王 杰
(潞安化工集團 山西長治 046204)
現階段我國對能源的需求量呈幾何倍上升,煤化工產業在市場中獲得有效發展。但是在產業發展的過程中也伴隨著嚴重的環境污染問題,環境的可持續發展能力正在逐漸減弱。清潔能源得到人們的廣泛關注,為環境優化提供發展的契機。我國的煤化工產業正處于蓬勃發展的階段,發展速度正在穩步提升,應該認真對待環境保護問題,把發生環境污染的概率降到最低。
我國的煤化工產業屬于化工產業的范疇,通過化學手段把煤炭轉化為清潔能源和化學材料。主要應用的工藝為:煤的氣化和液化以及高低溫干餾。我國雖然具有豐厚的煤炭資源,但是日常的消耗量也很大,同時它會對環境造成嚴重污染,所以應用頻率較低。所以應該優化對煤炭的認知模式,提升煤炭資源的使用價值。煤化工產業需要具備充足的資金和科學技術,在產業發展中會消耗大量的煤炭資源,對周圍的環境造成一定的污染,影響環境的可持續發展能力。目前我國煤化工產業經營的主要方向就是生產清潔能源,例如甲醇、氨醇。我國的現代煤化工產業具有較好的發展前景,應該進行合理規劃[1]。
我國許多的現代化煤化工產業為了獲得更高的經濟效益,忽視對周圍環境的保護。煤化工產業具有較大的經濟回報,因為它具有較好的發展勢頭,所以惡意競爭的問題在市場中頻頻發生。在發展的過程中環境問題日趨嚴重,對生態穩定性和空氣造成惡劣的影響。例如,固體煤會對水資源造成污染,影響環境的穩定性。
我國擁有豐富的煤炭資源,但是煤炭資源的存儲量以及資源的分布情況存在很大的差異。部分地區的煤炭種類較為單一,無法滿足多樣化的生產需要。所以在運輸等非生產的過程中會產生大量的損耗和污染。煤化工產品是一種基礎產品,從最初的煤炭開采到最后的實際生產會經歷多種模式的運輸工作,因為缺乏系統規劃,會導致資源浪費環境污染的問題。
現階段,我國沒有對煤炭開采、運輸及應用等環節進行有效的安排,每個操作步驟之間缺乏緊密性。在煤炭開采的環節中盲目進行挖掘,沒有對煤炭資源的屬性和特點進行探究,缺乏對煤炭資源應用的有效安排、煤炭的分類模式缺乏科學依據。因為缺少系統的規劃,導致開采出來的煤炭資源質量較差,部分高質量的煤炭在開采后得不到有效利用,嚴重影響生態資源的穩定性[2]。根據數據可知,2019 年第一季度全國的原煤產量為81260 萬噸,第二季度全國的原煤產量為94560 萬噸。煤炭產量不斷增長,但是總體的利用率較低,由于未采取較為系統的管理方法,大量的煤炭及共伴生資源被浪費。例如,新疆著名的準格爾煤田,它是我國四大煤田之一,是一個大型的綜合能源基地。準格爾煤田煤炭中的礦物質主要由高嶺石、勃姆石等含鋁礦物組成,煤灰中氧化鋁的含量超過了40%。高鋁煤炭用于發電產生的粉煤灰中氧化鋁含量高達40%-50%。但根據數據可知,準格爾煤田每年開采出來的高鋁煤炭,有將近2000 萬噸氧化鋁資源被浪費,并且對環境造成污染。
我國現代煤化工專案的建設由2006 年的神華鄂爾多斯煤制油項目開始,之后陸續有十多個煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇和煤制油專案開建并投產,因此帶動了中國新型煤化工工程行業的快速發展?,F代煤化工產業的快速發展,隨之而來的問題也愈發突出,譬如各地產品的同質化較為嚴重,不能形成特有的市場競爭優勢。此外煤化工產業布局不當,未對環境的承載能力進行深入探究,對自然環境造成惡劣影響。若對尚未建設的煤化工企業選址不進行明確規劃,水資源無法滿足持續供給要求,也將嚴重影響企業正常生產。此外中西部地區水資源較為稀缺,如果不進行合理的使用,就會加劇生態脆弱性。
煤化工產業排放的廢水為生產制造中產生的廢水、循環清潔鍋爐的污水、日常生活產生的污水和雨水。產業缺乏完善的廢水處理技術,沒有根據不同的水質確定具體的廢水處理模式。例如,目前我國煤制油品在生產中會產生較高溫度的煤氣洗滌廢水。這個工業廢水里面含有大量難以溶解的有機物,比如芳烴、多環芳烴、硝基化合物和氯苯類等化合物,如果不進行科學處理就會對水資源造成嚴重污染。
根據調查研究可知,煤化工產業排放的廢水中含有大量的有害和有毒物質,難以進行降解處理。水體結構較為復雜,廢水處理工藝過于復雜,此外廢水的屬性和煤炭的屬性以及生產的實際情況有著密切的聯系。但是我國煤化工產業在運行中缺乏穩定性、廢水處理工藝和經營管理模式存在一定的弊端。所以在廢水處理效果存在很大的波動,無法持續進行廢水優化管理和環境保護工作。現階段,我國還未實施系統化的廢水不排外操作,部分企業可以通過蒸發技術提取鹽粒,但是大批的粗鹽堆積在廠區內或置于危廢填埋場進行填埋,均沒有得到進一步的使用,造成不同程度的污染問題。
對煤化工產業的廢水處理模式進行調查,大部分產業都提出了廢水不排外的工作計劃。企業在采用蒸發凝結的基礎上,還對雜鹽進行提純處理,提升資源的利用率。但是粗鹽提純裝置在運行時會損耗大量的能源,提純的物質目前還沒有統一的質量檢驗標準,提純后也難以銷售。
目前我國煤化工產業廢氣管理工作的主要著力點是明確廢氣的排放源,對濃煙粉塵、氮氧化物以及其他有害氣體進行有效控制。但是缺乏對容易揮發的有機物質、生產裝置的密閉效果、廢氣在不同階段的揮發情況等環節的重視。所以在實際的生產運行中經常會出現廢氣泄露污染環境,影響居民正常生產和生活的情況。因為煤化工產業還處于不斷發展的階段,廢氣污染防治工作還不夠成熟,技術水平較差、治理設備與實際污染存在較大差距、煤炭質量不穩定、企業缺乏完善的管理制度、工藝連續生產穩定性差。目前煤炭氣化爐的穩定運行的平均時間為170天,根據生產的狀態每15 天就應該進行一次設備檢修。部分企業缺乏系統化的時間安排,為了經濟效益一再的延遲檢修時間,導致污染物的排放量嚴重超標。
與工業廢水和廢氣相比,廢渣的處理模式更為落后,缺乏科學性。在煤化工生產的過程中會產大量的鍋爐灰和廢渣,因為不能夠在廢渣中提取有用的資源,所以只能采取填埋的方式處理。廢渣大量堆存致使大量土地無法投入使用,降低土地的利用率,部分土地出現養分流失的情況。此外有的企業沒有進行科學的選址,部分含有有害物質的廢渣滲入到泥土中,對土壤造成污染,且存在污染地下水的危險。現階段,我國煤化工產業還未制定科學的鹽泥處理規劃,各項操作處于發展的階段。針對污染地下水的問題,部分企業提出可以應用化學手段提出廢渣中的NaCl 和Na2SO4,但是目前仍舊處于理論階段,還沒有具有的成功案例。
(1)進行科學的開發工作,合理安排開采和利用工作。因為我國屬于煤炭大國,擁有豐厚的煤炭資源。所以煤化工產業具有多樣化的選擇方向,應該以實際情況為出發點,統籌兼顧全面地規劃煤炭資源開采和應用工作。應該加強對環境保護工作的關注度,對環境容量、資源類型、技術應用效果等因素進行考量。制定開采和利用的考核標準,選擇能夠高效利用并且不會造成環境污染的區域進行開采。
(2)合理布局,適度發展。在進行產業布局時充分考慮國家的未來發展趨勢和方向,制定系統的煤化工產業發展計劃,確定行業發展的總量。結合區域內的產業容量、資源的使用時間進行科學地布局,避免發生產業發展過于密集的問題。學習煤化工產業示范區的先進經驗,學習保護環境的技術措施,從而進一步提升自身的發展水平。調整煤炭開采產業的結構模式,把開采量控制在合理的范圍之內,為之后的產業提供發展的機會。
(3)完善廢水、廢氣和廢渣的處理措施。對煤化工產業產生的污染物進行有效控制,提高污染物排放的執行標準。應該貫徹減少污染物排放量、提高資源利用率和降低污染物危害程度的處理原則。此外應該對污水進行有效處理,避免對地下水和土壤造成污染。減少二氧化碳的排放量,制定系統化的節能減排計劃,樹立可持續發展的理念,不能為了經濟效益而破壞自然環境。國家應該為企業提供一定的鼓勵和引導,為其提供先進的技術,把碳排放量控制在合理的范圍。
(4)總結經驗教訓,提升環境保護技術的應用效果。應該從環保的角度進行辨析,對已經獲得一定成效的煤化工產業進行評估。判斷產業的資源損耗情況、產生污染的情況、環境保護措施等。應該對項目的經驗進行全面梳理和把控,進一步提升煤化工產業的發展效果,優化工業廢料的處理模式。
(5)提升工業廢水的處理效果,把對環境的影響降到最低。加強對高濃鹽廢水處理技術的研究力度。例如,進行工藝技術研究試點工作。結合不同的煤炭類型、技術類型和廢水處理模式,在中西部地區進行實驗工作,采集真實的研究數據。
綜上所述,煤化工產業應該正視發展中的環境保護問題,樹立可持續發展的理念。進行科學的產業開發工作,合理安排開采和煤炭資源利用工作;對煤化工產業進行合理布局,適度發展;完善廢水、廢氣和廢渣的處理措施,提高資源的利用率;總結經驗教訓,提升環境保護技術的應用效果,促進煤化工產業的進一步優化升級。