脱硫新技术助力煤化工产业绿色发展

包宏伟

摘 要：我国很多煤化工企业生产环节中的脱硫工艺常采用湿式氧化法脱硫，并辅以干法脱硫作为精脱。随着企业生产规模的不断扩大及国家对环保要求的不断提高，特别是改烧高硫煤后，煤气中的硫化氢含量大幅提高，湿式氧化法脱硫在实际生产中存在一些问题。

关键词：脱硫新技术;煤化工产业;绿色发展;

利用高新技术和差压能量回收技术，可有效降低电耗，延长析硫时间，控制CO2对再生的影响。该技术采用了东狮近年来研发的脱硫专用核心设备，提高了生产操作弹性。

一、现代煤化工行业概况

目前我国国民经济已由高速增长阶段转向供给侧高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的关键期。现代煤化工需科学规划、慎重决策、稳步推进，该行业由“十二五”期间的产业化初级阶段迈入“十三五”产业化升级示范阶段。随着煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇等示范工程成功运行，其技术进步和产业化均走在世界前列。煤化工行业坚持贯彻实施创新驱动战略，转型升级步伐加快，运行情况有所改善，行业集中度有所提高并向高质量发展迈出坚实步伐，关键技术水平已居世界领先地位，示范项目运行水平不断提升，自主技术装备水平大幅提高，培养了一批骨干企业和人才队伍，促进了资源地区经济转型发展。截止2018年年底，我国现代煤化工行业发展已初具规模，已建和在建的现代煤化工项目多达74处，其中煤制天然气产能增幅（39.18%）最大。我国现代煤化工多个大型项目陆续投产，产能、产量集中释放，运行负荷稳步提高。其中经过多年技术探索的煤化工项目运行负荷普遍较高：煤制油项目生产负荷在80%～110%;煤制天然气项目除新疆新天项目投产初期运行负荷偏低外，整体生产负荷在80%～105%（单套装置）;煤制烯烃生产负荷在90%～115%;煤制乙二醇生产负荷在60%～95%。

国家发布的最新现代煤化工政策允许煤炭资源调入地在条件合适的情况下发展煤化工。目前，已初具规模的煤化工基地主要有内蒙古自治区、陕西省、宁夏自治区、新疆自治区、山西省、云南省及贵州省等。水资源是现代煤化工行业发展的重要制约因素，由于地理、气候等客观因素，我国水资源分布严重不均，煤炭资源和水资源呈逆向分布。我国的煤炭资源主要集中在西北和华北地区，而水资源的分布却恰恰相反，即水资源主要集中在我国的东部和南部。作为煤化工发展主体的新疆、内蒙古自治区，其水煤比仅为1∶22、1∶30。未来在西北地区发展煤化工，发展瓶颈主要是水资源和环境容量。在全面综合考虑水资源、环境承载力以及下游产品的长期市场需求后，才可适度发展煤化工。2014年下半年布伦特原油价格暴跌至（25～55）美元/桶，2016年～2017年底布伦特原油低位运行在（45～65）美元/桶。由于投资及成本构成的差异，低油价对现代煤化工发展的负面影响尤甚，造成煤化工项目经营困难，个别产品失去了与石油化工的竞争优势。同时，相比于昔日“逢煤必化”的发展冲动，如今煤化工行业已显得更为冷静和理性，行业发展冷热不均。根据上市公司年报所列的煤制油、煤制天然气、煤制烯烃和煤制乙二醇4个产品的运行情况，

近年来中国大宗商品价格上涨，其中包括煤炭和原油，但原油依然处于较低价位状态下运行，且煤制油相关产品一直按照国家规定缴纳消费税，煤制油企业要实现盈利已实属不易。由于原油价格的上涨引导聚烯烃价格提升，内蒙古某煤制烯烃项目2017年相比于2016年利润增加了1.34亿元，说明煤制烯烃项目在目前条件下具有一定的市场竞争力。相比煤制油、煤制烯烃产品，煤制天然气由于入网气价较低、开工率不足、成本倒挂，企业生产积极性不高;目前除汇能煤制天然气之外，其余项目均处于亏损状态。在石油价格上涨的背景下，石油制乙二醇的成本提升至约5 800元/t，而煤制乙二醇的成本已可降至4 000元/t以下，2017年煤制乙二醇（除新疆项目因运输距离问题）产品销售单价在7 000元/t以上。随着煤制乙二醇利润的凸显，且煤制油、煤制天然气项目长期处于亏损线以下的情况下，目前许多已批复的煤制天然气项目开始研究转变产品方向生产乙二醇，此一窝蜂似的盲目建设必将造成市场供大于求的局面，且会对项目周边环境造成较大的风险隐患。因而以煤为主体的能源结构将长期存在。产业自身技术的革新、清洁燃料替代速度加快以及煤炭供给侧改革的加快推进为现代煤化工带来了新的发展机遇。但煤化工行业目前属于升级示范阶段，区域性对大气及水污染依然是行业最为突出的环境问题，同时生产工艺和环保技术有待完善，系统集成水平和污染控制技术有待提升，生产稳定性和经济性有待验证，示范项目建设秩序有待规范，企业运营管理水平有待提高，行业标准和产业支撑体系有待健全。总之挑战与机遇并存。挑战主要体现在：生态环境和资源约束强化、能源化工市场竞争加剧、技术竞争日益激烈;非常规油气（如页岩气）、电动汽车、可再生能源等技术进步十分迅速，若其率先实现重大革命性突破，将压缩现代煤化工行业的发展空间。机遇主要体现在清洁燃料加快替代传统燃料、加速推进煤炭供给侧改革、现代煤化工自主创新更加活跃。

二、脱硫技术绿色发展

如脱硫效率较低，不能保证出口硫化氢含量达标、脱硫液的碱度控制不住，下降比较严重、设备及管道腐蚀严重、填料堵塞，塔阻力上升较快等。尤其是堵塔问题，更是让企业深受其苦。特别是改烧高硫煤后，煤气中的硫化氢含量大幅提高，湿式氧化法脱硫在实际生产中所暴露的问题也越来越多。这些问题的出现，有的已严重制约了企业的正常生产，给企业带来了较大的经济损失。脱硫已成为煤化工产业链上的技术瓶颈，严重阻碍了行业的健康快速发展。脱硫净化是煤化工产业生产过程中的关键步骤，在环保要求日趋严格的今天，其重要性更加突出。脱硫工序看似简单，但要将其搞好，并达到预期目的却非易事，它涉及到新技术、新工艺、新材料、新设备的使用和科学管理理念的落实等多个环节，是一项系统工程。可以说，脱硫净化是煤化工行业一道世界难题，国内企业也一直努力攻克脱硫净化这道难题。湿式氧化法脱高硫工艺新技术在原技术基础上进行了优化和升级。①吸收部分：可将东狮自有的对冲式管道反应技术、高效雾化技术、新型QYD传质技术、塔底吸收技术及富液增容技术灵活组合，在脱硫过程中高效完成H2S的吸收。较传统工艺，硫容提高了3倍左右，溶液循环量降低50%以上，设备投资可减少30%左右，提高了脱硫效果。②再生部分：在4高（高压、高CO2、高H2S、高凈化度）环境下，新技术可有效解决CO2对脱硫液的影响。同时，利用高新的闪蒸技术、富液增容技术和差压能量回收技术，可有效降低电耗，延长析硫时间，控制CO2对再生的影响。该技术采用了公司近年来研发的脱硫专用核心设备，提高了生产操作弹性，不仅提高了脱硫效率，而且从根本上解决了填料塔堵塔问题，有效地降低了生产运行成本。该技术于2017年4月曾在某化工有限公司变换气脱硫装置设计中得到成功应用，取得了令人满意的效果。该工艺整合了1套“投资更低、运行费用更省、脱硫效率更高、设计更优”的湿法脱硫新技术，可为化肥、煤化工、精细化工等不同领域的用户提供个性化、差异化脱硫工艺技术和全套生产装备。

总之，该技术解决了许多脱硫领域的难点问题，大大促进了脱硫技术的发展，将对我国煤化工产业绿色发展起到重要的推动作用。

参考文献：

[1]李萍.浅谈脱硫新技术助力煤化工产业绿色发展.2017.

[2]刘航.探讨脱硫新技术助力煤化工产业绿色发展.2018.