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电石炉尾气资源化利用任重道远

2020-3-31 9:58:05来源:中国氯碱网作者:
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  • 国家资助资金迟迟不到位,政策也不配套,电石炉尾气资源化利用困难重重
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国家资助资金迟迟不到位,政策也不配套,电石炉尾气资源化利用困难重重

我国每年产生的电石炉尾气超过150亿立方米,绝大部分被放空或“点天灯”,每年因此相当于损失240万吨标准煤。同时排放1200万吨二氧化碳和90余万吨粉尘。电石炉尾气大量排放造成的环境污染和资源浪费备受关注。为鼓励企业对电石炉尾气的综合利用,2008年,国家发展改革委把电石炉尾气的净化与资源化利用列入“重大产业技术开发专项,并于当年委托相关机构对新疆、内蒙古、宁夏、云南等省区推荐上报的4个电石炉尾气净化利用项目组织了专家评审。这4个项目最终将获得发改委累计3200万元的“重大产业技术开发项目”资金资助。

然而,令人遗憾的是,直到2008年底,全国电石炉尾气利用量尚不足15亿立方米,利用率不足10%。这是为什么呢?近日,电石行业专家在接受采访时道出“病因”。

企业为啥不愿冒风险

缺少先进成熟的净化技术,是电石炉尾气利用率低下的主要原因

“电石炉尾气是个宝,但由于其构成复杂,净化提纯难度大,而国内外目前可供选用的真正成熟、可行且实现了工业化生产的技术工艺又很少,因而回收利用率一直很低。”中国电石工业协会副秘书长、资深专家戎兰狮认为:缺少先进成熟的净化技术,是电石炉尾气利用率低下的最主要原因。

戎兰狮告诉记者,电石炉尾气的主要成分有:一氧化碳(含量75%~90%)、氢气(含量2%~10%)、甲烷(含量2%~4%)等。另外还有硫化物、磷化物、碳化物、钙镁氧化物、煤焦油等十几种成分。加之其出炉温度较高(400~800℃)、气体压力小,因此,无论输送还是净化的难度都很大。虽然可通过旋风分离、静电除尘、多级布袋除尘等手段,使电石炉尾气粉尘含量最低降至20毫克/立方米,一氧化碳含量提升至85%以上。但想进一步分离其中的二氧化碳、甲烷、氢气等组分,使其变成可生产合成氨和甲醇等化工产品的原料气,不仅投资大,运行成本高,而且可供选择的成熟技术很少。

据戎兰狮介绍,目前业内比较认可和已经使用的净化方法是:先将电石炉尾气经干法除尘除去大量粉尘,然后通过湿法喷淋工艺除去其他杂质和残余粉尘,已经有企业采用这一技术,分离提纯电石炉尾气生产甲酸钠等产品。但这一研究成果仍存在两个问题:一是水洗后的煤焦油与碳化物、钙镁氧化物沉淀形成煤泥堵塞管道,每隔一段时间,企业就得停车清理管道,影响了装置的长周期连续生产。二是净化后的电石炉尾气能否达到合成氨、甲醇等化工产品对合成原料气纯度的要求,目前尚无工业化装置加以验证。由于合成氨、甲醇生产对原料气的纯度要求很高,微量的硫化氢及其他杂质都会引发触媒中毒,导致装置无法正常运行。因此,即便电石炉尾气净化后能达到生产甲酸钠的要求,也不能确保这种净化技术可以满足合成氨、甲醇生产对电石炉尾气净化工艺的要求。

另外,配套建设合成氨、甲醇装置,只有达到一定的规模才有效益,而一套规模装置的一次性投资,少则几千万元,多则上亿元,比建设密闭电石炉的成本还大。在没有成熟可靠的技术工艺和产业化示范装置的情况下,企业自然不愿冒这种风险。

受制于现行政策和产业结构

企业规模小、布局分散、密闭电石炉比例低,不利于尾气资源化利用;现行政策难以调动企业综合利用电石炉尾气的积极性

“相关政策缺失或不配套,不利于电石炉尾气的资源化利用。”中国电石工业协会会长、内蒙古白雁湖化工股份有限公司董事长张玉认为,现行政策和电石产业结构不合理是导致电石炉尾气利用率低下的另一原因。

首先,密闭电石炉比例过小,不利于电石炉气的回收和利用。经过几十年的发展,我国已经成为全球最大电石生产国。2007年,全国电石产能达2000万吨,产量1450万吨,实现了连续5年15%以上的高增长。但在电石产能产量高速增长的同时,作为电石炉尾气资源化利用先决条件的密闭电石炉的推广却十分缓慢,密闭电石炉占全国电石总产能的比例只有22%,相对于开放炉和内燃炉而言,密闭电石炉的尾气粉尘含量较小,处理难度小,产气量稳定,有回收净化的条件。目前密闭电石炉比例过小的现状,显然不利于电石炉尾气的回收和利用。

其次,企业规模小,布局分散不利于电石炉尾气的资源化利用。虽然经过几年的整顿和淘汰,我国电石企业的总体规模有所提高,但目前企业的平均规模依然不足5万吨。假设利用电石炉尾气生产甲酸钠,那么,5万吨/年的电石企业,只能配套一个3.5万吨/年的甲酸钠装置。而如果用电石炉尾气生产合成氨、甲醇、二甲醚等较高附加值的化工产品,按密闭电炉尾气产生量400立方米/吨,90%(CO+H2)有效成分计算,这个企业一年可产生1800万立方米有效气体,仅能配套一个1.8万吨/年的甲醇或合成氨装置。一个10万吨/年的电石企业,也只能配套一个3.6万吨/年的甲醇或合成氨装置。如此小的化工装置很难产生效益,其单位产品能耗肯定比全国平均水平高一大截,相当于回收了电石炉尾气的资源,但在配套建设的化工装置上多消耗了能源,使电石炉尾气回收利用的社会、经济、环保、节能减排效益大打折扣。

更重要的是,现行政策难以调动企业综合利用石炉尾气的积极性。自2004年国家对电石、铁合金、烧碱等高耗能行业实行差别电价政策以来,电石行业结构调整的步伐明显加快,一大批不符合国家产业政策要求的落后电石产能被淘汰。但对于剩下的符合国家产业政策要求的电石企业和电石炉,虽然将其划分为允许类和鼓励类,却并无政策上的差别和倾斜。尤其对符合《电石行业准入条件(2007年修订)》的新建大型密闭电石炉或经改造而成的大型密闭电石炉,具体怎么“鼓励”,至今没有明确说法。而一些采用密闭电石炉且对尾气回收利用的企业,也未获得电价、税收等方面的优惠。这一现状严重挫伤了企业回收利用电石炉尾气的积极性,迟滞了电石炉尾气回收利用的进程。

另外,国家有关部门虽然已经委托有关机构对新疆天业等企业申报的大型密闭电石炉清洁生产及炉气净化提纯技术开发项目组织了专家组评审,但至今未下拨“重大产业技术开发项目”资助资金。由于这些企业前期已经投入一定资金,受金融危机影响,企业目前资金十分紧张,在国家资助资金未到位的情况下,纷纷停止了项目的试验和研究,也将推迟电石炉气资源化利用的进程。

而从将要获得国家资助的4家企业看,无一例外全是国有或国有控股企业,民营企业被排斥在外,这一现象不利于公平竞争,更难以调动民营企业研发新技术、对电石炉尾气进行资源化利用的积极性。目前民营电石企业占电石生产企业总数的90%以上,如果民营企业回收利用电石炉尾气的积极性未被调动起来,即便有了可靠的技术,推广与应用也将遇到较大困难。

空有技术缺乏人才,管理粗放

硬件水平提高,但现场管理依然混乱

“技术人才缺乏,管理粗放,不注重技术进步、技术创新与研发,不仅影响了电石行业的技术进步和企业的正常生产,对电石炉尾气的回收利用也极为不利。”中国电石工业协会副会长、青海东胜化工有限公司总经理孙万军坦言,电石企业如果不注重人才,尤其技术人才的培养和储备,不注重日常的基础管理工作,即便配备了先进的设备,采用了先进可靠的尾气回收技术,同样可能无法对尾气进行有效的回收和利用。

他说,差别电价政策和《电石行业准入条件(2007年修订)》实施以来,我国密闭电石炉产能产量呈现爆发式增长,到2010年,我国密闭电石炉电石产量有望超过550万吨/年,达到电石总产量的30%。按照《电石行业准入条件(2007年修订)》的规定,新建电石企业电石炉初始总容量必须达到10万千伏安及以上(即年产量在20万吨以上),单台电石炉容量不小于2.5万千伏安。同时,“新建电石生产装置必须采用密闭式电石炉,电石炉气必须综合利用”。这些规定为电石炉尾气的回收利用创造了较为有利的条件。但令人担心的是:电石企业的“硬件”水平虽然提高了,但技术人才缺乏、现场管理混乱。“软实力”仍然在原地踏步甚至没有得到应有的重视,将严重影响行业的健康发展和电石炉尾气的资源化利用。

中国电石工业协会秘书长孙伟善说,对尾气净化和资源化利用系统而言,电石炉就相当于造气炉。如果电石炉生产不稳定,所产生的尾气数量、成分、含尘量、温度都将发生较大波动,会严重影响尾气净化与资源化利用装置的正常运行,甚至会使触媒中毒、关键净化除尘设备损坏。这些还在其次,随着国家节能环保要求的日益严格,今后发展大型密闭电石炉并对电石炉尾气实施资源化利用,将是电石产业持续发展的必由之路。电石企业今后的产品,不仅有电石,还可能有合成氨、甲醇、二甲醚、甲酸钠、草酸等众多化工产品,而这些装置及产品大多具有高温、高压、有毒、有害、易燃、易爆等特征,对人员的素质、技能水平,以及企业的管理水平要求较高。而目前绝大多数电石企业,甚至是拥有先进节能设备的大型密闭电石炉的企业,其管理水平和人员素质都还停留在“开放炉时代”,员工基本没有经过正规培训,高素质工程技术人员和管理人员奇缺,基础管理混乱,这样的团队如何能经营好以电石炉尾气为原料建设的化工厂?电石行业如果不尽快转变观念,培养一支高素质的产业职工队伍,即便电石炉尾气净化技术再成熟先进、企业配套了再完善的设备,电石炉尾气的回收及资源化利用依然无法真正实现。

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(责任编辑:01175)
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