治霾先治散燒煤和柴油機（焦點話題）

劉科

對治理霧霾，全國上下無論民眾、行業及政府都表現出急迫性。但急也無用，首先要搞清霧霾形成的主要原因，再談如何治理。

對霧霾貢獻最大的是占到其約50%的“二次顆粒”，即化石燃料燃燒尾氣中的氣態污染物和揮發性有機物進入大氣后，在一定的水霧狀態下與空氣中的氨等物質發生氣溶膠反應形成的顆粒。因此要去除霧霾，就要減低這些污染物的排放。

首要問題是治理散燒煤污染。

目前我國每年耗約4.7億噸石油，約36億噸煤。以煤炭為主的能源結構短期無法改變，因此治理燃煤污染就成為當下的首要問題。大電廠按規定都需安裝脫硫、脫硝和脫粉塵設備，脫除率達到90%以上。若集中燃煤，尾氣中的污染物可以控制到和天然氣燃燒相近甚至更低的程度。世界平均煤炭集中利用度是60%左右，歐美日等能達到90%以上，而我國煤炭集中利用度不到50%。我國有近70萬臺中小鍋爐散燒約18億噸煤，不可能在每一臺后面安裝脫硫脫硝裝置。散燒一噸煤的污染是大型鍋爐減排（>90%)后的10倍以上；散燒18億噸煤的排放相當于180億噸以上集中燃燒產生的污染。

因此，散燒煤是“霧霾”最重要的成因之一，如何使近70萬臺中小鍋爐清潔“變身”是解決霧霾的關鍵，就此可有三個不同層面的解決方案：

第一，增加集中燃煤，熱電連產，同時加大環保執法力度，保證集中燃煤裝置尾氣排放達標，通過立法和加強環保執法，迫使中小燃煤鍋爐逐步轉型或淘汰。

第二，中國地域廣大，不大可能100%集中燃煤。對無法集中，但條件適合的地區可實行“煤轉氣”。我國天然氣供應無法滿足需求，即使2018年按照計劃與俄羅斯的天然氣供貨合同能夠順利執行，到時從俄羅斯進口的天然氣也將只占國內用氣量約20%。在煤和水資源比較豐富的地方用“煤制天然氣”技術將煤轉化為天然氣，同時集中脫除所有污染物，將清潔的天然氣產品通過管道輸送到千家萬戶，也是解決散燒煤污染的另一選項。“煤制氣”并不能適用于所有地區，但比在每臺中小鍋爐后面加裝脫硫脫硝裝置更可行。

第三，在無法集中燃煤也不適合煤制天然氣的地方，在燃燒之前進行“煉煤”，即將煤中的灰分、無機硫和雜質通過洗煤去除，然后通過煤的熱解，脫除部分有機硫。最終得到的液體產品可以進一步加氫制作成清潔柴油；其氣體產品（焦爐氣）可以進一步轉化成天然氣；固體產品已經過脫硫，成為潔凈煤。因其燃燒時火苗與天然氣一樣是藍色的，人們也稱之為“藍炭”。上述“煉煤”過程能夠將煤炭轉化為清潔的氣體、液體和固體燃料，之后再去燃燒就大幅降低了污染。雖然“煉煤”會增加使用成本，但仍比在每臺中小鍋爐后面加裝排放控制裝置更經濟有效，并且是在前兩種方案都行不通的情況下不得已而為之的選項。實際上，“煉煤”還是要比進口LNG（液化天然氣），或用風能、太陽能和核能便宜得多。

治理散燒煤之外，還要降低柴油機排放。

各種車輛排放的污染物大約占霧霾的25%左右（包括一次和二次顆粒）。由于使用高硫柴油，以及沒有安裝柴油發動機尾氣處理系統，國內柴油發動機的污染物排放較高。中國每年消耗約2億噸柴油，因此柴油機減排就是散燒煤之后霧霾產生的第二要素。

降低柴油機的排放可從兩個方面著手：

一是清潔的超低硫柴油。歐洲約50%的新車為柴油車，并普遍使用了超低硫柴油(<10ppm)，故其污染很低。而國內柴油中硫含量遠高于歐美。這樣，即使車輛裝了顆粒過濾器和尾氣脫硝系統，尾氣中的污染物也難以得到控制。劣質柴油還會對尾氣處理系統造成損壞，因此油品升級是控制柴油機污染的關鍵。目前已有技術可以用較低投資，幫助中國煉化企業生產出滿足國V標準的超低硫柴油產品，并已取得了良好的經濟及社會效益。

除了上面提到的柴油脫硫，柴油機尾氣處理的另一個方面是脫除氮氧化物和顆粒物。這需要安裝顆粒過濾器和SCR脫硝系統。國際上最新的脫硝催化劑，可以幫助降低燃油消耗，加之其重量輕，在減排的同時，可進一步幫助車輛減重提高整車燃油經濟性。

總之在發展風能、太陽能、水能和核能的同時，我們相信以上所提供的方案是針對中國特有的資源情況，在目前更加經濟可行并可持續的治理辦法。雖然霧霾治理有很多的方案，但是想在短期內改變現狀并不容易，這需要政府以強大的改革決心和毅力進行頂層設計，需要每一位公民的積極努力和配合。抱怨沒用，只要我們在充分利用以上經濟實用技術的同時，加強我國的環保執法力度，相信藍天和碧水必會重現中國大地。▲

（作者是國家特聘專家，國家千人計劃化學化工專委會主任）