煤化工是否能摘掉“水化工”的帽子?

更新日期:2022年06月14日

       核心提示:多年来业内有一句话:煤化工就是水化工。这个论点有一些道理。为什么?近年来, 业内有一种说法:煤化工就是水化工。这个论点有一些道理。
       为什么?从以下两个现实问题可以看出水对煤化工的重大意义:一是“十二五”期间, 各类现代煤化工大型工业示范厂相继投产, 他们中的大多数都成功地开辟了获得产品的工艺路线。 , 一批技术装置成为煤化工行业的佼佼者, 但只有水的问题没有得到解决。一是用水量不能减少, 二是污水处理没有得到很好的解决。其次, 水资源问题已成为煤化工发展的硬性约束。近期, 无论是国家颁布的十项用水法规, 还是环保部设定的环境影响评价门槛, 都对煤化工用水施加压力甚至否决。为什么用水量这么高?一是原材料的原因。说白了, 煤很便宜。据统计, 当油价在100美元/桶时, 每吨煤制烯烃的经营利润达到2665-4536元。试想, 每吨化工产品的利润如此丰厚, 高昂的能耗和用水成本很容易消化, 用了怎样的热情来节水?二是技术原因。工程设计中的用水量大部分是由给排水专业人员设计的。技术人员不掌握水系统综合优化技术, 给排水人员不完全掌握技术, 无法设计水网系统优化。
       三是监管原因。一般来说, 只有通过经济利益不足以推动节水, 政府和行政领导的纵向推动是不可或缺的推动力。石化行业在节能节水方面取得的成绩, 主要是中石化、中石油等大型国有企业为落实国务院节能节水要求, 对子公司进行严格考核的结果。煤化工行业非常分散, 缺乏垂直领导对节水进行监督和评估的压力。四是论证原因。由于现代煤化工处于第一批规模化产业发展阶段, 核心要求是打通工艺、顺利得到产品, 而不是节能节水。所以在公用工程的配置上, 只是尽可能的满足工艺要求, 更谈不上优化。可以说, 示范工程为了保证工艺间隙, 暂时牺牲了能耗和水耗的优化要求。煤化工高耗水量能否降低?以甲醇为例。天然气制甲醇根本没有煤裂解制气的过程, 看来煤制甲醇的能耗和水耗应该低很多。而且煤制甲醇是传统工艺, 规模也较小, 因此一开始吨甲醇的耗水量高达25吨, 远高于天然气原料甲醇(约10吨)。吨)。但随着工艺设计和生产操作的逐步成熟和优化, 煤制甲醇的用水量逐渐下降到17吨/吨。到2008年, 新一代煤化工厂投产, 用水量降至12吨/吨。 2012年180万吨甲醇装置投产, 用水量降至6.99吨/吨, 与天然气制甲醇的用水量相近。从这个例子可以看出, 煤化工的用水量完全可以降低。事实上, 自 1980 年代以来, 过程系统工程社区一直在发展开始研究化工企业节能节水综合优化方法。英国林霍夫提出热夹点技术, 在炼油、化工厂节能方面取得了显著成效。 1994年, Wang和Smith发表了著名的废水最小化思想, 提出了一种直接计算最小淡水消耗目标值(即最小值)的方法。后来,

科学家们开发了一种数学规划方法, 利用计算机上的上层结构数学模型, 找到一个使淡水用量最小的最优解。同时, 在行业的实际应用也在蓬勃发展, 取得了显着的效益。本世纪初, 过程系统工程方法在我国化工炼油行业推广应用以来,

形成了一套企业节水减排的过程系统工程方法。
       自2004年6月以来, 中国石化32家企业系统地开展了节水减排技术推广工作。因此, 中石化炼油吨耗水量从2001年的平均1.8吨下降到2004年的1.15吨, 2012年下降到0.55吨, 接近国际先进水平0.50吨, 降幅为三次。 2004年,

中国石油天然气股份有限公司制定了企业规范《炼化企业节水减排优化方案的制定与实施》, 推动了该技术的应用。吨。
       我们将这种已在石化企业中成熟采用的方法, 在一家大型煤制烯烃企业进行试点应用, 发现煤化工企业节水潜力巨大。如果按照水网优化的思路是进行系统优化和技术改造, 实施十多项技术措施, 可使整体淡水消耗量降低63%, 吨烯烃用水量或可降低从最初设计的32吨到不到10吨。这当然需要相应的技术改造投入。粗略计算,

所需投资成本的静态回收期约为2.6年, 也是合理的。以上举例说明:吨产品耗水量双倍降低的潜力和技术是存在的。
       问题不是不可能, 而是想不想做的问题。十项水规的发布, 意味着工业节水减排进入了新时代。它的综合体系和决心是前所未有的, 将对煤化工的发展产生深远的影响。煤化工行业的节水减排现状与十年前的石化行业一样, 潜力巨大。大力推进过程系统工程方法的应用, 是挖掘潜力成为现实的有效途径。

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