近幾年來,隨著國家能源戰略重心的西移,寧東能源化工基地、陜北能源化工基地、隴東煤炭基地等一系列煤化工基地相繼在寧夏、陜西、甘肅、內蒙古等地上馬,并且成為帶動西部經濟增長的重要支柱產業。
與煤炭資源豐富的先天優勢相比,這些西部省份在生態環境方面卻有著先天的劣勢:水資源匱乏,生態環境脆弱。而煤化工產業卻屬于需要消耗大量水資源的產業,在實際發展中也帶來了不少環境問題。
西部地區在煤化工產業發展過程中,如何處理產業發展和環境保護之間的矛盾?如何引導西部煤化工產業有序發展?近日,記者對內蒙古自治區鄂爾多斯神華煤制油項目(即煤直接液化)進行了實地采訪,以期通過審視煤制油產業發展狀況,來為這些問題找出答案。
煤制油發展前景如何?
發展煤制油產業,有助于解決石油資源短缺、確保國家能源安全。在國際油價不低于80美元/桶情況下,發展煤制油有一定競爭力
神華煤制油化工有限公司董事長吳秀章在接受記者采訪時說,我國目前的資源總體情況是“富煤、貧油、缺氣”。近幾年來,我國的原油產量一直徘徊在1.6億噸左右,遠遠滿足不了經濟高速增長的需求,造成了對進口原油的過度依賴。“2012年,我國原油進口量已達到2.71億噸,我國石油對外依存度達到56.9%,已對我國能源供應安全構成了威脅。”
吳秀章說,煤炭是中國未來相當長時間內主要可依賴的能源,原煤價格低是主要優勢。在這種背景下,煤制油是發揮我國煤炭資源優勢、解決我國石油資源短缺、確保國家能源安全的一條重要途徑。
“經我們初步測算,煤制油單位產能的投資是0.8萬元/噸~1.3萬元/噸,每3.5噸左右的煤可生產1噸油品,消耗原煤占產品成本的25%。我認為,在目前國際油價不低于80美元/桶的情況下,發展煤制油是有一定競爭力的。”
吳秀章介紹說,“十一五”期間是我國煤制油產業化示范階段,“十二五”期間就正式進入商業化運營階段,“我預測,如果2020年我國煤化工產業能達到5000萬噸油品的產量,那就可以替代進口石油的20%,而且生產成本是可以跟進口石油競爭的。”
記者在采訪中了解到,近幾年來,隨著國家能源戰略重心的西移,寧夏、內蒙古、陜西、甘肅等西部省份相繼上馬了一系列煤化工產業基地,并且成為帶動西部經濟增長的重要支柱產業。
在相繼建設的煤化工產業基地中,內蒙古自治區的煤化工項目走在了前列。尤其是神華煤直接液化項目,作為我國面向未來的能源創新型技術的代表,成為目前全世界第一個百萬噸級煤直接液化示范工程。
記者了解到,項目分兩期建設,目前已投入運行的是一期工程的先期工程(第一條生產線),生產能力為108萬噸/年。2008年12月30日,先期工程正式開始運營。
發展煤化工要注意什么?
煤化工項目應布局于水資源相對豐富、排水條件較好的區域。要合理配置煤化工工業用水的可用份額,應根據水資源量合理確定項目規模
在西部地區布局煤化工項目,應該注意哪些問題?
一位長期關注西部煤化工項目生態環境問題的專家在接受記者采訪時指出,西部地區應著力引導煤化工項目布局于水資源相對豐富、排水條件較好的區域。對列入國家定點的煤化工項目需深入開展廠址比選,盡可能選擇有環境容量的區域。無廢水納污條件的區域應劃為煤化工限制發展區,嚴格項目準入。
“國家重大能源戰略項目如果選址于環境限制發展區,應從國家能源戰略布局、技術裝置工業化水平、水資源配置、環保治理等方面明確準入要求。”這位專家說。
然而現實情況是,我國西部地區“煤”、“水”呈逆向分布,也就是西部煤炭資源豐富的地區水資源相對匱乏。這一自然條件成為西部煤化工行業可持續發展的制約因素。
因此,盡管煤制油的技術探索已經初具成效,但真正制約這個行業發展的因素是如何減少對水資源的消耗,保護環境的可持續發展。
國家發改委有關負責人也表示,煤液化項目一定要“量水而行”,綜合各地資源狀況科學規劃,合理分布項目,不能影響當地經濟社會平穩發展和生態環境保護。
著名經濟學家胡鞍鋼也表示,水資源是西部生態環境穩定的重要保障,大型煤化工能源基地建設要合理配置煤化工工業用水的可用份額,應根據水資源量合理確定項目規模。
煤制油一定會導致高污染?
煤制油技術本身屬于潔凈煤技術。如果企業加大環保投入,采用新技術來處理污水,是可以將污染減到最低限度的
一說到煤制油,許多人第一印象認為會帶來嚴重污染。對于這種看法,吳秀章說,這里面有認識上的誤區。
吳秀章向記者介紹道,煤制油技術本身屬于潔凈煤技術。跟普通發電廠相比,生產300萬噸油品,一年可以少排放30萬噸二氧化硫。
“我們和美國陶氏化學公司、南非沙索公司等都是合作伙伴,項目規劃非常細致,而且是沒生產先種樹,就是為了把污染減到最低限度。”吳秀章說。
據介紹,神華煤直接液化工程自首次投產以來,通過一系列技術改造和設備國產化攻關,解決了制約裝置穩定高效運行的多個難題。截至今年5月底,生產油品已超過256萬噸,實現了安全穩定長周期運行。
日前,神華集團煤制油化工有限公司發布消息,稱公司在污水處理中采用新技術,經過長期摸索和實踐,即將實現污水“零排放”。
神華煤制油化工有限公司總裁張繼明說,使用這種技術過程,最難處理的一種污水,其處理成本大約是每噸120元,平均污水處理成本大約在每噸70元~80元,“雖然成本偏高,但是為了環保和可持續發展,我們不惜這些投入。”
記者了解到,神華煤制油項目將在今年10月全面完成回用水和污水處理改造項目,屆時煤制油噸油水耗將降到6噸以下,日取水量降低到兩萬噸以內。
記者在神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司的廠區內看到,包括曝氣生物濾池、回用水裝置等深度處理工程已建成投用。渾黑烏濁的廢水經過處理后已成為清澈的凈化水并循環使用。目前,僅剩污水預處理的改進項目還在建設之中,預計10月完成。
吳秀章告訴記者,其實整個回用水和污水處理工程先于主體工程建成,并一直在持續運行,只是中途公司對高濃度污水的處理技術和設備進行了改進和改造。10月底預處理設施完工后,整個改造工程就將結束,屆時公司將實現完全意義上的污水“零排放”。
煤制油是否擠占生態用水?
神華煤制油項目供水水源主要為白堊系地下承壓水,目前實際取水量也在限定范圍內。遠期工程將改變水源,不增加地下水開采量
神華煤制油項目所在的內蒙古自治區鄂爾多斯市神東煤礦區,處在毛烏素沙地與黃土高原的結合部位,自然條件差,生態環境脆弱,水土流失、沙化現象嚴重,水資源短缺,全年降雨量少。在這里上馬煤制油項目,是否會擠占生態用水,從而導致當地生態環境惡化呢?
記者了解到,神華煤制油項目一期工程的供水水源位于內蒙古自治區烏審旗浩勒報吉,水源為白堊系地下承壓水,開采范圍400平方公里,可開采量為8萬立方米/日。
前不久,一些海外環保組織質疑項目對當地水資源形成過度開采的情況。一些報告還提供了自己采集的數據,稱從2006年至今,這一項目累積抽取毛烏素沙地腹地地下水資源超過5000萬噸,導致取水地浩勒報吉農牧區地下水位下降近百米。
鄂爾多斯神華煤制油分公司總經理張傳江對記者說,這些報告所質疑的地下水位下降情況并非是實情。
“早在項目立項之時,內蒙古自治區和鄂爾多斯政府就針對取水對環境影響情況進行了科學論證。”張傳江說,根據論證,限定了項目一期工程的取水量為8萬立方米/日,其中第一條生產線核定取水量為1309萬立方米/年,折合日均取水量為3.6萬立方米。而項目目前實際日均取水量僅為2.5萬立方米,前幾年工程建設期的取水量則遠小于此。
據內蒙古環境科學研究院2012年4月提交的《項目環境保護驗收調查報告》,水源地范圍內承壓水水位平均下降1.1米,水源井井群中心累計最大降深為3.42米,與環評預測的3米基本接近。根據監測,項目投產以來,采水中心點水位線累計最大降幅僅有3.36米,都在限定范圍內。
據了解,目前潛層地下水位下降幅度較大,那是什么原因造成的呢?
吳秀章在接受記者采訪時說,2012年12月,內蒙古自治區水利廳給神華煤制油化工有限公司核發取水許可證,規定年取水量為1309萬立方米,有效期至2018年2月。由于本項目只開采100米深度以下的承壓水,并不開采潛層地下水,承壓水主要靠同層水源側向補給,且開采量遠未達到設計值。因此,造成目前潛水層水位下降的原因還有待進一步調查分析。
神華煤制油項目一期工程取水對地表植被及生態環境帶來的影響到底有多大?遙感監測資料顯示:潛層地下水位的下降對那些深根系靠地下水補給的喬灌木植物影響較大,但對于靠降水補給的淺根系野生植被及農作物影響并不十分明顯。
記者了解到,為進一步判明地下水開采區對生態環境究竟帶來多大影響,目前,神華煤制油化工有限公司已委托內蒙古大學開展生態專項調查工作,加強水源地生態環境和水環境的動態監測,積累實測資料,為分析和判斷水源地開采潛力提供科學依據;同時重新論證區域水資源配置的環境可行性;調查核實區域內承壓水和淺層水混合開采情況,作好淺層水的止水措施等。
吳秀章說,神華煤直接液化項目生產1噸油品大概消耗6噸水,這遠低于生產化肥等化工產品的耗水量。而且煤制油是把水分子里的氫原子通過煤氣化和液化反應方式加以利用,這是水資源最高級的利用方式。以這種方法衡量,1噸水就值2000元。另外,他們還采用其他冷卻方式,努力降低耗水量。
“反過來說,如果一個地方煤多水少,那就要考慮它的承載量,這需要科學規劃。比如我們選擇的內蒙古呼倫貝爾,這個地方的水資源占內蒙古的75%,煤炭儲量也很豐富,那有什么理由不搞呢?”
據吳秀章介紹,在當初設計時,這一項目預計噸油耗水在10噸左右。由于項目在建成后運行時間增加、公司也不斷強化管理、提高運行水平,其實際運行的水耗遠低于設計水平。
在2012年,噸油耗水量已經下降到7.07噸,2013年1月~4月的噸油耗水量進一步下降到6.92噸,而整個運行期間的歷史最好水平是4.6噸。預計污水處理改造項目完成后,完全實現污水循環使用,噸油耗水量將進一步降到6噸以下。
“同其他煤化工項目相比,神華煤制油項目噸油水耗不到煤制甲醇的一半,2012年萬元產值耗水量為10.1噸,而全國2012年的萬元國內生產總值用水量為129噸。因此,這個項目在節水方面是具有典型性和示范性的。”吳秀章說。
據記者了解,當前神華煤制油項目建設運行的是一期工程的第一條生產線,要達到一期工程年產油品320萬噸的規模,遠期還有兩條生產線需要建設,所以整個項目面臨的水資源約束壓力可能將越來越大。
對此,吳秀章表示,按照規劃,后兩條生產線的用水將主要利用神華所屬神東礦區礦井的疏矸水和通過水權置換引入的黃河水,不再增加地下水的開采量。
如何做到污水“零排放”?
神華煤制油項目為實現污水“零排放”,分別對4類廢水實行分類處理回收。此外,還增加了污水預處理系統
記者在采訪中還了解到,由于西部地區水資源短缺,導致我國一些西部煤化工能源基地缺少納污水體,地區排污受限,這無疑加大了環境風險。
鄂爾多斯神華煤制油分公司總經理張傳江稱,為實現污水“零排放”,項目對4類廢水實行分類處理回收。
其中,低濃度污水的特性與一般市政污水類似,神華采用成熟技術凈化回收;高濃度污水折算的化學需氧量(COD)濃度理論上高達到1萬mg/L,采用特有的生物處理技術凈化回收。
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