煤電污染歷史將被終結(jié)
“煤基燃料”就是煤直接液化生產(chǎn)的煤制油產(chǎn)品。汽車加了煤制油,司機(jī)們都表示有勁又耐燒。不僅如此,煤可以做衣服做玩具做家裝產(chǎn)品,你知道嗎?煤電污染是大家都知道的事,可是國際能源署總裁都夸的煤電廠,你知道什么樣嗎?
6年無事故安全生產(chǎn) 年產(chǎn)近百萬噸煤制油產(chǎn)品 中國煤液化技術(shù)世界第一
2015年4月12日11時(shí)30分,在中國航天科技集團(tuán)六院的試驗(yàn)區(qū),世界第一臺(tái)采用液氧煤基航天煤油的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試車,一次成功。
世界第一臺(tái)采用液氧煤基航天煤油的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試車成功
這是全世界首次將煤基的煤制油作為燃料應(yīng)用于航天領(lǐng)域。專家告訴我們,這次試驗(yàn)的成功,標(biāo)志著我國自主研發(fā)的煤制油完全可以代替石油作為航天燃料使用。
中國航天科技集團(tuán)六院新一代運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師劉紅軍:從各項(xiàng)性能來看,它和石油級(jí)煤油的話性能相當(dāng),煤質(zhì)油體積是可以達(dá)到在火箭發(fā)射意義上適應(yīng)這個(gè)水平了。
2015年4月19日,在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市的神華集團(tuán)煤制油分公司,記者見到了這款用煤炭制成,能讓飛機(jī)上天的燃料油,看上去清澈透明。
中國神華集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司工作人員:這是我們工業(yè)生產(chǎn)的0號(hào)柴油。
央視財(cái)經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》記者:柴油,怎么這么沒有顏色?
工作人員:這是我們煤制柴油的一種特色,它是一種無色透明,大比重,低硫低氮的柴油。
如非親眼所見,很難讓人相信,眼前這瓶無色透明的液體就是讓能讓飛機(jī)上天的燃料油,而它卻是由烏黑的煤炭經(jīng)過一系列工序轉(zhuǎn)化而來的。
在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市的神華集團(tuán)煤制油分公司 記者見到了這款用煤炭制成能讓飛機(jī)上天的燃料油 看上去清澈透明
從礦區(qū)洗選好的原煤經(jīng)過一系列密閉的粉碎、磨粉,由一條全密閉的運(yùn)輸帶,輸送到另外一處備煤裝置,和催化反應(yīng)需要的幾種特殊材料混合處理,形成煤漿。煤漿和煤制氫裝置產(chǎn)生的氫氣一同被送入了煤制油反應(yīng)的最核心區(qū)域——煤液化反應(yīng)器。
央視財(cái)經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》記者寇軒凱:我們現(xiàn)在所在的位置就是神華集團(tuán)煤制油裝置整個(gè)這套系統(tǒng)里面最核心的心臟區(qū)域,這個(gè)區(qū)域的名字叫煤液化反應(yīng)器,它的作用是什么?
中國神華集團(tuán)煤制化工有限公司總工程師舒歌平:這里面就是煤的轉(zhuǎn)化,煤變油就是在這個(gè)反應(yīng)器里面。最后出來以后經(jīng)過一系列的分離,最后通過減壓蒸餾,出來的油就送到灌區(qū),塔低就是煤液化殘?jiān)?/p>
煤制油反應(yīng)的最核心區(qū)域——煤液化反應(yīng)器
這個(gè)反應(yīng)器目前是全世界最大的高壓臨界反應(yīng)器 內(nèi)徑4米8 高64米 單臺(tái)重量是2103噸
煤液化反應(yīng)器是煤制成油的最核心裝置,它的研發(fā)成功是我國煤制油領(lǐng)域走到世界最前沿的標(biāo)志。然而自主研發(fā)的代價(jià)就是冒著危險(xiǎn),不斷地推翻重來。為了使這臺(tái)裝置穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),這個(gè)超大裝置里的一個(gè)很小的零配件的研制,就讓科研人員用了3年的時(shí)間。
記者:這個(gè)零件很重要嗎?
舒歌平:很重要,一旦這個(gè)閥是不是磨損了,失控了,它這個(gè)190的高壓,瞬間竄到那個(gè)低壓系統(tǒng)會(huì)發(fā)生爆炸。我們用過德國的、美國的、日本的、加拿大的都不行,國外最長的使用時(shí)間也是1008個(gè)小時(shí),最短的就幾個(gè)小時(shí)。我們通過這幾年的攻關(guān),我們現(xiàn)在可以累積運(yùn)行,三個(gè)閥累積運(yùn)行時(shí)間達(dá)到三千小時(shí),四個(gè)多月吧。
煤液化反應(yīng)器是煤制成油的最核心裝置 它的研發(fā)成功是我國煤制油領(lǐng)域走到世界最前沿的標(biāo)志
經(jīng)過艱難漫長的自主研發(fā)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母镄录夹g(shù),神華集團(tuán)煤制油項(xiàng)目,贏得了世界煤制油大會(huì)的多項(xiàng)大獎(jiǎng)。2008年,我國世界唯一的年產(chǎn)100萬噸級(jí)超大規(guī)模煤制油設(shè)備在神華集團(tuán)正式投入生產(chǎn),在世界多國的審視和觀望下,連續(xù)6年無事故安全生產(chǎn)。年產(chǎn)近百萬噸各類煤制油產(chǎn)品,取得了美國、加拿大、日本、印度等8國專利證書。直接煤液化技術(shù)更是占據(jù)了世界第一的位置。
煤制油耐低溫 跑得快 司機(jī):還耐燒
在航天用油領(lǐng)域,要求油品具有高密度,高發(fā)熱量,高穩(wěn)定性和低凝點(diǎn)等特殊要求。一般品質(zhì)石油基燃油都很難符合要求。煤制油的各項(xiàng)性能是否達(dá)到或超過一般石油基油品,成了煤制油能否上天的關(guān)鍵。在鄂爾多斯,有一家全國目前唯一的一個(gè)煤制油試點(diǎn)加油站。站里的汽、柴油就是神華集團(tuán)煤制油分公司研發(fā)的產(chǎn)品。
司機(jī):它動(dòng)力就是你的發(fā)動(dòng)機(jī)提速快。
司機(jī):耐燒比如說就這一箱油,你在其他加油站加一箱油,能跑上500公里,這就能跑上530、540,
記者:你是冬天在這邊,冬天這邊有多低最低溫度?
司機(jī):最低去年是零下十八九度,夜晚是在二十多度以下。
記者:原來別的油凍過嗎?
司機(jī):凍過,凍了很麻煩的。
司機(jī)告訴記者 這家加油站的油有勁又耐燒
在加油站,許多來加油的司機(jī)告訴記者,這個(gè)油站的油提速快,耐低溫、跑得遠(yuǎn)。那么,煤制油為什么會(huì)有這樣的特點(diǎn)呢?為了讓我們直觀的看到煤制油的特性,試驗(yàn)人員現(xiàn)場做了實(shí)驗(yàn)。
中國神華集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司實(shí)驗(yàn)人員:這個(gè)是冷卻,然后這個(gè)是我們廠的普通柴油,這個(gè)是外邊產(chǎn)的普通柴油。
記者:那我們要把它測出一個(gè)什么值來呢?
實(shí)驗(yàn)人員:看它在零下的,低溫的冷卻性。
實(shí)驗(yàn)人員取等量的普通石油基柴油和煤制柴油,用兩個(gè)試管共同在儀器中冷卻,隨著儀器溫度下降,我們發(fā)現(xiàn)石油基柴油出現(xiàn)了渾濁的變化。而當(dāng)儀器溫度下降到零下67。5度時(shí),再拿出兩種柴油,變化非常明顯。
實(shí)驗(yàn)人員:現(xiàn)在已經(jīng)基本凝住了,已經(jīng)沒有流動(dòng)性了。
實(shí)驗(yàn)人員:這是煤機(jī)的燃料油,可以看它的流動(dòng)性還非常好。
當(dāng)儀器溫度下降到零下67.5度時(shí) 拿出兩種柴油對(duì)比十分明顯
除了凝點(diǎn)低,試驗(yàn)人員通過密度試驗(yàn)對(duì)比證實(shí)了煤制柴油的比重大于一般石油基柴油。
記者:密度高意味著什么呢?
實(shí)驗(yàn)人員:意味著在同樣大小的油箱下,我們裝的油更多一些。
在上海的煤直接液化國家工程實(shí)驗(yàn)室,負(fù)責(zé)人李克健告訴我們,煤基油品的穩(wěn)定性,要比普通石油基油品好很多。如果作為戰(zhàn)略需要,便于長期保存。他從2014年10月開始,分別儲(chǔ)存了幾種煤制油和石油基制油。半年時(shí)間過去,煤基制油沒有任何變化,但是石油基制油的色度已經(jīng)發(fā)生了上升變化。
中國神華集團(tuán)煤制油化工有限公司上海研究院院長李克?。荷{(diào)上升了2個(gè)單位。
記者:色度的上升意味著什么?
李克?。阂馕吨环€(wěn)定性,氧化安定性比較差。
放置半年的煤制油和石油基制油對(duì)比
衣服玩具暖氣片 通通都可以用煤做
破解煤產(chǎn)業(yè)污染有良方
在神華集團(tuán)包頭煤化工公司,我們在生產(chǎn)車間看到了很多白色顆粒。負(fù)責(zé)人告訴我們,這些顆粒就是我們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚脑S多塑料制品的原材料。他們都是用烏黑的煤炭制成的。
神華包頭煤化工有限責(zé)任公司總經(jīng)理閆國春:聚乙烯顆粒,這個(gè)就是我們這個(gè)工廠生產(chǎn)出的樹脂,它也叫樹脂。我們?nèi)沼闷?,包括工業(yè)用品好多都是用它做的,包括我們戴的安全帽。
記者:這個(gè)也是嗎?
閆國春:對(duì)。還有有一些化纖的一些衣物也是以它為原料,同時(shí)還有很多,比如說我們兒童玩的玩具,比如說我們現(xiàn)在家用的那些管材,暖氣的那些熱水管、冷水管,包括自來水管都是用它來做的。
閆國春給記者展示煤制的聚乙烯顆粒
負(fù)責(zé)人告訴我們,國際目前比較通用的聚乙烯和聚丙烯材料是以石油作為原料制成的。而以煤炭為原材料制成的這些化工產(chǎn)品完全可以替代石油制品,成本卻比石油制品低很多。
閆國春:我們現(xiàn)在看到這個(gè)產(chǎn)品現(xiàn)在市場的售價(jià)在8400元左右,對(duì)面那個(gè)聚乙烯,因?yàn)檫@是聚丙烯,聚乙烯現(xiàn)在售價(jià)可以賣到10600元,它的生產(chǎn)成本和石油為原料的成本,它倆兩種原料生產(chǎn)它的成本大概差,一噸可能要差兩千塊錢左右
央視財(cái)經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》記者:這個(gè)第幾步?
中國神華集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司工作人員:這是第四步,膜生反應(yīng)器。
記者:是剛才上來那個(gè)水嗎?
工作人員:這個(gè)就是。原來那里面的水非常臟,看這水,非常干凈,已經(jīng)把微生物已經(jīng)過濾掉了,這里頭產(chǎn)生的就是純水,處理后就是第四步處理掉的水。
四步處理過的污水已經(jīng)可以作為整個(gè)煤制油系統(tǒng)的循環(huán)補(bǔ)水使用。而經(jīng)過最終六個(gè)步驟處理后的污水,已經(jīng)看不到任何污水的痕跡,甚至轉(zhuǎn)變成了可以飲用的水。而煤炭燃燒產(chǎn)生的有害氣體,在這里也都有它的用處。
經(jīng)過最終六個(gè)步驟處理后的污水 已經(jīng)看不到任何污水的痕跡
楊占軍:那個(gè)煙囪排的是二氧化碳,我們工藝處理之后,把煤變成油,煤變成氫的過程當(dāng)中,產(chǎn)生出來的硫化物和氨進(jìn)行了工藝處理,把它收儲(chǔ)之后呢,再進(jìn)行另外的處理,那么使得我們煙囪排放到大氣當(dāng)中的污染物幾乎為零。
煤炭制油在燃燒的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,而這些廢渣其實(shí)并非廢料,也是可再燃燒的燃煤材料。 除了用于二次燃燒,上海煤直接液化國家工程實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人告訴我們,它也是個(gè)寶貝,還有很高的附加價(jià)值正在被開發(fā)利用。
中國神華煤制油化工有限公司上海研究院院長李克健:這個(gè)產(chǎn)品是煤液化瀝青。這個(gè)瀝青質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于我們現(xiàn)在市售的煤焦油瀝青,那么它好在什么地方呢,第一個(gè)可以做出很優(yōu)質(zhì)的針狀焦,針狀焦它主要用于冶金行業(yè)的電極。我們還可以出這個(gè)叫超級(jí)活性炭,我們普通市場上售的活性炭,也就是我們空氣凈化用的活性炭,它的比表面積一顆大概是一千平米左右,我們可以做到三千平米以上,也就是我們市場活性炭吸附能力的三倍。
國際能源署總裁都夸的電廠改寫煤電污染歷史
煤轉(zhuǎn)化過程中離不開電力的支撐。而多年來我國煤炭發(fā)電行業(yè)由于技術(shù)滯后,存在的大氣污染問題嚴(yán)重,一直是不爭的事實(shí)。在多年來和神華集團(tuán)有著密切技術(shù)合作的上海外高橋(36.41, 0.62, 1.73%)第三發(fā)電有限公司,煤電污染的歷史,早已被改寫。國際能源署總裁曾把這里譽(yù)為世界最清潔的電廠。西門子公司是國際電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)先的知名企業(yè),火電部首席執(zhí)行官曾把這里今年來革新的最新發(fā)電節(jié)能技術(shù),譽(yù)為改革高污染發(fā)電行業(yè)為低排放綠色企業(yè)的唯一機(jī)遇。那么它究竟有什么法寶呢?
根據(jù)中國電力聯(lián)合會(huì)2014年最新統(tǒng)計(jì)顯示,國內(nèi)煤電廠燃煤機(jī)組的煤耗,平均每度電耗煤318克,上海外三發(fā)電公司只有276.02克,而國際目前發(fā)電節(jié)能最先進(jìn)的國家丹麥也要286.08克,美國要300.08克每度。上海外三電廠發(fā)電每度電節(jié)煤超過國際最先進(jìn)的節(jié)能國家近10克。每度電平均比國內(nèi)電廠節(jié)煤40克以上。國內(nèi)許多大型企業(yè)也正在和上海外三電廠,進(jìn)行節(jié)能改造技術(shù)合作。改造后的電廠,至少每度電降低煤耗10克以上。
中國電力聯(lián)合會(huì)2014年最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
2010年至今,我國多地霧霾天氣每年上升加劇,而煤炭發(fā)電廠沒有治理大氣污染是其中主要的成因,為了徹底根治多年來困擾已久的霧霾難題。2014年7月國家環(huán)保部對(duì)煤電行業(yè)制定了新的排放標(biāo)準(zhǔn)。要求整個(gè)煤電企業(yè)到2020年為限,排放的污染物以毫克量為單位,每立方米氮氧化物不得超過50,二氧化硫不得超過35,煙塵不得超過10。要低于目前世界各國排放標(biāo)準(zhǔn)的2倍到4倍。被煤電行業(yè)譽(yù)為史上最嚴(yán)的新國標(biāo),全行業(yè)一片嘩然。
在上海外高橋第三發(fā)電有限公司,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被提前改寫,據(jù)中國電力聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì),2014年上海外三電廠污染物排放每立方米,氮氧化物17毫克,二氧化硫18毫克,煙塵8毫克。已經(jīng)提前低于新國標(biāo)所有排放標(biāo)準(zhǔn)。那么在這里,煤炭燃燒中本身存在的大量污染物質(zhì)去了哪里呢?這里治理污染物難道不用大量資金投入嗎?
央視財(cái)經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》記者:這個(gè)車?yán)锩胬氖鞘裁礀|西?
上海外高橋第三發(fā)電有限公司司機(jī):粉煤灰。
記者:粉煤灰,是咱們電廠卸下來的是吧。粉煤灰做什么用?。?/p>
司機(jī):混凝土里面按照比例要摻的。
燒煤后的煤渣成了攪拌站的原材料,而煤炭燃燒產(chǎn)生的煤煙在這里也成了好東西,脫硫后的煤煙用水混合也能再賣錢。
上海外高橋第三發(fā)電有限公司工作人員:我們?yōu)榱顺ッ簾熇锩娴牧?,我們有一個(gè)脫硫系統(tǒng),我們是脫硫系統(tǒng)里面產(chǎn)生的副產(chǎn)品。
記者:這是什么?
工作人員:這叫石膏。石膏主要現(xiàn)在我們主要用于建筑行業(yè),像做石膏板,或者是水泥。
上海外高橋第三發(fā)電有限公司總經(jīng)理馮偉忠告訴我們,我國目前每年消耗煤炭38億噸左右,其中一半用于發(fā)電。今后的比重還會(huì)加大。而傳統(tǒng)觀念里對(duì)煤炭發(fā)電的誤解,主要來源于前些年很多傳統(tǒng)電廠沒有治理,無序燃燒,對(duì)大氣環(huán)境的破壞。而現(xiàn)在,從節(jié)能減排技術(shù)和之后能帶來的經(jīng)濟(jì)效益兩方面,我國目前都已走到了世界最前沿。高效、環(huán)保的利用好煤炭資源已經(jīng)成為事實(shí)。
上海外高橋第三發(fā)電有限公司總經(jīng)理馮偉忠:在中國,不可能離開煤炭去談電力談能源的,這是我們相當(dāng)于老天爺給的這個(gè)資源特征,你沒法繞過,對(duì)吧?
我們能做的是什么呢,高效清潔地利用煤炭,那是我們唯一可能的選擇。
數(shù)據(jù)顯示,2002年以來,隨著我國工業(yè)化快速推進(jìn),對(duì)石油及其化工產(chǎn)品的需求高速倍增。原油進(jìn)口量平均以每年1630萬噸的速度遞增,截至目前,石油進(jìn)口依存度已達(dá)到60%。高比重的能源進(jìn)口依存,帶來的是對(duì)我國整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛在不確定因素。張玉卓院士說,在做好清潔煤炭技術(shù)的同時(shí),加快煤轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)升級(jí)是我國另一個(gè)重要的能源安全戰(zhàn)略。
神華集團(tuán)董事長,中國工程院院士張玉卓:那么我們預(yù)測,在未來的一段時(shí)間里面,通過直接替代和間接替代,我們國家用煤來替代一個(gè)大慶生產(chǎn)的油,應(yīng)該是不遠(yuǎn)的將來能夠?qū)崿F(xiàn)的事情。
半小時(shí)觀察:發(fā)揮資源優(yōu)勢做好能源替代
一邊投入的是黑黑的煤,一邊產(chǎn)出的是無色透明的油品。煤炭,這個(gè)在人們印象中黑不溜秋的燃料就此登上了尖端科技。火箭技術(shù)一直是代表一個(gè)國家國防的最尖端技術(shù)之一,作為基礎(chǔ)的燃料安全不容忽視。煤制油送火箭升天,毫無疑問讓我國的國防安全更多了一層保障。而火箭技術(shù)的成功開發(fā)也為接下來更好地實(shí)現(xiàn)民用價(jià)值轉(zhuǎn)化提供了可能。
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