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將新能源與低階煤清潔高效利用相融合,正能集團(tuán)打造中國(guó)低階煤分質(zhì)分級(jí)利用新一代標(biāo)桿企業(yè)

發(fā)布日期:2021-09-28 作者:正能量 點(diǎn)擊:


引言


中國(guó)工程院院士、“十四五”能源規(guī)劃專家委員會(huì)成員謝克昌認(rèn)為:

“十四五”期間,我國(guó)對(duì)煤炭的注意力不應(yīng)分散,應(yīng)將“推進(jìn)煤炭清潔化利用,加快解決風(fēng)、光、水電消納問題”落實(shí)到規(guī)劃中,把推動(dòng)煤炭清潔高效開發(fā)利用作為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點(diǎn)和首要任務(wù)。

清潔重點(diǎn)在推進(jìn)化石能源,特別是煤炭的科學(xué)開發(fā)和清潔利用,提高煤炭使用的集中度。實(shí)現(xiàn)了清潔高效利用的煤炭也是清潔能源。

低碳是在提高非化石能源比重的同時(shí),將節(jié)能減排和提高能效作為當(dāng)前中國(guó)低碳化過程中的重中之重。

安全包括能源的供應(yīng)、生態(tài)環(huán)境、科技和經(jīng)濟(jì)安全,在當(dāng)前油氣對(duì)外依存度不斷攀升、地緣政治風(fēng)云變幻的形勢(shì)下,更要用戰(zhàn)略眼光看待煤基燃料,如煤制油、氣、醇、醚等,以及煤基化學(xué)品,如烯烴、芳烴等對(duì)石油、天然氣的部分替代,并在規(guī)劃中給予部署和支持。

高效是指能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、利用的效率都要高,如果中國(guó)的能源利用效率提高到世界平均水平,就可以減少消耗13.3億噸標(biāo)煤,從而可以減少34.6億噸二氧化碳排放,約占2018年碳排放總量的1/3。


中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)張紹強(qiáng)談雙碳時(shí)認(rèn)為:

我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代煤化工具有重要意義,既有中國(guó)特色,也是發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢(shì)的另辟蹊徑。

一是確保國(guó)家能源安全。當(dāng)前和今后一定時(shí)期內(nèi),石油、天然氣仍是重要的戰(zhàn)略能源,尤其是石油,但我國(guó)已探明能源礦產(chǎn)資源中,石油、天然氣儲(chǔ)量合計(jì)占比不足6%,而煤炭占比超過94%。目前中國(guó)是世界第二大石油消費(fèi)國(guó)、第三大天然氣消費(fèi)國(guó),原油對(duì)外依存度超過70%、天然氣對(duì)外依存度超過45%,而按照目前的消費(fèi)水平,我國(guó)自有的煤炭資源可以保供數(shù)百年。在此背景下,通過現(xiàn)代煤化工技術(shù),以煤炭為原料生產(chǎn)石油、天然氣替代產(chǎn)品和化工原材料產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)部分進(jìn)口油氣及產(chǎn)品替代,可以緩解因富煤缺油缺氣給我國(guó)能源安全帶來(lái)的挑戰(zhàn),有利于保障國(guó)家能源安全,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

二是更符合煤炭清潔、高效、低碳綠色的發(fā)展方向。煤化工是煤炭下游消費(fèi)方式的重大變革,與傳統(tǒng)直接燃燒利用方式相比,煤化工可以減少粉塵、SO2、NOx等大氣污染物的排放,提高煤炭轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值。“對(duì)目前受到質(zhì)疑的高碳排放問題,可以通過與綠電耦合,把所有的碳排放全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,做到低碳或近零碳排放,實(shí)現(xiàn)‘廠內(nèi)碳中和’,這也是未來(lái)煤化工發(fā)展的潛力。”

發(fā)展現(xiàn)代煤化工也不能完全追求高大上,造成新建企業(yè)長(zhǎng)期虧損,有條件的地方應(yīng)該采用經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)進(jìn)行煤炭深加工清潔轉(zhuǎn)化,比如對(duì)中西部大量的富油長(zhǎng)焰煤,可以采取中低溫?zé)峤夤に囘M(jìn)行分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)利用,投資小、水耗少,也能獲取大量的油氣產(chǎn)物,半焦可以繼續(xù)使用,也可以回填到井下......

低階煤經(jīng)過工藝比較簡(jiǎn)單的中低溫干餾熱解,就可以獲得占煤炭總質(zhì)量40%甚至更多的焦油和煤氣,相比煤炭而言,其碳含量大幅度下降,是碳減排過程中亟需的低碳能源品種。此外,因煤化程度比較年輕,氫含量相對(duì)較高、碳元素含量相對(duì)較低,低階煤的清潔化利用對(duì)碳減排更為有利。


《中國(guó)煤炭報(bào)》分析認(rèn)為:

新能源需要煤炭作為穩(wěn)定器。在大規(guī)模低成本儲(chǔ)能技術(shù)未獲得突破的前提下,新能源難以實(shí)現(xiàn)全面或高比例納入現(xiàn)有能源。新能源和化石能源相互形成助力,耦合發(fā)展將是以新能源為主、低碳體系建立的重要途徑。

在國(guó)際能源博弈和地緣政治沖突不斷加劇的背景下,油氣進(jìn)口安全風(fēng)險(xiǎn)增加。目前,在我國(guó)沒有任何一種能源能夠替代煤炭在能源體系中的兜底保障作用,煤炭依然是國(guó)家能源安全的壓艙石。

應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識(shí)我國(guó)能源資源稟賦、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求和能源發(fā)展規(guī)律,碳達(dá)峰不是能源達(dá)峰,碳中和不是零碳。發(fā)揮煤炭為碳達(dá)峰、碳中和兜底,為能源安全兜底,為國(guó)家安全兜底的作用。


  • 結(jié)論:低階煤產(chǎn)量大,低階煤的清潔化利用對(duì)碳減排更為有利


中國(guó)煤炭地質(zhì)總局發(fā)布的第三次全國(guó)煤田最新數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)垂深2000米以淺的低階煤預(yù)測(cè)資源量26118.16億噸,主要分布于陜西、內(nèi)蒙古、新疆等西部地區(qū),占全國(guó)煤炭資源總預(yù)測(cè)儲(chǔ)量的57.38%。2019年我國(guó)低階煤產(chǎn)量已占到全國(guó)煤炭總產(chǎn)量的55%以上,隨著煤炭主產(chǎn)區(qū)西移,“十四五”期間低階煤產(chǎn)量將越來(lái)越大。如何用好低階煤,越來(lái)越受到行業(yè)關(guān)注。

低階煤熱解得到的半焦(蘭炭)可作為清潔燃料和氣化原料,所含的污染物遠(yuǎn)少于原煤,對(duì)環(huán)境影響較小。低階煤中蘊(yùn)藏著豐富的油、氣和化學(xué)品資源。根據(jù)需求,低階煤通過熱解技術(shù)可以獲得大量的低價(jià)油氣資源,該方式相比把煤炭完全氣化再去合成油氣產(chǎn)品更有優(yōu)勢(shì),也是把我國(guó)最有資源優(yōu)勢(shì)和開采優(yōu)勢(shì)的低階煤進(jìn)行降碳化利用的有效措施。


將新能源與低階煤清潔高效利用相融合

正能集團(tuán)打造中國(guó)低階煤分質(zhì)分級(jí)利用

新一代標(biāo)桿企業(yè)


低階煤分質(zhì)分級(jí)利用的全產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)企業(yè)


正能集團(tuán)是一家大型低階煤炭分質(zhì)分級(jí)利用企業(yè)。以“優(yōu)質(zhì)環(huán)保 產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)”為企業(yè)志向,圍繞國(guó)家能源戰(zhàn)略規(guī)劃和煤炭清潔高效利用的戰(zhàn)略要求,依托鄂爾多斯豐富的煤炭資源,對(duì)低階煤炭進(jìn)行分質(zhì)分級(jí)清潔高效利用。現(xiàn)已建成年產(chǎn)360萬(wàn)噸蘭炭、7萬(wàn)噸硅鐵、1.5萬(wàn)噸高品質(zhì)鎂合金、2*25MW煤氣發(fā)電機(jī)組資源綜合利用項(xiàng)目,在建的30萬(wàn)噸煤焦油深加工項(xiàng)目在2021年底前投產(chǎn)。形成了以低階煤分質(zhì)利用的正能特色蘭炭產(chǎn)品為主軸,煤氣發(fā)電和特色煤焦油深加工為兩翼,集硅鐵、金屬鎂等園區(qū)資源內(nèi)部消化、產(chǎn)業(yè)鏈互補(bǔ)互供的發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)。

 深入研究低階煤屬性,不斷發(fā)掘和升級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)和產(chǎn)品性能


與西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院進(jìn)行產(chǎn)學(xué)業(yè)研合作,開展了《高性能高爐噴吹蘭炭工業(yè)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用》、《降低硅鐵電耗用蘭炭的生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)》、《硅鐵爐用蘭炭性能評(píng)價(jià)體系建立》等項(xiàng)目研發(fā)。與某科研機(jī)構(gòu)合作開展的《焦化廢水深度處理,酚氰資源化回收》科研項(xiàng)目對(duì)行業(yè)解決中低溫干餾蘭炭廢水處理產(chǎn)生積極示范作用。

 “十四五”正能集團(tuán)將新能源與低階煤清潔高效利用相融合


進(jìn)入“十四五”,服務(wù)國(guó)家新型能源戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)“碳中和”“碳達(dá)峰”戰(zhàn)略目標(biāo),正能集團(tuán)產(chǎn)業(yè)再升級(jí),2021年開啟打造分布式新能源和“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化與低階煤分質(zhì)分級(jí)利用產(chǎn)業(yè)鏈深度融合的新模式,將新能源與集團(tuán)原有循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈深度融合,構(gòu)建起多能互補(bǔ)且具有碳中和能力的新型產(chǎn)業(yè)體系。將正能集團(tuán)升級(jí)打造成為內(nèi)蒙古自治區(qū)新能源與現(xiàn)代煤化工深度融合的產(chǎn)業(yè)新典范!


01
構(gòu)建風(fēng)光“綠電”為主,荒煤氣發(fā)電為輔的發(fā)電、用電體系

將建設(shè)形成100MW廠區(qū)內(nèi)分布式光伏發(fā)電工程、500MW集中式太陽(yáng)能發(fā)電、200MW風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目與集團(tuán)原有的2*25MW荒煤氣發(fā)電項(xiàng)目并存的發(fā)電體系。使得正能集團(tuán)現(xiàn)有7萬(wàn)噸硅鐵和1.5萬(wàn)噸鎂合金載能項(xiàng)目以及廠區(qū)內(nèi)其他項(xiàng)目用電由現(xiàn)在的荒煤氣發(fā)電電力為主,轉(zhuǎn)向風(fēng)光“綠電”為主的用能體系。


02
布局 “綠氫”與“灰氫”的新能源產(chǎn)品體

立足能源資源優(yōu)勢(shì),圍繞碳達(dá)峰、碳中和等應(yīng)對(duì)氣候變化中長(zhǎng)期目標(biāo),正能集團(tuán)將建設(shè)以在運(yùn)行的180萬(wàn)噸/年提質(zhì)煤中低溫?zé)峤猱a(chǎn)生的荒煤氣制取“灰氫”項(xiàng)目,將荒煤氣中的20%左右的H2提取出來(lái),可生產(chǎn)3.6億立方/年左右的氫氣。以100MW廠區(qū)分布式光伏發(fā)電、500MW集中式太陽(yáng)能發(fā)電、200MW風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行電解水制取“綠氫”項(xiàng)目建設(shè)、同時(shí)建設(shè)2座加氫站。使正能集團(tuán)成為鄂爾多斯市伊金霍洛旗作為氫能源示范性城市建設(shè)當(dāng)中低成本的氫能源供應(yīng)基地,為伊金霍洛旗城市氫能源公交、周邊煤礦短倒運(yùn)輸?shù)V用重卡、中重型商用車的氫能源提供持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)保障。其中包括正能集團(tuán)自用量200輛/天氫能源重卡車輛。


03
探索化工尾氣綜合利用與“綠氫”耦合生產(chǎn)甲醇的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目

正能集團(tuán)將探索利用捕集蘭炭尾氣中的CO2,與“綠氫”耦合加工生產(chǎn)化學(xué)品,實(shí)現(xiàn)固碳中和的目的。即利用太陽(yáng)能可再生能源產(chǎn)生電力,通過電解水生產(chǎn)“綠色”氫能,通過CO2加氫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)“綠色”甲醇等液體燃料。本項(xiàng)目在吸納可再生能源電力的同時(shí),將化工尾氣進(jìn)行了綜合利用,充分利用了尾氣中的碳元素,把原本將以二氧化碳形式排放進(jìn)入環(huán)境中的廢氣捕集并利用,轉(zhuǎn)化為具有商品價(jià)值的甲醇產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)算,每生產(chǎn)1t甲醇即可減排1.5t二氧化碳,將傳統(tǒng)的甲醇生產(chǎn)化工項(xiàng)目轉(zhuǎn)變作為光伏、風(fēng)電的配套儲(chǔ)能手段,實(shí)現(xiàn)集團(tuán)新型電力與集團(tuán)煤化工的創(chuàng)新融合。


  • 竭誠(chéng)歡迎產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)與正能集團(tuán)一起攜手合作共同打造將新能源與低階煤清潔高效利用相融合的產(chǎn)業(yè)新典范,共享新時(shí)期產(chǎn)業(yè)升級(jí)和發(fā)展成果!


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