我國化工行業(yè)生產(chǎn)每年消耗能源占全國能源消費總量的10%左右，其中五大重點行業(yè)合成氨、甲醇、純堿、電石、氯堿的能源消耗，分別占我國化學(xué)工業(yè)能源消費總量的約25%、12%、2%、9%、9%。在上述重點化工產(chǎn)品中，一般產(chǎn)品能源成本占總成本的20%～30%，高能耗產(chǎn)品的能源成本甚至達(dá)到產(chǎn)品成本的70%～80%，汞排放量接近全國60%，二氧化碳排放強(qiáng)度也明顯高于化工行業(yè)平均水平。因此，這五大重點化工行業(yè)成為節(jié)能減排工作重點關(guān)注的領(lǐng)域。為認(rèn)清形勢、摸清節(jié)能減排的家底，了解與國外先進(jìn)水平的差距，石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院于近期編制完成了《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究(初稿)》，從五大行業(yè)產(chǎn)品的原料結(jié)構(gòu)、裝置技術(shù)結(jié)構(gòu)及企業(yè)結(jié)構(gòu)角度，分析高能耗的成因、形成的階段，有針對性地提出了“十二五”末五大重點行業(yè)綜合能耗的平均值及先進(jìn)值、節(jié)能潛力以及相關(guān)的政策措施建議。
“從2012年至2015年底合成氨行業(yè)可節(jié)約能耗416萬噸標(biāo)煤和CO2減排量1670萬噸。2015年，合成氨行業(yè)加權(quán)平均綜合能耗應(yīng)降至1515千克標(biāo)煤/噸。”這一數(shù)據(jù)出自最近由石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院編制完成的《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究(初稿)》。規(guī)劃院提出這一目標(biāo)依據(jù)的是什么？作為化工五大重點耗能行業(yè)之首的合成氨行業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀及存在哪些問題？行業(yè)需要采取哪些措施才能實現(xiàn)這些目標(biāo)？針對這些問題，記者近日對規(guī)劃院相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了采訪。
原料技術(shù)決定能耗
合成氨工業(yè)是關(guān)系我國農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，其能源消耗量約占我國化學(xué)工業(yè)能源消費總量的25%，為化工五大重點耗能行業(yè)之首。預(yù)計2012～2015年國內(nèi)新增合成氨產(chǎn)能約為1000萬噸，同時考慮600萬噸落后或無效產(chǎn)能的退出，“十二五”末合成氨總產(chǎn)能將超過7000萬噸/年，與表觀消費量增長速度相比，產(chǎn)能增長過快，過剩形勢更加嚴(yán)峻。
國內(nèi)合成氨行業(yè)能耗與原料結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)及企業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。據(jù)規(guī)劃院負(fù)責(zé)此項研究編制工作的工程師溫倩介紹，受能源結(jié)構(gòu)的影響，我國氮肥生產(chǎn)原料是以煤為主、以天然氣為輔。目前全國氮肥行業(yè)用煤量占全國煤炭產(chǎn)量的2.6%左右。2011年，國內(nèi)合成氨生產(chǎn)原料中，煤炭約占76%，天然氣約占21%，油約占2%，焦?fàn)t氣約占1%。以煤為原料中，無煙煤約占64%，非無煙煤(煙煤、褐煤等)約占12%。
從與之相對應(yīng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)看，我國以天然氣為原料的合成氨裝置多為上世紀(jì)70年代以來陸續(xù)引進(jìn)的先進(jìn)成套技術(shù)，代表了同時期的國際先進(jìn)水平。隨著合成氨技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國對這些技術(shù)進(jìn)行了吸收改進(jìn)，合成氨生產(chǎn)能耗不斷降低。2011年我國天然氣合成氨的綜合能耗平均值為1205千克標(biāo)煤/噸(電力折標(biāo)系數(shù)取330克標(biāo)煤/千瓦時，下同)。其中天然氣合成氨35%產(chǎn)能的綜合能耗都處于先進(jìn)水平(1020～1160千克標(biāo)煤/噸)，基本上代表了世界的先進(jìn)水平。
我國以非無煙煤為原料的合成氨生產(chǎn)主要以大中型氮肥企業(yè)為主，綜合能耗在1500～2050千克標(biāo)煤/噸，2011年平均綜合能耗水平約為1688千克標(biāo)煤/噸。其中按不同的氣化技術(shù)分類，主要包括水煤漿加壓氣化、干粉煤加壓氣化、碎煤固定層加壓氣化幾種類型，綜合能耗略有差異。其中，綜合能耗在先進(jìn)水平(1500～1700千克標(biāo)煤/噸)的產(chǎn)能比例達(dá)40%，綜合能耗在落后水平(1800～2050千克標(biāo)煤/噸)的產(chǎn)能僅占17%左右。
存在問題不容忽視
根據(jù)《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究(初稿)》，從近幾年的合成氨行業(yè)產(chǎn)量與噸氨綜合能耗看，能耗下降幅度逐年減小，能源總消耗量在8000萬噸標(biāo)煤左右。2011年我國合成氨單位產(chǎn)品平均綜合能耗1575千克標(biāo)煤/噸，較2006年全行業(yè)平均單耗下降約9.2%，噸氨產(chǎn)品平均綜合能耗下降160千克標(biāo)煤/噸，全國合成氨生產(chǎn)節(jié)能共計811萬噸標(biāo)煤。這與“十一五”期間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和原料結(jié)構(gòu)調(diào)整、關(guān)鍵技術(shù)升級以及加強(qiáng)末端治理有密切關(guān)系。
我國現(xiàn)有合成氨企業(yè)約485家，大中小企業(yè)并存，不利于節(jié)能減排工作的全面開展。一方面，部分企業(yè)的節(jié)能意識淡薄，還需加強(qiáng)政策方針的宣傳和交流;另一方面，能源統(tǒng)計制度和統(tǒng)計方法尚不完善，合成氨企業(yè)數(shù)量龐大，要加強(qiáng)能源計量管理，確保統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及時，才能清楚的反映各企業(yè)裝置的能耗水平，為全行業(yè)的節(jié)能工作提供依據(jù)。同時，由于缺乏有力的鼓勵措施和獎懲機(jī)制，企業(yè)開展熱電聯(lián)產(chǎn)、蒸汽多級利用、余熱回收等工作的積極性有待提高。
摸清家底確立目標(biāo)
參考工信部去年底發(fā)布的《合成氨行業(yè)準(zhǔn)入條件》以及2011年合成氨企業(yè)綜合能耗統(tǒng)計結(jié)果，該報告取各原料類型能耗水平位于產(chǎn)能前35%的作為國內(nèi)先進(jìn)指標(biāo)，得到了合成氨綜合能耗先進(jìn)值。其中，天然氣頭合成氨綜合能耗先進(jìn)水平為1020～1160千克標(biāo)煤/噸，非無煙煤頭合成氨能耗先進(jìn)水平為1500～1700千克標(biāo)煤/噸，無煙煤頭合成氨為1365～1570千克標(biāo)煤/噸。
參考“十一五”末合成氨行業(yè)的能耗分布情況：產(chǎn)能占15%的合成氨裝置能耗處于國內(nèi)落后水平，是必須采取節(jié)能減排措施的部分;另有約50%產(chǎn)能的能耗是國內(nèi)平均水平，建議部分進(jìn)行節(jié)能減排改造。總體來看，預(yù)計到2015年節(jié)能減排可實現(xiàn)最理想潛力的近30%。合成氨行業(yè)節(jié)能減排工作的重點包括：調(diào)整原料結(jié)構(gòu)，加快淘汰落后產(chǎn)能;依靠科技進(jìn)步，推廣節(jié)能減排技術(shù);加大末端治理，實施污水零排放和“三廢”無害化處理;創(chuàng)新模式，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì);建立完善節(jié)能減排指標(biāo)考核體系五個方面。
采取實施上述措施后，預(yù)計到2015年，我國以天然氣、非無煙煤、無煙煤為原料的合成氨生產(chǎn)綜合能耗平均值將分別降至1150、1620、1590千克標(biāo)煤/噸以下，與2011年綜合能耗相比，降幅分別為4.6%、4.0%、5.5%；全國合成氨行業(yè)噸氨綜合能耗下降約60千克標(biāo)煤，全行業(yè)綜合能耗平均值降至1515千克標(biāo)煤/噸。“十二五”末綜合能耗平均值和建議先進(jìn)值分別為：天然氣頭合成氨≤1150千克標(biāo)煤/噸和≤1130千克標(biāo)煤/噸；非無煙煤頭合成氨≤1620千克標(biāo)煤/噸和≤1500千克標(biāo)煤/噸；無煙煤、焦炭為原料合成氨為≤1590千克標(biāo)煤/噸和≤1300千克標(biāo)煤/噸。
多項措施保駕護(hù)航
根據(jù)報告調(diào)研結(jié)果，從產(chǎn)能情況看，預(yù)計2012至2015年新增合成氨產(chǎn)能約為1000萬噸，“十二五”末合成氨總產(chǎn)能將超過7000萬噸/年。從原料結(jié)構(gòu)目標(biāo)看，2015年全國以非無煙煤為原料的產(chǎn)能比重將提高到25%，以無煙煤為原料的合成氨產(chǎn)能比重下降至55%。以天然氣為原料的合成氨產(chǎn)能比重下降至18%，其余2%為以焦?fàn)t氣為原料。
該報告分析得到的合成氨行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)是：2015年，加權(quán)平均綜合能耗降至1515千克標(biāo)煤/噸。從2012年至2015年結(jié)束，合成氨行業(yè)可實現(xiàn)節(jié)約能耗量416萬噸標(biāo)煤和CO2減排量1670萬噸。“十二五”期間，氮肥行業(yè)廢水排放總量應(yīng)比“十一五”末減少17%，氨氮減少18%，COD減少13%;廢氣、廢固基本達(dá)到綜合利用和無害化處理的要求。
對此，報告參考《石油和化學(xué)工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《氮肥行業(yè)“十二五”發(fā)展思路》提出了以下幾點措施建議。
一要重視節(jié)能技術(shù)改造，落實各項節(jié)能技術(shù)。從實際情況分析，現(xiàn)有節(jié)能狀況還有相當(dāng)大的發(fā)展空間。因此，應(yīng)鼓勵現(xiàn)有企業(yè)進(jìn)行以原料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能、環(huán)保和安全為目的的技術(shù)改造。比如，現(xiàn)有固定層間歇式煤氣化工藝應(yīng)全部配套建設(shè)吹風(fēng)氣余熱回收、造氣爐渣綜合利用裝置。淘汰天然氣常壓間歇蒸汽轉(zhuǎn)化工藝。開好管好已經(jīng)建成和在建的加壓粉煤氣化裝置，保證這些裝置的運行指標(biāo)均能達(dá)到先進(jìn)的氣化水平。
二要加快淘汰落后產(chǎn)能，嚴(yán)格執(zhí)行消耗限額標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)生以下情況之一的現(xiàn)有合成氨企業(yè)，由監(jiān)管部門對其進(jìn)行重點監(jiān)控，限期整改仍達(dá)不到相關(guān)規(guī)定的，應(yīng)作為落后產(chǎn)能退出。其中包括“三廢”排放不達(dá)標(biāo)，發(fā)生重大安全事故，年平均噸氨能耗高于現(xiàn)行的《合成氨單位產(chǎn)品能源消耗限額》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限定值。即使用優(yōu)質(zhì)無煙塊煤為原料的，如果能耗高于1900千克標(biāo)煤/噸;使用非優(yōu)質(zhì)無煙塊煤、焦炭、型煤為原料的，能耗高于2200千克標(biāo)煤/噸;使用天然氣、焦?fàn)t氣為原料的，能耗高于1650千克標(biāo)煤/噸，均屬于淘汰對象。要下決心淘汰落后的工藝和設(shè)備包括：天然氣常壓間歇催化轉(zhuǎn)化制氣工藝，造氣吹風(fēng)氣、爐渣余熱回收及污水處理設(shè)施不完善的固定層間歇式煤氣化裝置，半水煤氣氨水液相催化脫硫工藝，DN600系列氨合成設(shè)備等。
三要提高產(chǎn)業(yè)集中度，向單系列大型化發(fā)展。“十二五”期間氮肥行業(yè)集中度應(yīng)有明顯提高，大型氮肥企業(yè)(包括集團(tuán))產(chǎn)能比重應(yīng)占80%以上;全國氮肥企業(yè)數(shù)量應(yīng)降至250家以下;建成20個具有核心競爭力的大型氮肥企業(yè)集團(tuán)。合成氨裝置應(yīng)向單系列大型化方向發(fā)展，逐步淘汰能耗高、污染嚴(yán)重、經(jīng)營虧損的生產(chǎn)企業(yè)。
，還應(yīng)健全各項節(jié)能制度，提高節(jié)能科學(xué)管理水平;樹立先進(jìn)的樣板，推廣先進(jìn)的經(jīng)驗;加大財政性資金對節(jié)能減排工作的支持力度;完善標(biāo)準(zhǔn)體系和行業(yè)準(zhǔn)入機(jī)制以及推動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加強(qiáng)關(guān)鍵和前沿技術(shù)的開發(fā)研究等，以確保目標(biāo)的順利實現(xiàn)。
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