業(yè)界探討煤化工碳捕集及固廢資源化利用新路徑


中國產業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2023-11-10





  11月7日-8日,“雙碳”背景下現(xiàn)代煤化工二氧化碳捕集利用技術論壇暨煤基固廢資源綜合利用產業(yè)大會在內蒙古鄂爾多斯市烏審旗舉行。業(yè)內專家學者和科研院校、企業(yè)代表圍繞煤矸石、煤泥、粉煤灰、氣化灰渣、脫硫石膏等大宗煤基固廢資源化利用科技創(chuàng)新,資源綜合利用產業(yè)鏈和價值鏈提升,固廢源頭減量、資源化綜合利用、生態(tài)化處置等話題深入探討,“碳”索綠色解決方案,助力煤化工產業(yè)低碳化高質量發(fā)展。


  近年來,隨著我國能源化工產業(yè)快速發(fā)展,煤基固廢產生量高速增長,不僅數(shù)量龐大,企業(yè)運輸及處置成本較高,填埋儲存需要占用大量土地資源,而且其中的組分復雜,對生態(tài)環(huán)境造成一定影響。國家有關部門相繼出臺《“十四五”時期“無廢城市”建設實施方案》《關于推進大宗固體廢棄物綜合利用產業(yè)集聚發(fā)展的通知》《關于深入推進黃河流域工業(yè)綠色發(fā)展的指導意見》《關于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》等相關文件,要求降低煤基產業(yè)鏈固體廢棄物排放,加強煤基固廢處置和綜合利用,減少煤基固廢資源化利用過程中產生的污染物及二氧化碳排放。


  中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(北京)教授武強認為,礦業(yè)活動產生的固體廢物主要為鋁硅鈣類的聚合物,可制取無煅燒水泥,是實現(xiàn)資源化利用的有效途徑。雖然已產業(yè)化,但規(guī)?;瘧眠€有較大發(fā)展空間。


  “煤液化殘渣由多環(huán)縮合芳烴的瀝青類物質組成,與交通領域筑路材料天然瀝青的化學成分和性能相近,可通過改性作為公路環(huán)保節(jié)能材料加以利用,具有極高的經(jīng)濟和社會效益。”交通運輸部公路科學研究院研究員夏磊說,他們團隊研究開發(fā)成功煤液化殘渣復合改性劑和煤液化殘渣改性瀝青,與河北某企業(yè)合作建成生產裝置,這種煤液化殘渣復合改性瀝青在寧夏等地公路試用后效果良好,完全滿足技術要求,可大規(guī)模代替價格較高的SBS改性劑。


  財政部光大藍天環(huán)保科技司首席科學家暢吉慶表示,隨著化工、鋼鐵、煤電、有色金屬等行業(yè)的發(fā)展,工業(yè)固體廢物產生量持續(xù)攀升,每年新增排放量近40億噸,面臨“埋不了、燒不掉、每人要”的尷尬局面。他認為大宗固廢資源化利用吃干榨盡的方向是變廢為寶。“我們通過超細改性中試,將煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等應用到橡膠電纜、塑料硅膠、土壤改良劑、補強材料等領域。比如在鄂爾多斯用于制備人造土壤、修復鹽堿沙荒地,有助于農作物生長?!睍臣獞c說。


  暢吉慶的觀點得到了鄂爾多斯碳中和研究院院長王明培的印證。據(jù)介紹,鄂爾多斯是典型的能源化工資源型城市,將固廢綜合利用作為八大產業(yè)之一,探索資源利用+融合治理的新模式。煤基固廢中的碳、鋁、硅、鋰等元素提取后,打造億噸級煤基固廢荒漠化治理與億噸級礦井水鹽堿地治理基地,改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。未來,鄂爾多斯計劃利用3-4年建成500畝示范區(qū)域,加快土壤固廢修復產業(yè)化推廣。


  在中國科學院過程工程研究所特聘研究員張建波看來,海量的煤基固廢單純靠一種技術難以徹底解決問題,應綜合施策加以資源化利用。針對煤基固廢屬性以非晶相為主,鋁硅含量高,特性差異較大,利用率較低,其中的煤矸石可作為礦井充填、生態(tài)修復以及建材,雖已基本實現(xiàn)產業(yè)化,但資源化利用尚未突破;高鋁粉煤灰材料化提取氧化鋁是利用趨勢,但受原料、市場限制;煤氣化渣高值化、規(guī)?;靡灿写黄啤K麄冄芯繄F隊研發(fā)的物理分選—分散絮凝—高效脫碳氣化渣碳灰分離整體技術,高碳渣含量大于80%,碳回收率超過90%,噸成本降至55元左右;開發(fā)的氣化渣鋁硅分質利用技術,通過濕法活化、稀堿重構制取高模數(shù)水玻璃,可用于輪胎填料、分子篩和有機硅原料,有望支撐氣化渣千萬噸級規(guī)?;迷鲋?。


  煤化工是二氧化碳排放的主要行業(yè)之一,碳捕集利用也成為與會代表關注的焦點。北京化工大學教授張衛(wèi)東認為,盡管化工行業(yè)二氧化碳排放量在工業(yè)過程排碳總量的占比不高,但排放強度較大,遠高于工業(yè)平均水平,亟待尋求綠氫替代煤制氫減碳的新路徑。


  針對排放量大、含量5%-20%的低濃度二氧化碳氣體捕集,現(xiàn)有的有機胺吸收法能耗較高,業(yè)內專家也提出了技術研究思路及成果。南開大學教授陳海軍介紹,基于固體吸附劑與連續(xù)低溫再生工藝,他們開發(fā)了可利用低品位熱源的二氧化碳吸附材料與連續(xù)大風量轉輪式新型碳捕集技術,處理量60立方米/小時,通過吸附濃縮,二氧化碳濃度可達60-90%。噸二氧化碳能耗理論僅為1吉焦左右,目前準備開展工程試驗。


  浙江大學青山湖能源研究基地博士林志鵬說,他們研發(fā)的烷醇胺類兩相吸收工藝技術,采用高效吸收劑、高效反應器與低能耗再生,實現(xiàn)低濃度二氧化碳捕集,能耗可降低至2.2吉焦/噸以下,與常規(guī)的有機胺法煙氣二氧化碳捕集技術相比,投資和運行成本大幅下降。在200標方/小時煙氣二氧化碳捕集中試試驗的基礎上,他們進行工藝系統(tǒng)優(yōu)化和熱整合,目前國內首個萬噸級工業(yè)示范裝置在浙能蘭溪電廠建成即將試運行。


  大會除主旨報告外,還設立二氧化碳捕集利用技術和煤基固廢資源綜合利用兩個專題研討環(huán)節(jié),進行廣泛深入交流。期間,與會代表深入鄂爾多斯現(xiàn)代煤化工園區(qū)和企業(yè),實地考察裝置運行及資源綜合利用情況。(李軍


  轉自:中化新網(wǎng)

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