前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的节能减排现状及前景主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
全球致密气勘探开发现状及关键技术
天然气开发将促进石油行业的发展
关于我国炼油工业科学发展的思考
油田开发晚期注水工艺的改进
技术创新助力中国梦
保证中国的石油定价权的思考
柴油中压加氢改质技术的工业实用性
常规抽油机节能降耗的措施
陈堡油田油井解堵工艺研讨与实用性
聚合物驱采出污水油水分离影响因素研讨
长深H2侧钻井钻完井技术
杜蒙高压注水井成因分析及治理对策研讨
水平井开采技术配套及实用性
影响超低渗透油藏机采系统效率因素分析
利用叠前属性识别阳信洼陷火成岩
水平井冲砂技术的配套与实用性
第四系冲积平原覆盖区激发技术研讨
西边城窄条状油藏改善水驱开发效果研讨
蒸汽吞吐后期提高采收率技术研讨
浅谈品牌战略在石化企业中的实用性
油井功图量油技术在李堡油田的实用性
利用Excel软件计算水井合格率
胜利油田河50区块固井水泥浆体系技术
转油站双热洗流程的实用性
萨北过渡带剩余油潜力分布研讨
我国天然气开发利用中的问题与对策研讨
裂缝清洗技术研讨与实用性评价
奈曼地区低渗储层测井评价方法研讨
世界天然气资源勘探及展望
陆地天然气水合物资源及开发技术
泡沫酸解堵技术在水平井中的实用性
我国炼油厂硫磺回收技术的发展概况
从生物质垃圾生产燃料将具有广阔前景
浅析油田设备管理的现状及对策
日本化工公司的新发展战略
浅谈文化视野中的管理制度
从机制与方法入手改进培训工作
采油厂节能减排管理模式探讨
GTL高质量油市场前景与机遇
加拿大油砂地质研讨技术进展
在构建和谐企业中发挥积极作用
中国和印度石化工业将继续加快发展
我国天然气利用现状及发展展望
新能源汽车加快产业化步伐
当前远程教学中存在的问题及建议
浅谈公司的人才管理
为构建和谐型企业提供人才支撑
关键词:氯碱 化工 现状 趋势 前景
氯碱工业是我国化学工业的重要组成部分,在国民经济发展以及社会生活、生产中都占有举足轻重的地位,氯碱工业主要指生产氯气、烧碱的工业,并以氯为主要原料生产氯产品。烧碱是化工原料中最基本的一种,被广泛应用于轻工业、冶金、有机合成等行业中,而氯气则是烧碱生产的重要关联产品,同时也是有机合成工业中的重要化工原料,由此可见氯碱行业在我国整个工业生产中都是不可或缺的,对氯碱行业的现状与发展趋势进行深入的了解是整个氯碱行业应当承担的义务与责任。
一、当今氯碱行业的技术与特点
1.氯碱行业的生产方法
氯碱行业以电解食盐水制氯、氢与烧碱,主要的工艺手法有隔膜法、水银法和离子交换膜法。从总体来看我国的氯碱生产工艺不断的到提高,在生产装置与设备方面也得到了不断更新与增加,但是与氯碱行业发达的国家相比仍有一些差距,较先进的离子交换膜法电解工艺在整个氯碱行业中所占的比重有待提高。
2.氯碱行业的特点
氯碱行业中一直存在着许多生产上的矛盾难以解决,首先是消耗大,氯碱行业对电力与热能的消耗一直影响着氯碱行业的成本;其次是氯碱行业的腐蚀与污染,氯碱行业中存在氯气、氯化氢等有毒气体,对周边大气与水源可能造成污染,同时在生产过程中也会对设备造成腐蚀。
二、我国氯碱行业面临的现状
我国氯碱工业以生产基础的工业原材料为主,其广泛的用途也决定了发展的步伐必须与我国整体的工业发展相一致,在氯碱行业的发展与现状中我们可以发现,氯碱行业面临很大的发展机遇同时也面临严峻的挑战。
1.产能过剩
在氯碱行业中,氯碱平衡一直是氯碱行业生产中存在的矛盾,因为氯碱产量的失衡很容易造成某种产品的短缺或过剩,对当今的氯碱行业而言,在2008年下半年金融危机的影响下,氯碱行业受到一定的发展限制,虽然2009年至2011年氯碱行业不断呈现复苏势头,但是仍然面对严峻的经济形势,产能过剩认识氯碱行业中面对的难题之一。
2.产业结构不合理
氯碱行业的发展存在区域性的限制,我国地大物博,但是能源分布与消费区域对氯碱行业的发展仍然不利,对氯盐行业的生产形成了较大的成本压力。同时,氯碱行业的发展也催生一些小企业加入到氯碱生产中,但是这些企业没有考虑是否具有能源优势、市场优势和技术优势,对氯碱行业的整体质量与追求更高层次的发展都形成了阻碍。
3.自主创新能力不强
科技是生产力,科技的革新也是可持续发展的要求,但是目前我国氯碱行业自主创新能力不强,技术革新缓慢,使我国的氯碱行业虽然在产量上可以位居世界首位,但是在成本上处于劣势。
三、我国氯碱行业的努力方向与发展趋势
2011年的氯碱行业无论是从国家政策或是市场需求方面看,氯碱行业的发展前景还是比较乐观的,氯碱行业可以在确定自身的努力方向后展望良好的发展趋势。
1.氯碱行业的努力方向
1.1技术与设备的革新
在生产工艺上向世界先进氯碱技术靠拢与学习,加快推广低汞触媒干法乙炔发生技术,加快研发离子膜工业化制造新型分子筛催化剂和无汞触媒,提倡与鼓励创新,实现氯碱行业又好又快的发展。在设备上要求采用技术含量高、能效比高而且节能的的设备产品,从而实现成本上的减少以及效益的增加。
1.2推动行业的调整与整合
对企业从规模、技术等方面做出严格规定,对不符合标准的企业进行综合评审淘汰或整合,贯彻“氯碱(烧碱、聚氯乙烯)行业准入条件”规定,防治氯碱行业的盲目扩张和低水准的重复性建设。
1.3国家政策给予支持
目前面对氯碱行业地区布局的现状,国家可以颁布适当的税收或其他优惠政策以鼓励氯碱企业在个地区的平衡发展,达到降低成本以及资源充分利用的目的。
2.氯碱行业的发展趋势
2.1工艺技术趋向先进
目前中国的氯碱工业普遍采用隔膜法和离子膜交换发,先进工艺应用的比例上升,势必会扩大氯碱企业的生产能力,同时氯碱行业各界也应认识到,氯碱行业在呈现出规模化的同时也呈现出高技术含量发展的趋势,氯碱企业只有认识到这种趋势,才能够正确审视自我,我目标的前进,不至于被氯碱行业快速的进展步伐所淘汰。
2.2氯碱行情的上涨
基于近几年氯碱行业复苏的情况,目前必定会延续复苏的势头,在带动基本化工需求的基础上各企业为了创造更大的盈利空间与盈利能力会将产品多元化,从而实现氯碱行业的繁荣。短期内,2011年日本地震使日本的氯乙烯装置受到影响,在供求紧张的情况下,国内价格也会有所上涨,同时决定了国内氯碱行业开工率提高,产能也会得到释放。
2.3节能减排趋势
节能减排是社会发展对氯碱行业的要求,同时也是氯碱行业的发展趋势,做好节能减排工作,不仅能够对资源的利用更加的充分,同时呢呢个够减少氯碱行业的生产成本,提高氯碱企业在行业内的竞争能力,更是氯碱行业的求生存根本之道,所以,树立氯碱行业员工基恩呢个减排的工作意识,在确保达到生产标准的前提下减少对资源的浪费以及对环境的破坏,采用先进技术与装备在氯碱行业中贯彻节能减排,将是氯碱行业发展的必然趋势。
总之,当前的氯碱行业正在呈现出明显的复苏势头并得到了稳定快速的发展,氯碱行业只要在发现发现并解决自身问题的前提下必然能够取得良好的成绩,为社会与经济的发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]孔祥磊;氯碱行业环境风险评价技术框架的构建及应用[D];山东师范大学;2006年.
关键词:节能减排;太阳能发电;城市建筑
中图分类号:S214 文献标识码:A
引言
节能减排是城市可持续性发展的必由之路。发展可再生能源不仅能直接减少碳排放,降低对不可再生的化石能源的依存度,而且能改善我们的生活环境,建设资源节约型、环境友好型的现代化城市。随着城市化的快速发展,越来越多的人集中到城市来生活和工作,导致城市生产、交通及建筑碳排放的增加,据不完全统计建筑碳排放已占据社会总碳排放的28%以上。本文重点谈论在城市化发展的过程中通过发展可再生能源(太阳能发电)来实现城市的节能减排。
太阳能是地球绿色能源中最重要的清洁能源。大力发展太阳能(即光伏)发电,开发利用太阳能,有利于节约能源、保护环境,推动城市可持续性发展。
1 太阳能发电技术
我国可再生能源法所称的可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。
太阳能源于太阳辐射,太阳能的利用方式包括光热利用(太阳能热水器、太阳能空调、太阳能炉、太阳能温室等)、光电利用(太阳能光伏发电、太阳能热动力发电)以及光化学、光生物利用(太阳能光合成)等。目前规模化利用的主要是光热利用和光电利用。
目前光电利用较成熟的主要是光电直接转换,通过太阳能电池直接将太阳辐射能转换为电能及光伏发电,它利用半导体材料的光伏效应进行光电转换。
太阳能电池发电系统由太阳能单电池组成的电池阵、蓄电池、负载以及控制器等组成,可分为直流系统、交流系统和直/交流混合系统。适用于城市建筑用电主要是交流系统,如下图所示。
2 国外部分城市建筑太阳能发电系统应用现状简介
太阳能光伏发电与建筑结合的系统,简称光伏建筑一体化系统,它不占用土地,而且可减少二氧化碳排放。光伏建筑一体化系统包括:坡屋面光伏建筑一体化系统和太阳能光伏幕墙建筑一体化系统。
太阳能发电技术位居世界前列的德国,从1991到1995年,实施1000光伏屋顶计划;从1995到1998年,提出了10万屋顶计划;2000年,德国政府制定“可再生能源法”,到2003年秋,10万屋顶计划完成,共安装300兆瓦。德国政府为了进一步加快发展光伏发电系统,加强推广,在2004年又修正可再生能源法,制定了更加吸引私人投资光伏发电回收和补贴计划。到2004年底,德国一年就安装600兆瓦光伏发电系统。按德国联邦环境部的计划,到2020年德国总共要安装并网光伏10千兆瓦。
在日本,太阳能发电是非常普及的。家庭购买太阳能发电设备,70%的费用由政府来补贴,同时家庭白天不用电时还可将发的电卖给电力公司或者政府(由政府强制电力企业按照太阳能发电核定价格收购,超出市场普通电力基准价的部分,由政府补贴)。这使日本约20%的家庭在屋顶覆盖了太阳能发电设备。2004年日本太阳能发电已经达到1132兆瓦,原计划到2010年太阳能发电总装机达到4820兆瓦。
2008年,美国总统签署了价值数百亿美元的绿色能源投资补贴制度延长法案,其中,把住宅建成太阳能电厂,可获得30%的财政补贴。2010年,美国刚刚通过的千万太阳能屋顶计划,预计到2021年,美国太阳能发电总量将超过10万兆瓦,将取代德国成为未来太阳能发电市场的发动机。
3 我国城市建筑太阳能发电系统应用现状简介
我国城市建筑太阳能发电起步较晚,且由于单幢建筑配套的太阳能发电设备建设费用高(假设一户普通家庭,一套功率为3千瓦的太阳能发电系统,年发电约3000千瓦时,投资需要9~15万元左右,使用寿命10~20年,折算为每千瓦时成本约1.5~3元),因此,只在一些公共建筑工程上做示范(如:国家体育馆、上海世博会、深圳园博会、厦门BRT穆厝站等)。
当前我国太阳能光电建筑补助条件及标准:“对单项工程装机容量50KWP以上的项目,给予20元/WP的补助”。这一标准有利于于大型建筑或住宅小区的太阳能发电系统建设。
4 城市建筑太阳能发电系统的试点
4.1 收集城市太阳能资源的条件
主要是收集平均年日照小时数、辐射强度、最佳朝向和角度、已建屋面可利用面积、规划未建住宅屋面可利用面积、规划未建公建屋面或立面可利用面积等。
4.2 太阳能发电系统设计
建议在设计容量达到50KWP的项目上进行试点(可获得政府补贴)。太阳能发电后经逆变器送至10千伏/0.4千伏配电室的低压母线段(该母线段所带负载容量与太阳能发电容量相当);为了便于用户用电低谷时太阳能发的电能送至公共电网,还需将剩余的太阳能发电功率经逆变器后升压送至10千伏城市公共电网;还需采用智能微电网控制系统对太阳能发电系统与城市公共电网进行管理。
4.3 智能微电网控制系统
该系统主要功能是监测太阳能发电功率与用户用电功率的关系,当太阳能发电功率大于等于用户用电功率时,断开公共电网供用户变压器的开关,并合上太阳能发电升压系统送至公共电网的开关;当太阳能发电功率小于用户用电功率时,合上公共电网供用户变压器的开关,并断开太阳能发电升压系统送至公共电网的开关。
5 城市建筑太阳能发电系统推广的若干建议
5.1 相关补贴政策的保障
由于太阳能发电折合每千瓦时的成本基本上是目前城市公共电网电价的2倍左右,导致个人或企业建设不积极。若国家金太阳示范工程的补贴政策能长期保持,并能尽快通过个人家庭太阳能发电系统补贴和上网电价补贴,同时提高国民的节能减排意识,确实加快太阳能发电系统的建设。
5.2 相关技术的研发
加快太阳能电池技术、逆变器技术、微电网控制技术的研发,提高太阳能利用率和发电效率、降低太阳能发电系统单位功率的成本。
5.3 城市管理的配套
国家和地方政府需明确太阳能上网的收购价格,鼓励太阳能发电系统的建设。城市规划、建设管理部门应制定相关的管理条例来保障太阳能发电系统与城市建筑的结合。如:规定城市公共建筑-图书馆、体育馆、火车站等,大型商业、办公建筑-购物广场、企业总部办公楼、政府大楼等建筑的屋顶和外墙建设太阳能发电系统;低层和多层住宅小区的屋顶建设太阳能发电系统。
结语
太阳能是地球上取之不尽、用之不绝的绿色能源,太阳能发电是我国城市发展低碳型城市十分重要的技术。通过相关政策的扶持及国民节能减排意识的提高,不断增加城市建筑太阳能发电系统试点范围,使太阳能发电占我国能源的比重进一步提高。
参考文献
【关键词】矿物;荧光;电梯;应急照明
0 引言
随着我国经济社会的健康发展,国家节能减排工作力度逐年加大,特别是2009年1月14日以来,国家又根据特种设备管理的实际情况和《中华人民共和国节约能源法》、《生产安全事故报告和调查处理条例》两部法律、行政法规对《特种设备安全监察条例》进行了修改,增加了特种设备节能减排的管理措施和相关制度,明确提出国家鼓励特种设备节能技术的研究、开发、示范和推广,促进特种设备节能技术创新和应用,并规定特种设备生产、使用单位和特种设备检验检测机构保证必要的安全和节能投入。从此,特种设备的节能减排工作走上法制化轨道,同时也给电梯行业的发展带来了新的机遇和挑战。
我国是能源大耗国,调查结果显示,全国总能耗中建筑物的能耗量占28%左右。其中电梯的能耗量除了空调,远超过照明设备和供水设备。是因为电梯的能耗量较高,之所以大家很感兴趣研制节能环保材料[1]。这是在发展国民经济中有非常重要的意义。
天然矿物发光是一种非常复杂的现象,它和晶体内部的缺陷结构、能带结构能量传递、载流子迁移等微观性质和过程密切相关。在天然矿物光致发光研究方面国内外许多专家和学者进行了研究,达到了较高水平,并在矿物发光现象方面取得了较多成果。曹林等人研制的对萤石矿物掺杂Eu3+发光材料具有很好的发光特性。他们2001年发表的研究结果中主要研究了发光性质与其晶体结构关系[2]。还有艾尔肯・斯迪克等研究员进行了Baghdadite岩石、方解石、方钠石、方柱石的发光特性研究[3-5]。他们通过热处理法,方钠石和方柱石的发光强度到原来的好几倍,并得到了很有意的应用价值。2009年他们又发现具有很好的发光特性的天然无水芒硝矿物[6]。据我们所知,关于荧光性矿物应用在电梯轿厢应急照明的相关研究几乎没有。本文主要利用矿物的荧光特性,研究荧光性矿物在电梯轿厢照明中的应用。
1 矿物的荧光性能
荧光性是矿物在紫外光和X射线等外加能量(日光、紫外线、X 射线、阴极射线、加热、加压、摩擦等)的照射作用下能发射可见光的性质称为矿物的荧光。
矿物开发为荧光材料大致分下几类:1)天然产出的矿物直接能用的荧光材料:白钨矿(CaWO4)在X射线摄像屏幕用荧光体中应用了75年[7]。新疆吐鲁番艾丁湖无水芒硝在光致发光实验中已表现出较高的亮度和长余辉性[6]。2)由矿物直接加工而获得的荧光材料:3)从矿物中提出有用的一部分,混合其他药品制备荧光材料:4)对天然矿物直接掺入激活剂而获得的荧光材料:5)根据天然矿物的荧光特性合成相应荧光材料。
2 荧光性矿物在电梯应急照明上用的意义
电梯应急照明装置是电梯定期检验或者监督检验中非常重要的一项。我们检验机构在检验过程中,发现传统的应急照明装置有亮度低、容易损坏、寿命短等很多不足。当需要其发挥作用时,往往达不到预期效果,甚至失灵。所以需要一种可靠的电梯应急照明装置,这样可以大大降低电梯事故的伤亡率[8]。
荧光性矿物作为电梯应急照明比传统应急照明具有亮度高时间持久、寿命长、适用于多种恶劣环境等优点。作为传统应急照明的补充更加提高了应急照明的安全性。而且新疆矿物资源丰富,品种齐全。国家在实施西部大开发战略中,把开发新疆矿物资源、调整矿物产业结构、使资源优势转化为产业优势作为工作的一个重点。因此利用地缘优势,首次针对新疆地区,进行荧光性矿物的荧光特性研究,寻找有意义的使用地点,对于有效利用新疆矿物资源,研制荧光性具有很好的研究价值和应用前景。
3 结论
节能是摆在人类面前的共同任务,电梯应急照明装置是电梯的重要安全保障之一,也是监督检验和定期检验的重要项目。荧光性矿物用在电梯应急照明上是狠有研究价值和意义。
【参考文献】
[1]宋波.中国建筑能耗现状及节能策略[J].建设科技,2008(20).
[2]曹林,李殿超,昊长锋,于立新.Eu3+掺杂萤石矿物的发光与其晶体结构关系[J].北京科技大学学报,2001,23(6):523-525,538.
[3]艾尔肯・斯迪克,等. Yellow fluorescence from baghdadite and the synthetic Ca3(Zr,Ti)Si2O9[J]. Physics and Chemistry of Minerals (Springerlink), 2006, 32:665-669.
[4]艾尔肯・斯迪克,等. Fine structure in photoluminescence spectrum of S2- center in sodalite[J]. Physics and Chemistry of Minerals (Springerlink) 2007, 34:477-484.
[5]艾尔肯・斯迪克,等. Yamashita: Photoluminescence spectra of S2-center in natural and heat-treated scapolites[J]. Physics and Chemistry of Minerals, 2008, 35137-145.
[6]艾尔肯・斯迪克,等. Photoluminescence properties of thenardite from Ai-Ding Salt Lake, Xinjiang, China[J]. Physics and Chemistry of Minerals (Springerlink). 2009, 36:119-126.
【关键词】矿井;通风;瓦斯;发展现状;特点;科技
据有关数据显示,我国每年甲烷的排放量通常在世界总体排放量的百分之八左右,但是我国在这方面造成的资源浪费,在一定程度上都是由于矿井的通风瓦斯造成的。针对这一能源耗费的情况,我们惊人的发现在通风瓦斯的应用过程中,其浪费的能源量相当于我国又建了一个火力发电厂一样,这就使环境问题日益加重,能源日益被耗费,需要我们对此进行关注,提出合理与科学的建议,促进我国节能减排事业的发展。
1 我国矿井通风瓦斯的发展情况
1.1 通风瓦斯发展现状
随着矿井向开采向深部延深,煤层中的瓦斯含量和压力增加,在开采过程中向矿井空气中的释放量也增加,加之矿井的通风距离增加,给矿井的通风管理增加了难度。
如何有效地进行通风管理,减少通风瓦斯量,将矿井空气中的瓦斯浓度控制在规定范围内,这一问题就摆在了我们面前。在实际的矿井施工作业中,煤矿的通风瓦斯和瓦斯抽采之间存在着一定的关联。如果矿井的施工作业中没有瓦斯抽采的环节,大量涌出的瓦斯都会随着矿井的通风口随矿井空气向大气中排放开来。与此同时,纯甲烷的排放量在通风瓦斯中的比例与浓度,受煤层中所含甲烷量决定。最后,通过预抽的形式对通风瓦斯里的纯瓦斯含量予以控制。
结合预防煤矿重特大事故的要求,国家相关部门出台了许多法律法规对通风瓦斯管理与利用进行了规范,但现实中,在煤矿通风瓦斯的抽取和使用方面,还存在着诸多问题,需要进行及时的分析和解决,从而提高利用效率,降低排放量。
1.2 通风瓦斯浓度
由于受到我国在煤矿的瓦斯抽放率低的限制,使得我国大多数的瓦斯都通过矿井的通风口排放到了大气之中,虽然甲烷的浓度控制在0.75%以内,但其在甲烷的总体排放量中却占了大量的比例,甚至达到百分之八十。
根据我国相关规定,矿井工作面的瓦斯浓度应该控制在1.5%以内,矿井总回风巷内的甲烷浓度应该控制在0.75%以内。
2 通风瓦斯特征分析
2.1 通风瓦斯量较大,利用潜力大
根据相关研究证明,我国大部分的矿井瓦斯都是通过通风来排入大气的,每年向大气中排放的通风瓦斯量,远远的超过部分国家的气体减排标准,甚至已经超过了世界上通风瓦斯的总排放量。随着我国近些年来煤炭产量的大幅度增加,随着开采的不断深入,矿井的通风瓦斯量也会越来越大。
2.2 浓度较低,难以利用
虽然我国的通风瓦斯排放量较大,但是由于其浓度较低,因此,在实际利用中存在着一定的难度。由于技术上的问题,导致现在大部分的通风瓦斯只能排放到大气中,难以回收利用。因此,需要加大重视力度,不断提高科研水平,结合我国的实际情况,进行技术创新,从而能够将大量的通风瓦斯进行回收利用,有效的提高煤矿企业的经济效益和社会效益。
3 我国对通风瓦斯技术的实际应用情况
随着我国在矿业中的发展,对通风瓦斯技术的实际应用也得到了一定的发展。在取得成果的同时,还需要其投入大量的时间与精力对其进行不断的实验与革新。
由于我国在对通风瓦斯量的提取方面的不断革新与试验,在对甲烷的提取量上,得到了新的发展。通过对矿井的通风瓦斯在装置上的新发展,能够对甲烷进行氧化,并从中提取能够利用的通风瓦斯的含量。近年来,由于对煤炭的开采与研究不断地深入,发现通风瓦斯的浓度不高。但是,在实际的应用过程中,却发现需要利用通风瓦斯的技术都对通风瓦斯的浓度问题有所要求,并对其加以准确的数值限制,规定其要在0.5个百分点之内,而通风瓦斯的实际浓度却0.25个百分点以下,这就对矿井在通风瓦斯的利用方面增加了作业的难度。
由于,在我国的矿井作业中,煤矿企业与风井之间的实际距离比较远,这就促使其资源会在时间与路程上予以一定的耗费。
因此,国家应该加大技术开发力度,结合我国煤矿企业的实际情况,大力开发通风瓦斯利用技术,从而提高煤矿企业的经济效益和社会效益。由于我国的通风瓦斯排放量巨大,利用有效地利用技术,将其进行回收利用,不仅可以有效的降低大气污染,也与国家的节能减排计划相符合。相关部门应该对我国煤矿企业的通风瓦斯排放情况进行认真的调查研究,结合实际情况制定出合理的计划,充分运用通风瓦斯的利用技术,降低通风瓦斯的排放量,提高其利用效率。
4 将利用与减排相结合发展
第一,由于所具备的低浓度特征,促使在利用瓦斯方面受到了一定程度的限制。从我国对通风的研究现状来看,需要将其视为补充燃料,来帮助技术的实际执行。我们应该对其进行深层次的研制与开发,并对其进行科学地考察,使其能够成为在我国现阶段发展过程中,对其他功用的燃料做辅助的燃料,促进我国在工业燃气方面的新发展与新应用。
第二,通过科学合理的氧化技术,对其进行回收与利用,将其所释放的热能予以重新二次利用,并将污染的排放由此途径达到零的排放率。但是,由于其在技术与科技方面的不纯熟,促使在发展这一措施的过程中需要投入的成本与资源过高,在经济方面的可行性不高,这就要求我国需要在这一问题上进行新的革新,尤其是在对氧化技术的革新方面,更需要予以注意。
第三,在进行技术革新的同时,还需要注意对排放量的减排活动,我们可以通过对CMD项目的开发与建设,在这个项目执行的过程中既能够获得一定的经济收益,还能够获得一定的信誉与名望,能够利用这一经济效益对排放量问题加以科学与合理的处理,使之能够在发展经济的同时,缓解其环境效益。
5 结语
由于全球变暖的影响,我国需要在建设发展的过程中,在节能减排方面加以重视,尤其我国在能源资源方面还具有一定的竞争优势,这就使得我国需要对矿井在通风瓦斯的利用方面进行新技术的发展与改良,使之能够可持续健康发展。
参考文献:
[1]罗卫东.煤矿通风瓦斯利用技术现状及其潜力[J].科技传播,2010 (14).
[2]刘,韩甲业,赵国泉.我国矿井通风瓦斯利用潜力及经济性分析[J].中国煤层气,2013(06).
[3]王鹏飞.煤矿乏风低浓度瓦斯热逆流氧化理论及实验研究[D].中南大学,2012(01).
【关键词】化工节能 精馏 多效精馏 热偶精馏
一、研究目的――化工高效蒸馏技术的开发背景
(一)开发化工高效蒸馏技术的国家导向
随着我国社会经济的不断发展和人民生活水平的日益提高,在生产生活中对化工产品的需求也越来越大但必须正视的一点是:我国的化工生产活动在目前仍基本停留在高耗能,高污染的传统生产模式下。并且时不时还在造成一些因为环境破坏问题导致的不良影响。早在“十一五”规划设计之初,我国政府及相关部门便早已提出了建立节能型经济发展模式的目标,首先就要求工业生产必须做到节能环保,低排高效。正视在这样的背景下,有关化工高效蒸馏技术的研究自然也就提上了日程。[1]
(二)精馏技术的使用现状及新方法的开发前景
众所周知,化工行业的生产包括有两个基本的生产过程,即反应过程和分离过程。其中,分离过程产生的能耗是整个生产过程能耗的80%左右。现有的化工原料分离过程所采取的常用方法就是本文要涉及到的蒸馏法,而且通过实践,它也是公认的最有效的化工原料分离方法。对节能高效的新型化工精馏技术的研究开发和运用可以使我们一下扔掉传统精馏法带来的高污染高能耗的“大包袱“,早日实现节能减排,环境友好的环境目标。可以说,高效节能精馏技术的前景可谓一片光明。
二、理论阐述――高效节能精馏技术的基本原理
(一)节能精馏与传统精馏之间工作方法的比较
1.传统精馏法。目前使用的传统精馏法过程大致如下:将原料从精馏塔下送入精馏器的原料釜内,然后由釜下的锅炉放出大量的高压蒸汽,以提供精馏原料所需要的热量。这一热量通过塔釜的传导作用到原料上,从而使原料迅速的汽化并上升,在上升的过程中汽化原料和釜内的液化原料不断传质传热和再汽化冷凝。再由塔顶储存的冷却水将上升到塔顶的汽化原料予以冷凝。
2.新型节能蒸馏法。与传统精馏法相比,新型精馏法对精馏塔顶冷凝水对原料降温产生的蒸汽进行了合理的再利用。使其通过体内的内循环,有效地参与了对原料的再次加热和精馏。从而实现了对热能量的回收和再利用。
(二)节能精馏和传统精馏在节能效果方面的比较
上文已经对节能精馏法相较于传统精馏法的改进后优势进行了足够精确地分析和阐释。而且这里也有一个实例来予以说明,通过这个实例将会对新型节能精馏法的巨大节能效果和成本节约作用有更直观的了解。
以下是实例即研究结果(附表)[2]
在这一实例中,选用水-醋酸物系原料进行精馏实验。选取的精馏方法以热泵精馏和双效精馏为主。实验参数如下:
原料组合:水――0.4246 醋酸――0.5454
进料流率:f=100 kmol/h
轻关键组回收率――0.9185 重关键组回收率――0.9978
原料进入压力:0.13MPa
实验结果如下表:
由此表不难看出:在各个投入产出参数相同的情况下,新型节能精馏法与传统精馏法相比在能耗、成本、维修等各个指标方面都占有绝对有节能优势。
三、实践运用――高效节能精馏技术工业化的具体应用及其效应
近年来,随着节能减排的生产方式日益成为主流共识,有关于化工生产中高效节能精馏技术的研究也越来越受到相关学界的高度重视和密切关注。相关的理论成果也是层出不穷,但碍于一些客观条件的限制,这些研究还没有大规模且系统的实际生产成果出现。造成这些缺憾的原因通常是:相关的系统化理论和实践指导技术及其资料相对较少;相关的示范装置及具有实际生产经验的技术人员的短缺。这些都是新技术在推广过程中必须越过的现实桎梏。因此,下面的一些具体措施在现在看来是必须在新技术推广过程中予以开展和深化的:
(一)在推进相关理论研究的基础上
适时地建立相关的高质量的专家储备体系和模拟实验分析系统。并且该系统的使用及更新要与最新的理论研究成果实现同步,从而为生产时间提供友好而准确的即时理论信息和技术支持。[4]
(二)针对目前化工生产大规模,高产量的现实情况
有必要建设新型的高效节能精馏示范装置,且这些装置的理论设计产量最好以千吨为标准单位。通过这些新型的实验和示范装置进行大规模高产量的生产试验。从而在实践中研究出更好更高效的精馏生产方式,并及时解决生产中所产生的各类问题。以期在未来的生产实践中能够规避风险,使新技术高效节能的特点能够得到最彻底的发挥。
(三)合理利用优势
某些化工企业较为集中的地区的政府及相关主管部门,可以利用当地的资源和规模优势。建立以节能型精馏技术为主的工业示范基地,并且逐步在全国推广应用[3]。
参考文献:
[1]杨家军,肖丰,杨莹等.顺流双效HGL精馏装置的优化设计[J].吉林化工学院学报,2007,24(1):10―12.
【关键词】生物柴油 发展现状 发展前景
生物柴油行业作为我国的新能源发展行业,是我国新能源发展的重点研究对象,生物柴油行业的兴起和发展对我国新能源建设有着极大的深远影响。一旦具备了经济可行的生产能力,就会为我国的新能源建设带来十分可观的发展前景,同时也给生物柴油行业的发展也会带来很大的经济效益。生物柴油泛指可供柴油机使用的可再生的原料主要源于生物液体燃料并且十分环保的新能源,是非常优质且理想的新能源,各国都在积极研究和发展新能源的开发生产技术。
1 我国生物柴油发展现状
1.1 我国生物柴油制备技术研究现状
我国生物柴油研究和发展起步较国际整体来说较晚,但是却将其作为我国新能源发展的重点研究对象,在生物柴油植被技术研究方面也有较大发展,取得了较好的成绩。生物柴油的制取大致分为物理法和化学法两种,物理法生产的生物柴油都属于直接法,与生产技术的同时进行的,性能指标难以控制,稳定性存在很大问题,所以在生物柴油产业使用物理法进行生产的比重较低。化学法的原理则是对动植物油进行相应的化学转换,运用化学原理改变物质内部分子结构,改变动植物油脂的根本性质,从根本上改善其粘度和流动性,成为完全均匀的液态产品,酯交换法是最常见的化学法,通过不同的催化剂实现符合不同柴油内燃机的燃料。目前国内主要生产生物柴油的方法是采用无机酸和无机碱作为催化剂的均相催化法,容易在催化过程中产生废酸或废碱,造成空气的二期污染,这也是目前生物柴油制备存在的问题,新的制备技术和方法也在不断研发和完善,希望能够进一步实现节能减排的制备技术,实现生物柴油的制作。1.2 我国生物柴油原料来源现状
原料来源的充足保证是生物柴油能否产业化扩张的重要指标之一。原料来源是否充足也是影响生产成本的重要因素,目前主要的原料来源主要是油料作物、木本油料植物、废弃油脂以及水生植物和动物油脂等等,油脂成分组成会直接影响到产品性能,并且占生产成本的75%左右。研究表明,工程微藻比陆生植物的产油脂量高出几十倍,并且原料成分稳定,产出柴油油品好,是目前普遍关注和推广的原料来源研发项目。
1.3 我国生物柴油生产现状
生物柴油由于其技术上的难关,造成较高的生产成本,产业化的生产发展受到很大限制。我国生物柴油的研发和开发虽然起步较晚,但是发展还是较为迅速的。目前已经有了自己的自主产权、生产技术以及实验工厂。大型相关生物柴油产业生产厂家也于2001年在国内建成,标志着我国生物柴油产业化发展的全面展开,并且,相关性能指标达到了一定的国际标准,具有本国自己的生物柴油的生产技术和产业化能力,并且,目前仍然有很多生物柴油生产工厂正在筹划和建设过程中,都是颇具规模的现代化高科技生物柴油生产厂家,也有部分国外生产厂家在国内建厂,与我国合作。总体来说,目前我国生物柴油产业化道路还属于初始阶段,在产业策略、技术指标、技术方案选择以及销售方式和环境评估等等很多方面还没有形成配套的产业化链接,作为新兴产业,生物柴油行业将在更多的政策扶持和经济刺激下不断规范和完善。
2 我国生物柴油的产业化发展及对策2.1 我国生物柴油产业化发展趋势
生物柴油的产业化发展是我国生物柴油发展的必然趋势。生物柴油作为一种先进的可再生的能源,得到产业化的发展并取代旧的化工能源的使用,势必为一个国家注入源源不断的动力,推动一国不断向前发展。加强我国生物柴油的产业化发展,实现生物柴油产业从产业策略、技术指标、技术制备方案到销售方式和环境评估方式的全面的完善规范化生产,坚持可持续经济发展是我国生物柴油产业化发展的目标和核心思路,对我国整体经济发展都会造成深远的影响。
2.2 我国生物柴油产业化发展对策
要实现我国生物柴油的产业化发展,有几点值得注意的方面,以下进行简单的论述:首先,在来源选择和使用的过程中,可以利用闲田进行油菜套中,通过基因工程改善作物产油量,运用更多的空闲资源和生物工程技术创造价值,提高产量,在保证农业用地的基础上实现生物柴油生产来源的可靠保证。其次,生物柴油产业化生产受到阻碍的主要原因是生产成本过高,无法得到普及,针对这种现象,可以针对油脂自身结构特点,走一条经济可行的合成和多元化产品开发的路线,实现生产成本的降低。并且生物柴油产业化发展过程中,受到技术、原料和产业化配套产业发展的限制,生物柴油建厂要根据我国实际情况坚持与时俱进,循序渐进的过程。当然制定完善的生物柴油产品质量标准和相关技术指标并完善流通和销售体系等等也是十分重要的,是生物柴油产业化生产能够持续扩张的重要保证。
3 结语
生物柴油产业作为全球瞩目的重要新能源开发产业,对于我国未来的发展和新能源取代旧能源实现全面的现代化建设具有特别的意义。生物柴油生产作为新兴行业在我国还属于刚起步,在制备技术和产业化生产道路上都存在很多不足之处,生物柴油是可再生的环保型新能源,是未来的能源发展趋势,生物柴油产业化发展是提高一个国家综合竞争实力的重要推动力量,在未来的发展中,结合国家政策扶持和相关能源调控等措施,实现我国生物柴油能源产业化发展是总体发展战略思想也是必然趋势。
参考文献
[1] 鲁厚芳,史国强,刘颖颖,梁斌.生物柴油生产及性质研究进展[J].化工进展,2011(1)
[2] 常新林.生物柴油研究生产现状及发展趋势[J].中国科技信息,2011(9)
[3] 赵檀,张全国,孙生波.生物柴油的最新研究进展[J].化工技术与开发,2011(4)
[4] 谢玉强,黄昭月.生物柴油的应用和研究现状及进展[J].科技信息,2011(7)
[5] 罗光碧,涂勇,林朝阳,刘明刚,吴勇.生物柴油的现状及前景展望[J].泸天化科技,2011(2)
[6] 赵檀,张丽,冯成江,张国甲.第二代生物柴油的研究现状与展望[J].现代化工,2011(5)
[7] 佟华芳,邴淑秋,赵光辉.生物柴油的制备技术及发展方向[J].化工中间体,2011(8)
[8] 谭冬霞,徐丽萍.我国生物柴油研究现状及发展对策[J].中国科技信息,2011(18)
【关键词】生物质;直燃发电;大容量;电化联产
1.背景
能源是人类经济社会存在和发展的基础,同时也是影响社会发展的主要因素。随着经济社会的发展,人类使用的能源特别是化石能源所占的比例越来越多,能源对经济社会发展的制约日益突出,对赖以生存的自然环境的影响也越来越大。随着化石能源不断消耗造成的能源紧缺以及环境恶化等问题逐渐被人们所认识,世界各国越来越重视清洁能源技术的开发,其产业化利用比例也越来越大。在这其中,生物质能是除化石能源之外的第四大能源,具有清洁环保、可再生、资源总量大且分布广泛易获取的特点,且与化石能源一样可储存、可运输,可以转变为多种产品满足多种利用形式,是清洁能源的重要组成部分。当前,生物质直燃发电是生物质能规模化利用的主要方式,具有良好的社会效益和经济效益,已受到世界各国政府的高度重视。
2.发展生物质发电产业意义重大
目前,世界能源发展已进入新一轮战略调整期,各发达国家和新兴国家纷纷制定能源发展战略,大力开发生物质能,作为替代化石能源、保障国家能源安全和节能、减排的重要战略措施。作为当前生物质能规模化利用的主要方式,生物质发电产业的意义也越来越被人们所重视。
2.1 生物质发电产业对“新四化”中“城镇化”和“农业现代化”建设有促进作用
我国是农业大国,拥有丰富的生物质能资源,而最大量的生物质资源集中在农村。目前,生物质直燃发电项目一般都建设在粮食主产区如东北、华北、华中等地区,以充分利用当地的农作物秸秆的生物质资源。以装机容量为2.5万千瓦的生物质发电厂为例,年发电量可达1.5-2亿千瓦时,新增产值超亿元,同时,每年消耗各类农作物秸秆约20-25万吨,按照250元/吨计算,可为当地农民增加收入达5000-6000万元以上。另外,在农作物秸秆的收、加、储、运过程中,还为当地农民增加了各类就业机会。近几年,随着生物质发电产业的不断完善、稳定,各类农作物秸秆的需求量越来越大,也间接推动了农业机械装备的发展,从而进一步促进农业与农村的发展。
2.2 生物质发电产业是替代化石能源和节能减排的有效载体
与常规火力发电项目相比,生物质直燃发电项目普遍装机容量较小,但是,生物质直燃发电项目仅有不到10年的发展时间,从目前的现状和长期的发展趋势来看,随着生物质原料收集体系的不断成熟完善、人们清洁能源意识的不断提高,生物质发电产业具有很大的替代化石能源的潜力,更重要的是,发展生物质发电项目,能够有效处理原来被废弃的各类生物质原料,变无序处理为有效利用,在减少温室气体排放,降低城乡因秸秆焚烧引起的大气污染,改善环境方面等效果明显,据测算,一台装机2.5万千瓦的生物质直燃发电机组,与同类型火电机组相比,每年可减少二氧化碳排放约10-15万吨,且实现二氧化碳闭路循环,氮氧化物、硫氧化物以及粉尘的排放分别是化石燃料电厂排放标准的1/5、1/10 和1/28,节能减排效果突出。
3.生物质直燃发电技术简介
生物质能是太阳能以化学能形式储存在各类生物质原料中的能量,生物质直燃发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术。
生物质直燃发电项目的生产系统主要由生物质加工处理系统、输送系统、锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统、化学水处理系统及除灰、除渣系统等各部分组成,主要生产过程是将生物质原料从附近各个收购站点运送至生物质电厂,经破碎、分选等加工处理后存放到原料仓库,然后由原料输送装置将其送入生物质锅炉燃烧,通过锅炉换热将生物质燃烧后的热能转化为高温、高压蒸汽,推动蒸汽轮机做功,最后带动发电机生产电能。生物质原料燃烧后的灰渣落入除灰装置,由输灰机送到灰坑,进行灰渣处理。烟气经过烟气处理系统后由烟囱排放入大气环境中。
生物质直燃发电与常规火电厂相比,原理上是相同的,但是,在原料供给体系和锅炉等方面存在一些差异。
4.生物质直燃发电项目发展现状和趋势
2006年12月1日投产的国能单县1X30兆瓦生物质直燃发电项目是我国第一个生物质直燃发电项目,拉开了国内生物质发电产业发展的序幕,由此,我国的生物质直燃发电项目开始进入了高速发展阶段。国家电网公司、华能集团、大唐集团、华电集团、国电集团、中电投集团、中节能公司等企业纷纷参与生物质直燃发电项目的投资、建设、运营,国内民营企业及外资企业也纷纷进入该领域,截至到2013年底,我国已成功投产运营生物质直燃发电项目的约162个,装机容量4070兆瓦。在我国的可再生能源发展“十二五”规划中,农林生物质发电利用规模将达到800万千瓦,可以预见,生物质直燃发电项目发展空间仍然巨大。国家发改委、国家能源局、国家环保部联合下发的《能源行业加强大气污染防治工作方案》(发改能源(2014)506号)中提出:“促进生物质发电调整转型,重点推动生物质热电联产、醇电联产综合利用,加快生物质能供热应用,继续推动非粮燃料乙醇试点、生物柴油和航空涡轮生物燃料产业化示范。2017年,实现生物质发电装机1100万千瓦”,可以看出,生物质发电项目作为国家调整能源结构,缓解能源开发利用与生态环境保护矛盾的重要手段,越来越受到重视。
5.发展生物质直燃发电项目的建议
从近几年的实践来看,我国生物质直燃发电项目单个装机规模普遍为12MW-30MW,装机规模小、受原料限制大、抗风险能力弱,能量利用率不高,从长期来看,生物质直燃发电项目除去在现有装机规模下发展生物质热电联产外,还可以发展大容量生物质直燃发电机组和电化联产等模式。
5.1 发展大容量生物质直燃发电机组
随着生物质直燃发电技术特别是生物质锅炉技术的不断进步以及世界范围生物质原料收、加、储、运体系的不断完善,发展建设大容量生物质直燃发电机组的条件逐渐成熟,大容量生物质发电机组在能量利用率、机组稳定性、经济性和节能减排方面的优势将会逐渐被认识。
5.2 电化联产
电化联产指的是生物质发电与生物质综合利用相结合一种生产模式,生物质发电系统提供各类能源,生物质综合利用系统提供各类深加工产品,二者有机结合,是生物质直燃发电产业调整转型的一个方向。如醇电联产生产方式就是通过纤维素乙醇系统和生物质发电系统将农林生物质资源的物质转化和能量转化结合起来进行耦合生产,可以进一步提高生物质原料的利用效率,较大程度实现生物质的能源化利用,实现了物质和能量的“分级转化-梯级利用”。
参考文献
[1]王久臣,戴林,田宜水,秦世平.中国生物质能产业发展现状及趋势分析[J].农业工程学报,2007(09):276-282.
[2]李景明,薛梅.中国生物质能利用现状与发展前景[J].农业科技管理,2010(02):1-4.
[3]丁晓雯,李薇,唐阵武.生物质能发电技术应用现状及发展前景[J].现代化工,2008(S2):110-113.
【关键词】煤化工 COD排放 氨氮排放 工业用水约束
【Abstract】As an important part of clean and efficient utilization of coal, the development of coal chemical industry was worth looking forward to. At present, the water environment constraint restricted the development of coal chemical industry. Using the statistical and econometric theory, the water environmental constraints of seven provinces, in which the coal chemical industry was developed rapidly, were analyzed in this paper. And it was concluded that comparing to Xinjiang and Neimeng, Shanxi, Henan and Qinghai were the appropriate areas for developing coal chemical industry. Finally in order to promote further development of coal chemical industry, the recommendations were put forward.
【Keywords】Coal chemical industry; COD Emission; Ammonia Nitrogen Emission; Constraint of industrial water
1 前言
多年来,作为战略储备,煤化工工艺技术得到长足发展。当前,焦化、化肥等传统煤化工正逐步实现高效化、清洁化发展,煤制燃料(油品、天然气等)、煤制化学品(甲醇、烯烃、芳烃、乙二醇、二甲醚等)等现代煤化工也已经发展到工业化示范阶段[1]。未来,随着煤炭利用模式的逐步升级,当煤炭产品作为原料被利用成为主流之时,现代煤化工将迎来产业化发展。目前,我国煤化工发展较快的省份包括山西、内蒙、陕西、河南、宁夏、青海、新疆7省。
现阶段,伴随着化工产品的产出,煤化工项目对生态环境产生一定影响,具体为:1)大气污染物排放,主要包括三方面:①煤中的S、N最终可能以SO2、H2S、NOx、NH3等形式混入烟气而排入大气中;②过程中的各种工艺废气,如焦化过程的焦炉煤气等;③CO2。2)水污染物排放,煤化工废水污染物成分复杂,包括氨氮、酚类、多换芳香族化合物以及含N、O、S的杂环化合物等石油类化合物。3)固体废物排放,包括煤气化过程产生的各种炉渣、废催化剂及污水处理工程中的污泥。其中,各类炉渣属于一般固体废物,废催化剂和污泥属于危险废物[2]。另据资料调研[3],与直接燃煤相比,煤化工的SO2排放可下降99.8%,粉尘排放可下降99.9%,和燃煤发电(带脱硫脱销,脱硫效率约90%)相比,SO2排放可进一步降低80%,NOx可降低75%。另外,与传统煤化工相比,源于工艺,现代煤化工可以将煤炭中的硫以及其他重金属分离出来使其能容易去除,使煤炭中的氮以氨氮的形式存在于废水中,其排放的CO2也可以收集起来,集中处理,减少CO2排放[4]。同时随着科学技术的不断进步,现代煤化工目前能源转化效率逐步提高,煤制天然气升级示范项目的能源转化效率达到56%~60%,高于燃煤发电40%~46%的水平,煤制油、煤制烯烃的能源转化效率都达到40%以上。提高能效也是CO2减排的有效途径。另据相关研究,煤制天然气用于民用和工业燃气、车用燃料等与发展煤电的能源转化效率相当,在一些应用领域由于煤电,不会造成全社会CO2排放量的增加[3]。相比较,煤化工废水成分复杂,废水中COD一般在2000~4000mg/L,氨氮为200~500mg/L,总酚质量浓度为300~1000mg/L,挥发酚质量浓度为50~300mg/L,同时还含有氰化物、硫氰化物、多环芳香族化合物及杂环化合物等有毒有害物质,是当前难处理的工业废水之一[5]。此外,煤化工废水处理还存在污染物处理技术滞后于生产技术的可能[2]。因此,煤化工对大气污染较小,其生态环境影响主要源于化工废水以及相应污染物的排放。
此外,煤化工属于高耗水行业。据资料调研,目前依生产工艺及产品种类不同,我国煤化工生产单产品水耗为4.5~14吨/吨-产品,合成氨、煤制二甲醚、间接煤制油、煤制烯烃、煤制气、直接煤制油等现代煤化工工艺水耗相对较高,其单产品用水约为10吨或以上[6]。
在我国建设生态文明、推行节能减排、实行最严格水资源管理制度的当下,煤化工发展的主要约束以化工废水排放和水资源短缺为特征的水环境约束。本文通过对我国山西等7省发展煤化工COD、氨氮排放空间和用水空间的研究,分析各省煤化工发展水环境约束,并基于此,对各省煤化工发展提出合理化建议,为各省煤化工规划的编制提供基础依据。
2 研究方法
本文研究的假设:
(1)“十三五”期间我国COD、氨氮排放总量控制力度不减,即2020年比2015年COD、氨氮排放总量增加或减少比例与“十二五”相同。
(2)假设未来山西等7省COD和氨氮排放空间、新增工业用水全部用于新上马的煤化工项目。
课题组基于上述假设,通过调研、数据整理、汇总,充分运用计量经济学、统计学原理,对山西、内蒙、陕西、河南、宁夏、青海、新疆“十三五”COD、氨氮排放总量、工业用水总量进行预测。将各预测值分别与“十三五”各省的COD、氨氮排放、用水总量控制目标比较,得出各省的COD、氨氮排放空间、新增工业用水量。
本报告定义煤化工发展COD排放最大限值为COD排放空间,煤化工发展氨氮排放最大限值为氨氮排放空间,煤化工发展用水最大限值为新增工业用水量。
3 煤化工发展水环境约束分析
3.1 水污染物排放约束分析
由表1,在当前节能减排政策环境和科学技术水平下,按照当前的经济发展模式及速度,山西、内蒙、河南、宁夏、青海至2020年均有COD和氨氮排放空间。陕西省COD排放空间较大,却没有氨氮排放空间。新疆则没有COD和氨氮的排放空间。在当前假设下,按照目前的发展和污染物减排模式,氨氮排放将构成陕西省煤化工发展的约束;对于新疆而言,COD和氨氮均为其煤化工发展的污染物排放约束。因此,在煤炭资源有保障的前提下,我国布局煤化工项目宜优先选择河南、内蒙、山西、宁夏、青海等纳污能力较强的省份。而若在陕西、新疆建设煤化工项目需强化污染物减排,提高准入条件,如必须选择废水零排放流程,同时加强监管,确保污染物不外排;或者改革节能减排机制,创新节能减排技术,强化节能减排力度为发展赢取空间。
3.2 水资源约束分析
由表2,按照当前的经济发展水平和水资源利用模式,至2015年、2020年、2030年,山西、陕西、河南、青海均有一定的煤化工发展用水空间;而宁夏、新疆两省至2020年煤化工发展用水空间不足,内蒙至2015年煤化工发展用水空间不足。但是随着节水技术的进步,用水效率的提高,至2030年,用水将不再成为煤化工发展的约束。分析各省当前的用水结构(见图1),新疆、宁夏、内蒙农业用水占比较大,达到本省用水的77%~93%,是主要用水方面。因而,对于宁夏、新疆、内蒙,创新优化用水结构,创新用水模式是解决其用水短缺的必要选择。据调研所知,内蒙正在进行工农业水权置换探索,期望达到水资源节约和优化配置的目的。因此,从水资源约束的角度考虑,2020年前,在煤炭资源有保障的前提下,国家布局煤化工项目应该优先考虑山西、陕西、河南、青海等工业用水较丰富地区。而在宁夏、内蒙、新疆应限制发展煤化工。同时,提高煤化工项目准入门槛,在工艺上,选择节水工艺、提高水的再生和回用的工艺、空冷技术等[7-8]。
4 结论及建议
随着煤炭产业的转型升级和科学技术的进步,作为煤炭清洁高效利用的重要方面,作为石化产业的有益补充和合理替代,煤化工的发展前景值得期待。然而,现阶段由于受到废水处理困难和水资源短缺等的影响,煤化工还处于工业化示范阶段。本文基于研究,认为在煤炭资源保障充分的前提下,综合考虑地区纳污能力和工业用水供给,我国煤化工项目应优先在山西、河南、青海等省有序建设,而在新疆、内蒙等省,则不适宜大规模布设煤化工项目。然而,新疆,内蒙等地煤炭资源丰富且煤种多不适宜长距离输送应就地转化。因此,为推进煤化工的进一步发展,建议:
(1)现阶段将煤化工作为战略储备,加大技术研发投入,重点在煤化工工艺流程的低成本、高效、稳定、连续运转、节能节水、“三废”处理及综合利用技术等方面取得突破性进展,在自然资源、生态环境可承载范围内实现煤化工的产业化发展。
(2)强化用水管理,试行水权置换。第一,因地制宜建立与经济社会良性发展高度协调的水资源管理体制。水是生命之源,是人们正常生产生活的基本物质保障。用水管理是对水活动的管理,通过有效控制用水,实现合理用水,使有限的水资源发挥最大效益[9]。准确把握地区经济发展、社会进步以及人们生产生活需求等现状,加强宏观调控,积极推进用水管理改革,逐步建立起分级管理,权责明确,运转协调、行为规范的用水管理体系。完善用水管理相关制度,包括用水总量控制制度、用水定额管理制度、有偿使用制度、用水节水管理制度等[10]。第二,改革水价,明晰水权,建立市场机制。充分发挥市场在资源配置中的作用,运用市场经济相关理论,在公平合理和效率优先的原则下做好水权的初始配置,明晰水的所有权、使用权、收益权,建立合理的用水定价机制,建立与发展以市场为手段和政府宏观调控相结合的水市场,实现水资源的合理配置[11]。第三,建立用水效率管理体系。具体为:研究并建立用水效率管理指标,建立用水定额动态监管体系,完善用水监测计量和信息统计制度[11],强化计量和考核管理,建立并严格执行项目水资源论证报告制度,严格限制高耗水、重污染工业项目建设,建立水资源预警管理制度等[12]。第四,试行水权置换。基于研究,明确水权置换的范围、层次、规模,摸索水权置换程旭,制定水权置换的监督管理办法[12]。
(3)在新疆、内蒙等地应选择资源优势明显,环境纳污能力较强,工业用水较丰富地区,如准东、蒙东、鄂尔多斯地区,建设煤化工基地。
(4)提高行业准入条件,在新疆、内蒙等省上马煤化工项目,需选择节能、节水、环保工艺。首先,提高节水意识,基于对煤化工工艺用水系统的全面分析,改进工艺技术(如采用夹点技术[13]、空冷技术等),逐步优化水网。其次,尽可能实现工业废水的循环利用、循序再用,提高水的重复利用率[14]。再次,依据煤化工废水特点,制定合理的废水处理工艺(如预处理+生化处理+三级处理+污泥处理+废气处理+污水回用处理+浓盐水达标处理或浓缩处理+蒸发结晶的联合处理工艺[15]),实现废水“零排放”。
参考文献:
[1]韩红梅.当前我国煤炭深加工产业发展现状[J].煤炭加工与综合利用,2015(6):1-7.
[2]吕任生,陈平,张晓亮等.新疆煤化工产业开发中的环保问题分析[J].新疆环境保护,2009,31(3):22-25.
[3]李志坚.发展煤化工是实现煤炭清洁高效利用的重要途径[J].化工管理,2013(23):25-27.
[4]钱伯章.我国煤化工发展前景[J].上海化工,2015,40(1):33-38.
[5]王香莲,湛含辉,刘浩.煤化工废水处理现状及发展方向[J].现代化工,2014,34(3):1-4.
[6]裴云鹏.当前我国煤化工行业发展状况及建议[J].中国石油和化工经济分析,2011(11):27-30.
[7]张志国,关新玉,张紫平等.浅析解决煤化工产业水资源缺乏的途径[J].煤炭工程,2010(3):2-4.
[8]汪雁,张振文,陈洁.陕北煤化工工业园水环境影响对策实例研究[J].科技传播,2012(9):64,50.
[9]李伟.有效用水管理方式初探[J].吉林农业,2012(12):202.
[10]程旭权.对强化用水管理实行节约供排的思考[J].企业管理与改革,2014(11月上):131.
[11]万韬,梁谦.浅谈用水管理及其面临的问题与对策[J].甘肃农业,2014(2):40-41.
[12]赵鸿.加强水资源管理和实现水资源的可持续利用[J].甘肃农业,2013(13):34-35.
[13]唐宏青.正确处理煤化工与水的关系[J].化工设计通讯,2014,40(1):1-4.
[14]苗媛.煤化工用水及废水处理分析[J].化肥工业,2014,41(4):50-52.