
“十一五”以來,我國純堿行業(yè)增勢強勁。但作為高耗能行業(yè),純堿行業(yè)的能源消費占到了我國化學工業(yè)能源消費總量的2%,發(fā)展中面臨的資源和環(huán)境壓力不斷加大。為協(xié)助純堿行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排,石油和化學工業(yè)規(guī)劃院在《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究》(初稿)中提出,如果我國現(xiàn)有純堿產(chǎn)能全部參照國內(nèi)或國際最先進水平,預計“十二五”末期,氨堿法純堿單位產(chǎn)品的平均能耗約為366千克標煤/噸,聯(lián)堿純堿單位產(chǎn)品的平均能耗約為270千克標煤/噸;氨堿法綜合能耗先進值為小于等于350千克標煤/噸,聯(lián)堿法為小于等于255千克標煤/噸;全行業(yè)最大節(jié)能減排潛力為節(jié)約90萬噸標煤、減排234萬噸二氧化碳;氨堿法純堿單位產(chǎn)品的廢水排放量不超過10立方米,聯(lián)堿純堿單位產(chǎn)品的廢水不超過3立方米。那么,規(guī)劃院制定這些目標的依據(jù)是什么呢?這些目標又該如何實現(xiàn)?記者對相關負責人進行了采訪。
依據(jù)一: 工藝水平明顯提升
據(jù)負責編制《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究》(初稿)中純堿部分的規(guī)劃院化肥處工程師尚建壯介紹,此次編制的規(guī)劃,首先依據(jù)的是國內(nèi)純堿企業(yè)的原料、技術(shù)及企業(yè)結(jié)構(gòu)特點。
尚建壯告訴記者,我國氨堿法主要原料是原鹽、石灰石和焦炭(或白煤);聯(lián)堿法主要原料是鹽、液氨和二氧化碳,通常聯(lián)堿企業(yè)有合成氨裝置,合成氨脫除的二氧化碳供純堿生產(chǎn)。從目前國內(nèi)兩種工藝路線企業(yè)的消耗水平看,氨堿法和聯(lián)堿法的氨耗平均水平分別為4.0千克和352千克,氨耗先進水平分別為3.2千克和340千克。
從技術(shù)結(jié)構(gòu)上看,進入2009年,國內(nèi)純堿生產(chǎn)工藝朝著更加多元化的方向發(fā)展。聯(lián)堿裝置具有鹽利用率高、污染少、能耗低等優(yōu)點,但需配套建設合成氨系統(tǒng),一次性投資較大,聯(lián)產(chǎn)氯化銨又易受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和復合肥行業(yè)發(fā)展的制約;產(chǎn)能擴張主要集中在老廠擴能改造和搬遷,新建裝置主要集中在西南地區(qū)。氨堿裝置建設規(guī)模大、產(chǎn)品質(zhì)量高,但需要豐富的原鹽、石灰石、焦炭、水等資源供應,且要排放大量廢渣、廢液,因此擴能和新建裝置主要集中在西北等相關資源豐富且具有荒灘或有排污條件的地方。天然堿裝置則集中在河南等地的天然堿資源區(qū),具有高質(zhì)量、低成本優(yōu)勢,具備規(guī)模化生產(chǎn)條件,近年來保持較快的發(fā)展勢頭,但受資源限制,進一步大規(guī)模擴產(chǎn)的可能性不大。
從2005年到2011年不同生產(chǎn)工藝產(chǎn)能所占比例變化趨勢來看,氨堿產(chǎn)能從2005年占純堿總產(chǎn)能的51.60%下降到了2011年的44.28%;聯(lián)堿產(chǎn)能占比從42.62%上升到了48.30%;天然堿占比從5.78%提高到了7.42%。
我國純堿工業(yè)技術(shù)裝備相對先進,部分企業(yè)工藝技術(shù)水平已經(jīng)接近世界先進水平,但由于純堿企業(yè)數(shù)量多,平均技術(shù)水平距離世界先進水平還有一定差距。近年來純堿企業(yè)在老裝置改造、搬遷和新裝置建設過程中,大量采用了我國自行研制開發(fā)的新工藝、新技術(shù)和新設備,同時引進了部分先進的技術(shù)和設備,使我國純堿企業(yè)的技術(shù)與裝備水平有了較大幅度的提高。大型堿廠的技術(shù)裝備水平朝著先進、大型、高效和節(jié)能的方向前進了一大步,接近了世界先進水平。除此之外,我國獨立設計制造的自身返堿煅燒爐、自然循環(huán)外冷碳化塔等均為獨具風格的大型設備。我國先后還組織過幾次技術(shù)設備成套出口,從而在世界上擁有自己鮮明的特色。
從企業(yè)結(jié)構(gòu)上分析,我國大型純堿企業(yè)主要集中在渤海灣周圍,基本都靠近大型鹽場,能夠滿足大型純堿裝置需要的原鹽和水資源供應。西北地區(qū)青海堿業(yè)公司和西南和邦集團純堿裝置投產(chǎn)后,生產(chǎn)重心向西轉(zhuǎn)移,地域產(chǎn)業(yè)特色形成。2000年,我國純堿行業(yè)年產(chǎn)量超過50萬噸的企業(yè)只有6家,企業(yè)規(guī)模小而且分散;2011年,純堿企業(yè)數(shù)量雖然沒有明顯變化,但各家企業(yè)規(guī)模顯著提高,純堿年產(chǎn)量超過50萬噸的企業(yè)已達13家。
依據(jù)二:節(jié)能降耗成效已顯
尚建壯談到,“十一五”期間,我國純堿行業(yè)節(jié)能減排成效顯著,單位產(chǎn)品能耗大幅度下降,主要措施包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、關鍵技術(shù)升級、加強環(huán)保治理等。這為他們制定“十二五”末的純堿行業(yè)能耗指標提供了可靠的依據(jù)。
首先,“十一五”期間,國內(nèi)新增純堿產(chǎn)能達1020萬噸,基本為國內(nèi)國際領先技術(shù),同時部分落后產(chǎn)能得到淘汰和退出,提升了全行業(yè)的資源能源綜合利用水平。
其次,關鍵技術(shù)實現(xiàn)升級。國內(nèi)自主研究開發(fā)的重大技術(shù)和設備有:變換氣制堿工藝、自然循環(huán)外冷式碳化塔、聯(lián)堿兩個過程采用液氨直冷和逆料流程、自身返堿煅燒爐、固相水合法及液相水合法重質(zhì)純堿技術(shù)和設備、石灰純堿法精制鹽水及內(nèi)冷吸氨塔等;引進的重要技術(shù)和設備包括真空蒸餾技術(shù)和新型蒸吸工藝和設備、篩板碳化塔、重堿二次分離技術(shù)和設備、擠壓法重質(zhì)純堿技術(shù)和設備、大型固相水合機、重質(zhì)純堿煅燒/冷卻爐等。純堿設備逐步實現(xiàn)了大型化。DCS生產(chǎn)控制系統(tǒng)的研究和推廣和自動包裝機的日益普及,使企業(yè)生產(chǎn)自動化水平大幅度提高。
再次,加強末端治理。近年來全行業(yè)把節(jié)能降耗、“三廢”資源化利用、環(huán)境保護作為關系自身生存和發(fā)展的大事來抓,大力推進清潔生產(chǎn),發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,積極推廣聯(lián)堿生產(chǎn)污水零排放、氨堿生產(chǎn)廢水超低排放、廢固綜合利用等多項減排技術(shù),取得了很好的效果,生產(chǎn)過程產(chǎn)生的“三廢”基本做到了有效回收和利用。2011年全國純堿行業(yè)在產(chǎn)能、產(chǎn)量都有較大增加的情況下氨氮排放量比2006年下降了30.4%,COD排放量比2006年下降28.6%,廢水排放量比2005年下降35%。
2011年我國氨堿法綜合能耗平均值為432千克標煤/噸,聯(lián)堿法綜合能耗平均值為293千克標煤/噸,較2006年平均單耗分別下降約17%和15%;全國純堿生產(chǎn)節(jié)能共計108萬噸標煤,減排二氧化碳為283萬噸。相比2006年,2011年純堿行業(yè)主要污染物排放減排幅度分別為廢水35%,氨氮30.4%,COD28.6%。
從單位產(chǎn)品綜合能耗分析,氨堿法純堿裝置單位產(chǎn)品綜合能耗基本水平為0.432噸標煤,聯(lián)堿法裝置能耗為0.293噸標煤。我國純堿行業(yè)年綜合能耗約為744萬噸標煤,一噸標煤估計排放二氧化碳為2.62噸,則純堿行業(yè)約排放二氧化碳1950萬噸。
由于二氧化碳是純堿生產(chǎn)的主要原料之一。目前聯(lián)堿法純堿生產(chǎn)中二氧化碳來源主要是合成氨裝置脫碳工序,可認為純堿裝置是合成氨裝置的碳減排工段,以2011年我國聯(lián)堿法純堿產(chǎn)量1080萬噸計算(不考慮增量),則年可利用二氧化碳450萬噸。
目前,國內(nèi)氨堿法純堿的二氧化碳原料,由石灰石在窯爐中煅燒分解獲得。電石渣漿是電石水解后的副產(chǎn)品,其主要成分是氫氧化鈣,另外含有少量的乙炔氣體和氫氧化鎂及未反應完全的碳化鈣等。使用電石渣漿中的氫氧化鈣補充到灰乳中,在一定程度上可降低石灰窯能耗和原料消耗,同時減少了電石渣的污染。以行業(yè)內(nèi)15%氨堿法裝置采用煤化工行業(yè)提供二氧化碳,電石渣提供蒸氨氫氧化鈣模式生產(chǎn)純堿,以2011年我國氨堿法純堿產(chǎn)量990萬噸計算(不考慮增量),則年可利用二氧化碳65萬噸。
依據(jù)三: 技術(shù)應用前景看好
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