神華煤制油項目走上生態文明之路實現污水“零排放”
2014-05-12 18:44:54
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據經濟參考網2013年11月1日訊 經過幾年的不懈探索和實踐，今年8月15日，神華煤制油終于突破全廠污水“零排放”的瓶頸。位于內蒙古鄂爾多斯高原的神華百萬噸級煤直接液化工業化示范裝置完全實現污水的全程處理并達到“零排放”目標。這是目前世界范圍內，化學污水處理的*高水平。
解決石油資源短缺重要途徑
利用豐富的煤炭資源，通過煤炭直接液化生產液體產品，是目前解決石油資源短缺的一條重要途徑。數據表明，煤直接液化的能源利用率達到60%以上；同時，煤直接液化制油是煤炭清潔利用，減少直接燃煤對環境造成污染的有效方法。
神華集團根據國家能源戰略發展要求，從2002年初開始致力煤直接液化工業化技術的探索和實踐，在國內科研院所和石化工程公司的大力支持下，大膽進行煤直接液化工藝技術、工程建設、生產準備和試車的集成創新。2008年12月31日，煤直接液化第一次試車取得圓滿成功，使我國成為第一個掌握百萬噸級煤直接液化技術的國家。
神華煤直接液化制油技術是一項煤炭清潔高效轉化的重大技術。在豐富的煤炭資源中拿出一部分煤炭制成油品，用進口原油的資金建設幾套規模較大的煤制油裝置，足以彌補石油資源的不足，對保障國家能源安全具有重大戰略意義。
攻克三大世界性技術難題
煤直接液化制油重要的是解決好技術和標準問題。神華的百萬噸級煤直接液化制油規模在國內外都未曾實踐過，其技術的特殊性和復雜性在現代石油化工、煤化工行業都面臨著技術挑戰。神華煤制油化工公司技術研究人員、工程管理人員、生產管理人員，先后攻克“煤直接液化核心工藝放大、超大型設備制造和安裝、首套工業化示范裝置的安全穩定長周期運行”三大世界性技術難題。在工程化過程中，又開發了防止反應器礦物質沉聚、含固物料系統防止結焦、超大超厚煤直接液化反應器現場制造和吊裝等核心技術，研制了高溫高差壓耐磨閥、高溫殘渣輸送泵等關鍵裝備。通過系統集成創新，成功地將現代煤化工、石油化工和無機化工有機地結合為一體。開發并掌握了大型煤液化裝置操作和運行技術，為世界首套百萬噸級煤直接液化示范工程的實施奠定堅實的技術基礎。
2011年7月4日，神華《百萬噸級煤直接液化關鍵技術及示范》項目在北京順利通過專家鑒定。專家們一致認為，神華煤直接液化項目開發并成功應用了百萬噸級煤直接液化關鍵技術，使我國成為世界唯一實現百萬噸級煤直接液化技術工業化的國家，總體技術水平世界領先；該項目成功建成了世界首套百萬噸級煤直接液化示范工程，實現了安全穩定運行，繼2011年神華煤直接液化獲得中國煤炭工業技術特等獎之后，2012年又獲得第14屆中國專利金獎。
神華煤直接液化技術專利迄今已在美國、日本、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、烏克蘭、印度、印度尼西亞等8個國家獲得專利授權。已累計專門制訂煤制油產品標準6項，方法標準5項。自2009年試車運行和2011年進入商業化運行至2013年5月底，已累計生產煤制油品256.7萬噸，2011年至2013年5月實現利稅36.13億元。
探索污水“零排放”
神華煤制油的成功除了不斷解決一系列技術難題外，絲毫沒有停止探索污水的“零排放”。內蒙鄂爾多斯黃土高原沒有足夠水體做支撐，不能照搬傳統的污水處理設計方案，這就要求神華必須探索研究污水“零排放”的方法和途徑。
神華煤直接液化項目是當今世界上第一套百萬噸級的工業化示范裝置，由于工藝是多種技術和設備的集合與組合，污水化學成分也呈現出多樣性與復雜性的特點，處理難度不同于一般的化學裝置。由于是示范工程，在項目投用之前無法獲得實際運行后污水的相關技術數據，也無法完全借鑒現有的工程經驗和操作實踐，唯一可以利用的是試驗裝置和工藝開發裝置獲得一定范圍的水樣，在國內外相關研究機構進行分析化驗的基礎上，通過試驗分析其特性和處理試驗，摸索和論證處理技術方案。
神華在煤制油的可行性研究和基礎工程設計階段，曾先后委托中石化撫順石化科學研究院、中國化工工程集團公司東華科技工程公司、北京三泰正方生物環境科技發展有限公司、美國RCCI（2005年由GE公司收購）等國內外科研機構和工程公司進行大量的分析試驗工作，*后確定了“清污分流、污污分治、一水多用”的總體設計方案。按照全廠的水平衡和項目建成投產后各類污水的總量，按照環保的要求，對含鹽廢水、催化劑廢水、低濃度污水和高濃度污水配置5條處理生產線：
對低含鹽廢水通過超濾與膜分離后，大部分補化學水，少量濃鹽水排到蒸發塘進行蒸發。
對高含鹽的催化劑廢水采用機械降膜蒸發方式，處理后的水一部分補充催化劑制備用水，一部分生產硫酸銨鹽產品。
對低濃度污水采取生化處理后補充到循環水系統。
高濃度污水是處理難度*大的一種污水，神華歷經兩年多的試驗研究，*終利用專利生化方式，有效處理了高濃度污水，處理后補充到循環水系統。
在此基礎上，神華又將低濃度污水生化處理和高濃度污水生化處理后，在催化氧化作用下，將這些水再通過深度污水處理系統，處理后的水一部分補充到循環水系統，另一部分再通過超濾反滲透，補充化學水。
今年8月，神華在大系統的新一輪改造中真正實現了污水“零排放”設計目標，處理后的凈化水水質高于中水標準，達到鍋爐用水，除了循環使用之外，還可以用于灌溉植物和養殖淡水魚。神華還通過工藝技改和采取先進的節水和污水處理技術，降低新鮮水用量，提高污水回用率，進一步降低噸產品水耗；同時，對煤直接液化二三條線將借鑒先期工程污水處理的經驗，在設計之初就做好基礎工作，保證在建成投產后污水全部回用、不外排。
實現綠色發展
神華走出了從煤到電到油，從原理到實踐，從環保出發到循環經濟綜合利用的新路，這是現代工業文明的一條經典道路，符合人類環境友好目標的追求。神華煤制油污水零排放是生態文明的真實寫照。
神華煤制油項目共計在環保上投入13.4億元，占到項目總投資的10%，這些投資重點用于污水治理及回用方面的優化和改造，并且使用目前世界上*為先進的環保技術和設備；采用含硫污水汽提，硫磺回收，放空氣回收等技術對廢氣的處理；特別是將二氧化碳通過捕集壓縮封存到鄂爾多斯盆地1500～2500米之間的咸水層，2012年以來，共封存二氧化碳14萬噸。同時，煤制油生產的油渣，直接送往自備電廠作為燃料，而電廠產生的灰渣則作為建材的原料。
神華煤制油一直朝著綠色能源的目標前進，這既是煤制油產業發展趨勢使然，更是一份沉甸甸的責任，也是一種無形的動力。清華大學胡鞍鋼教授認為，“神華煤制油實現了中國的綠色發展。神華打造綠色能源產業鏈的探索不僅給中國，甚至給全世界都提供了很好的借鑒與思路。”