渣,經(jīng)壓濾后成濾餅外排可以綜合利用或作為燃料外供。隨合成氣帶出的H2S,在后續(xù)合成氣酸性氣脫除時可以脫除并回收利用。至于少部分從黑水閃蒸排出的含H2S廢氣,可以回收綜合利用或送火炬燃燒排放。
煤直接液化制油、間接法制油、MTO等正在進(jìn)行工業(yè)示范試驗,人們有理由相信在試驗后的正式評估中將會拿出明確的污染及治理方案。據(jù)有關(guān)資料,這些過程的污染是可控的、可治理的,當(dāng)然要采用先進(jìn)技術(shù)和付出必要的投資代價。
一般說來,對于煤化工污染的防治可能有4種情況:
1. 只要充分重現(xiàn),集成采用各種先進(jìn)適用的新技術(shù)和新裝備,付出足夠基建投資和經(jīng)常運行費,絕大部分的污染是可以得到治理和控制的。
根據(jù)國際經(jīng)驗,一個大型現(xiàn)代化以乙烯為龍頭的石油化工廠用于環(huán)境安全設(shè)施的投資約占全廠基建總投資的20%以上,一個現(xiàn)代化大型化工廠的環(huán)境安全設(shè)施投資約需16%以上。煤化工的污染較重,其環(huán)境安全設(shè)施的投資可能較高。
2. 煤化工污染的重點(難點)是污水處理問題。焦化污水有酚、氨、氰、硫化氫和烴等,經(jīng)煤氣化合成氨、醇、烴等物質(zhì)的污水中含有醇、酸、酮、醛、酯等有機(jī)物。污水中的COD和BOD均較高,有的生化降解有難度,污水的無害化處理還要下很大功夫,有的還需進(jìn)行科研攻關(guān)。
我國的淡水總量占全球水資源的6%,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。水資源短缺和水體污染已成為我國水資源存在的兩大問題。水污染已成為各種水問題中最復(fù)雜、最嚴(yán)峻、最亟待解決的問題。2008年,全國地表水污染嚴(yán)重,七大水系水質(zhì)總體為中度污染,湖泊富營養(yǎng)化問題突出。工業(yè)廢水排放量約占流域總量的40%。化工廢水排放量約占全國廢水總量的30%左右,居各工業(yè)系統(tǒng)之首,是排廢的大戶。
隨著黃河中上游流域經(jīng)濟(jì)社會迅速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)布局和企業(yè)生產(chǎn)事故等原因,近年來污染事件不斷發(fā)生。2005年黃河中上游水質(zhì)總體污染嚴(yán)重,主要污染物特征呈有機(jī)型污染。2005年18個國控斷面中,61%的斷面達(dá)不到 Ⅲ類水質(zhì)要求,渭河、汾河地表水資源匱乏,水污染非常嚴(yán)重。2005年黃河中上游流域廢水排放量29.1億t,COD排放量123.5萬t,廢水中COD 排放平均濃度高于全國平均水平的60%。根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測,2010年全流域排污量將比2005年增加25%以上,水環(huán)境壓力巨大。2008年黃河水系水質(zhì)總體為中度污染。Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)的斷面比例分別為6.8%和20.5%。 黃河支流水質(zhì)總體為重度污染。
水資源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重,節(jié)水具有很大潛力。我國工業(yè)用水的重復(fù)使用率平均僅為40%左右,而發(fā)達(dá)國家平均為75%~85%。我國萬元工業(yè)增加值取水量約為發(fā)達(dá)國家的5~10倍。城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏水率為20%左右,是發(fā)達(dá)國家的3倍。
3. 近年來,人們格外關(guān)心煤化工的溫室氣體的排放問題。溫室氣體主要是指CO2、甲烷、NOX和氟氯烴類
CFCS)等。雖然目前在我國CO2沒有直接被作為污染物被控制,但聯(lián)合國氣候變化框架公約《京都議定書》己經(jīng)生效,我國亦已做出必要的承諾。氣候變化的嚴(yán)峻現(xiàn)實要求人類采取措施。1991~2005年我國已減少排放18億t CO2,“十一五”期間我國還將減少排放13億t CO2。
我國以煤為主體(約占一次能源的70%)的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致大氣污染物排放總量居高不下。2008年全國23.2%的城市空氣質(zhì)量未達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn),城市空氣中的可吸入顆粒物、SO2濃度依然維持較高水平,城市大氣污染依然嚴(yán)重。我國SO2排放量和CO2排放量分別居世界第一和第二位,空氣質(zhì)量持續(xù)惡化己對環(huán)境形成難以承受的壓力。
在各種化石燃料中,煤炭燃燒對溫室氣體的增長率最高,比石油高29%、比天然氣高69%。我國大氣污染物排放中85%的SO2、85%的CO2、60%NOX、70%的煙塵均來自于煤炭。在煤制油的轉(zhuǎn)化過程中,大約70%的C生成CO2后直排大氣,每生產(chǎn)1t 油所排向大氣CO2約8.8t。每生產(chǎn)1t甲醇排出CO2約2.3t。每生產(chǎn)1t氨排出CO2約3.4t(某先進(jìn)氣化工藝配尿素流程,含動力消耗中排出的 CO2。為天然氣制氨排出CO2的5倍)。
大量排出溫室氣體是發(fā)展煤化工所必須付出的環(huán)境代價。
人類為應(yīng)對氣候變化走向低碳經(jīng)濟(jì)。胡錦濤主席在2007年(APEC)會議講話中明確表示中國主張“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)”。中國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)受到諸多因素制約,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)還有很長的路要走。但我們必須為此做出堅定、持久的努力。有關(guān)部門正在起草低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展指導(dǎo)意見,低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展將從呼聲落實到產(chǎn)業(yè)政策。
4. 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。從資源流程和對環(huán)境影響的角度考察,增長方式存在兩種模式:一種是傳統(tǒng)模式,即“資源-產(chǎn)品-廢物”的單向線性過程。經(jīng)濟(jì)增長越快,資源消耗越大,污染排放越多,對資源環(huán)境的負(fù)面影響越大。另一種是循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,即“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的閉環(huán)反饋式循環(huán)過程。現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家正在走的正是這種發(fā)展模式。而我國的能源利用率只有33%,工業(yè)用水利用率為55%,礦產(chǎn)資源總回收率為30%,分別比國外先進(jìn)水平低10%、25%和20%。近年來,我國高度重視循環(huán)經(jīng)濟(jì),積極推進(jìn)資源利用減量化、再利用、資源化,從源頭和生產(chǎn)過程中減少污染排放和減少溫室氣體排放。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)己從理念變?yōu)樾袆樱谌珖秶鷥?nèi)得到迅速發(fā)展。化工系統(tǒng)正在結(jié)合實際情況,認(rèn)真貫徹國家制定的《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》、《固體廢物污染環(huán)境防治法》、《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》、《關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見》,出現(xiàn)了許多新的氣象。化學(xué)工業(yè)在變廢為寶,綜合利用方面是可以大有作為的。
工業(yè)污染防治是中國環(huán)境保護(hù)工作的重點。與過去相比,中國工業(yè)污染防治戰(zhàn)略正在發(fā)生重大變化。正逐步從末端治理向源頭和全過程控制轉(zhuǎn)變;從濃度控制向總量和濃度控制相結(jié)合轉(zhuǎn)變;從點源治理向流域和區(qū)域綜合治理轉(zhuǎn)變;從簡單的企業(yè)治理向調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、清潔生產(chǎn)和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。我國正在深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀,努力探索環(huán)境保護(hù)新道路。做為污染大戶的煤化工產(chǎn)業(yè)應(yīng)按照國家要求加強(qiáng)污染治理工作。
幾點思考:
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