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一开始大唐为克旗项目做可行性研究,三期40亿立方米煤制气,污水处理环保投资估算为4亿多元。但按照目前污水处理实施方案(一期标准),污水处理环保投资将会超过23.5亿元。根据我们的测算,每吨污水处理的综合成本在18-20元(有说达25元/吨),年污水处理总费用接近4亿元(折合约0.1元/立方米合成天然气)。这也是克旗项目整体投资超标的重要原因。原本大唐克旗项目规划投资257亿(含长输管道费用),2013年底中化国际咨询公司受国家能源局的委托,对该示范项目的中期评估时,总投资已达319亿。
如此高投入的污水环保处理设施,处理效果仍不理想,还有待观察与改进。其原因有二,一是进入污水处理系统的污水量与规划或设计相比大大增加。原来规划整个项目年处理污水约1950万吨,污水设施设计总处理能力2400吨/小时,一期设计能力850吨/小时。现在项目总负荷一般在60%-70%,其进入污水处理系统的污水量已达830吨/小时左右,如若生产负荷提升或达产,污水处理能力将显不足。
造成污水量增加的主要原因是酚氨处理工序不能满足要求。进入污水处理装置的污水中酚含量高达600PPM以上,远高于350PPM设计值,不得不加大回流或稀释水量。要提高处理能力,又需要增加投资。
当年山西化肥厂(现天脊集团)引进鲁奇炉(碎煤加压气化技术炉型,国内技术以此为基础研发)的时候,因为设计煤种为当地年老的无烟煤,气化过程中自身产生的酚、氨含量较少,于是,并没有完整的引进鲁奇公司配套的酚、氨回收技术,现在看来,自主研发技术的搭配(碎煤加压气化+酚氨回收)还需要进一步完善和实践。
提问:但是国内煤制气是复制的美国大平原煤制气项目,大唐项目也不是第一个用碎煤加压气化技术的。
张锦跃:这和煤种有很大的关系。大唐和庆华的项目,使用的都是年轻的褐煤和长烟煤。这些煤种含水量高,易破碎,机械强度与热稳定性均不如人意,而碎煤加压气化技术要求块煤,对煤的粒径、灰熔点、热稳定性、灰成份等均有要求,煤炭进炉后受热破碎的煤粉,会黏在炉壁上对其腐蚀进而影响运行,进而导致这两个项目负荷难以提高。
过去国内引进鲁奇炉,一开始是做城市煤气,建了四大煤气厂、一个化肥厂,但以现在的观点看,事实上开的都不好。近年来,环保一直受到当地百姓和政府的质疑,只是相对现在的大型煤化工项目,之前使用的鲁奇炉规模还较小,污水总量并不算太大,而原来老百姓的环保意识也不强,现在随人口增长,环保意识增强,这种状态已经难以为继了,矛盾也突出了,几个项目都因此遭到当地百姓、官方的抗议和督查。
实际上,对于美国大平原合成天然气项目,美国能源部和项目业主对采用的技术和项目建设的评价都早有结论,抛开项目经济性不说,各种公开的报告和项目总结,都阐述的很清楚,指出项目存在较多难以解决的环保问题,结论是否定的。但遗憾的是,我们考察、评估、借鉴的内容不够全面。
提问:您怎么看熔渣气化技术?算是碎煤加压技术的改进型,污水量可以降低8成。
张锦跃:BGL炉(熔渣气化技术炉型)技术目前在中煤图克大化肥项目开的不错,装置负荷近期基本维持在85-90%。但是,在我看来,这是个特例,图克项目的气化用煤是一种热稳定性高、挥发份较低、灰份成分等都较好的烟煤。这是其他项目难以复制的。同样的技术,在呼伦贝尔金新化工项目上就不行了,所以说最主要的原因就是煤种因素。
金新化工5080项目(50万吨合成氨/年、80万吨尿素/年)原本可研规划采用壳牌干煤粉废锅气化技术。随后在业主的投资评估决策时,认为45亿投资过高,更倾向于其它工程公司提供的BGL炉技术方案,其方案的项目总投资只需36亿元,可以节省近10个亿,于是选定了BGL炉。
但是,金新化工使用的是呼伦贝尔当地褐煤。BGL技术和碎煤加压气化技术一样,褐煤的机械强度和热稳定性均难以完全满足煤气化技术的需求。整个项目建成后煤的问题、炉子堵塞与负荷低的问题一直困扰着业主,尽管在前端又加了煤炭的干燥成型设施,问题仍然没能解决,项目的生产负荷只能在45-50%,而此时整个项目的总投资已经突破58亿。
目前,为解决金新化工气化负荷问题,业主委托五环工程再建一套新的壳牌气化(干煤粉气化、壳牌炉)装置,以弥补前端气化煤气不足,工程预计今年年底完工(新的气化装置投资未列入上述总投资)。所以,我认为煤种的适应性对固定床碎煤气化(熔渣气化技术、碎煤加压气化均属固定床气化路线)尤其重要。
熔渣气化技术的污水量是减少了不少,污水处理总体投资和运行费用会大幅降低,但其中关键的酚、氨、焦油、甲烷等有机元素仍然存在,这同样是后端处理时需要解决的棘手难题。
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