低碳经济形势下煤化工园区规划建设的思路和想法重点

低碳经济形势下煤化工园区规划建设的思路和想法一、低碳经济相关知识和国内外发展趋势(一相关概念1、低碳经济的概念低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。2、循环经济的概念循环经济,本质上是一种生态经济,它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。与传统经济相比,循环经济的不同之处在于:传统经济是一种由“资源-产品-污染排放”单向流动的线性经济,特征是高开采、低利用、高排放。通过把资源持续不断地变成为废物来实现经济的数量型增长。循环经济倡导与环境和谐发展,把经济活动组织成一个“资源-产品-再生资源”的反馈式流程,特征是低开采、高利用、低排放。所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用。3、低碳经济概念的发展最早见诸于 2003年的英国能源白皮书我们能源的未来:创建低碳经济。 2006年,前世界银行首席经济学家尼古拉斯斯特恩斯特恩报告指出,全球以每年GDP1%的投入,可以避免将来每年GDP5%20%的损失,呼吁全球向低碳经济转型。2007年,美国参议院提出了低碳经济法案。2007年12月,联合国气候变化大会在印尼巴厘岛举行,制订了世人关注的应对气候变化的“巴厘岛路线图”。要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%至40%。4、低碳经济世界中的中国2006年,科技部、中国气象局、发改委、国家环保总局联合发布气候变化国家评估报告。2007年,正式发布中国应对气候变化国家方案。2007年,温家宝总理主持召开国家应对气候变化及节能减排会议和国务院会议,研究部署应对气候变化工作,组织落实节能减排工作,国务院发表中国的能源状况与政策白皮书。2007年,胡锦涛主席在亚太经合组织(APEC第15次领导人会议上,郑重提出了四项建议,明确主张“发展低碳经济”,研发和推广“低碳能源技术”、“增加碳汇”、“促进碳吸收技术发展”。还提出:“开展全民气候变化宣传教育,提高公众节能减排意识,让每个公民自觉为减缓和适应气候变化做出努力。”并建议建立“亚太森林恢复与可持续管理网络”,共同促进亚太地区森林恢复和增长,减缓气候变化。2008年,清华大学在国内率先成立低碳经济研究院。2009年,胡锦涛主席、温家宝总理参加哥本哈根气候大会。5、“低碳经济”提出的大背景全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳(CO2浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。6、低碳经济涉及的领域1、在此背景下,“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。而能源与经济以至价值观实行大变革的结果,可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路,即:摈弃20世纪的传统增长模式,直接应用新世纪的创新技术与创新机制,通过低碳经济模式与低碳生活方式,实现社会可持续发展。2作为具有广泛社会性的前沿经济理念,低碳经济其实没有约定俗成的定义。低碳经济也涉及广泛的产业领域和管理领域。(二中国发展低碳经济1、中国发展低碳经济目标作为当今全球最大的发展中国家,我国政府去年11月宣布,到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%,作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划,并据此制定相应的国内统计、监测、考核办法。2、中国发展低碳经济的背景1、2010年温家宝总理在政府工作报告中指出:今年“要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式”。2、致公党中央在提案中表示:走中国特色的低碳发展之路,“低碳产业”和“产业降碳”宜同步运作,良性发展。3、中国发展低碳经济面临的挑战挑战之一:工业化、城市化、现代化加快推进的中国,正处在能源需求快速增长阶段,大规模基础设施建设不可能停止;挑战之二:“富煤、少气、缺油”的资源条件,决定了中国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限。挑战之三:中国经济的主体是第二产业,这决定了能源消费的主要部门是工业,而工业生产技术水平落后,又加重了中国经济的高碳特征。挑战之四:作为发展中国家,中国经济由“高碳”向“低碳”转变的最大制约,是整体科技水平落后,技术研发能力有限。4、中国的能源结构和发展方向2008年,在我国28.5亿吨标煤的一次能源消费总量中,煤炭占69%,若以当年4%的近年来较低的能源消费增速测算,到2020年,我国能源消费量也将达道45.6亿吨标煤,煤炭生产和消费将达到39亿吨。大力开发利用洁净的化石能源和发展煤炭的清洁利用,使传统能源产业“降碳”发展,是当前我国既发展低碳经济又保障供应的必然要求和现实选择。5、我国煤炭业发展低碳经济的关键我国煤炭业发展低碳经济的关键是选择清洁高效利用技术。目前煤炭在一次能源消费中占69%,在未来二三十年将占到一半强。较石油和天然气,单位热量燃煤引起的CO2排放要分别高出约36%和61%,因此,我国解决能源和环境问题的关键在如何清洁高效利用好煤。1煤炭清洁高效燃烧、清洁利用是主要发展方向在我国的煤炭行业,低碳技术就是煤炭的清洁、高效利用(包括开采、加工、燃烧、转化和污染控制技术,也即洁净煤技术。目前我国已具有成熟的煤炭加工技术,通过加工可显著提高质量和利用效率,减少污染物排放;煤转化技术(气化、液化、制甲醇和二甲醚已经有示范阶段转入工业化运行阶段;煤炭燃烧技术中,超临界和超超临界技术已经进入工业化运行阶段,循环流化床(CFBC技术已趋成熟,整体煤气化联合循环发电技术(IGCC尚处于研发和示范阶段;煤炭生产、加工和转换过程中的排放物(矸石、中煤、粉煤灰、CO2再利用技术,没有大的技术难点,CO2捕采技术完成攻关,再利用技术有赖于宏观政策的引导和不同产业之间的体制性协调。2CFBC(循环流化床燃烧技术已经成为全球火力发电主流技术和主要体产业,采用循环燃烧和快速床燃烧技术构成反复循环燃烧产生蒸汽,完成生产过程。具有燃烧效率高、脱硫效果好、负荷调节范围大、和调节块等显著的技术经济优势。我国CBFC技术的工艺设计、主体设备及配套设备的制造方面已经构成完备的产业体系,达到国际领先水平,投运和在建的有100-300MW亚临界装臵投运,至600MW超临界装臵处于试运行。3煤基多联产是煤炭清洁利用的主要发展方向,是实现煤转化为电、氢气、化工品,并实现CO2在内近零排放的技术基础,是煤作为后石油时代基础能源的战略发展方向。成功运行的简单热、电、甲醇和合成气四联产系统与分系统比较,投资可下降38%,单位能量价格下降31%,耗煤量下降22.6%,CO2排放减少22.6%。目前,我国单项技术已经成熟,多联产集成技术待进一步研究。专家建议国家在水资源较好的煤炭基地建立劣质煤多联产示范基地对关键技术、系统技术而专属性技术进行攻关,解决产业化过程中的技术集成问题。4IGCC(整体煤气化联合循环发电四大优势:一是大大提高热效率,现在运行的IGCC电厂供电经效率高达43%,亚临界燃煤电厂5-7个百分点,与超超临界电厂相当,技术潜力和前景上有望达到52%。二是良好的生态环境保护性。大大降低污染物排放量,脱硫率到99%,且实现了单硫回收利用;减少CO2排放,且具有实现零排放和CO2捕集、封存及再利用的技术潜力;三是对煤种的适应性好。烟煤、贫煤、褐煤、高低硫煤甚至中煤等均可用于IGCC发电厂,具有商业性和竞争力;四是良好的节水性能。由于蒸汽发电量占总发电量的30%,耗水量为同等容量冷却方式燃煤技术的50-65%。IGCC是国际公认的最新高效环保发电技术。世界上最大的西班牙335MW电站成功运行;美国600MW在建;我国尚处于研发和示范阶段。5碳捕捉封存(CCS利用技术碳捕捉技术比较成熟。完成攻关,中电投在我国首个万吨级燃煤CO2捕集装臵在重庆合川电厂正式投运。装臵年处理燃煤烟气5千万立方米,从中捕集1万吨高纯度CO2。碳储存技术,应用前景和安全性有待考察。可以考虑对捕捉到的CO2进行资源化利用。用净化后的CO2制造干冰和保鲜等领域,经济效益很好;CO2驱油,增加回采率;CO2中和地下盐碱水,改善水质;CO2培养海藻类实现生物制油。吉林石化院以CO2为原料的天然气-CO2重整制合成技术已经成功,整个过程没有三废排放,是一条清洁、环保的绿色工艺路线。二、循环经济和生态工业园建设模式构想(一国家对循环经济和生态工业发展的政策要求:环境保护法/2006年国务院印发了国务院关于加快发展循环经济的若干意见/国家环保总局主导的促进中国发展循环经济的政策法规项目于2006年正式启动/水污染防治法/水法等相关法律。以“减量化”“再循环”“再利用”原则为指导的循环经济发展理念必将贯彻到今后经济活动的方方面面。(二国内外生态基地发展模式及趋势世界已建成近百个生态工业园区,发达国家,如丹麦、美国、加拿大、日本等,发展中国家,如泰国、印度尼西亚、菲律宾、纳米比亚、南非等。丹麦的卡伦堡生态工业园区,以发电厂、炼油厂、生物制药厂和石膏板生产厂四个企业为核心,其它成员包括农场、大棚养殖、养鱼场、居民区及该地区以外的水泥厂和硫酸厂。加拿大约40个生态工业园区中有9个被认为具备很强的生态工业性质,涉及到的工业组合主要有:蒸汽发生器、造纸厂、包装业的组合;化学工业、发电、苯乙烯、聚氯乙烯、生物燃料的组合;发电厂、钢铁厂、造纸厂、刨花板厂的组合;热电站、石油提炼工厂、水泥厂、石油冶炼、合成橡胶厂、石化工厂、蒸汽发电站的组合等。(三循环经济和生态基地建设模式构想煤化工产业在转化过程中消耗大量的原料煤炭、新鲜水、电力和氧气等物质和能量,同时生成目的产物合成气(CO+H2和非目的产物CO2、SOX、NOX、灰渣和废水。目的产物合成气向下游延伸生产合成氨、二甲醚、甲醇和低碳烯烃、间接法煤制油等产品,进一步向下延伸生产尿素、聚乙烯、聚丙烯、甲醛、聚甲醛等产品。非目的产物CO2、SOX、NOX、灰渣和废水综合利用。1、减量化1采用先进煤气化技术,提高煤炭转化率高。2原煤先经过洗选、预处理。3污水经基地统一设臵的污水处理系统处理后,进行中水回用,基本实现基地污水的“零排放”。4一方面提高生产技术减少CO2的排放,另一方面实施CO2回收利用技术。5采用节水工艺和设备,提高水资源循环利用率。6余热回收及副产蒸汽的分级回收利用。7规划建设公用工程岛,集中向各用户供应水、电、气、汽等。2、再利用1对CO2、SO X、NO X废气“再用”,如CO2、SO X捕集回收利用。2F-T合成单元得到的含氧有机化合