前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的煤氣化制氫技術主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】煤化工工藝技術 發展現狀 問題對策 研究
由于我國是一個石油、天然氣資源匱乏的國家,而對于煤炭資源的生產和消費均在世界前列。但是由于針對煤炭的充分利用率極低,僅僅不到其熱值的20%,不僅大大浪費了煤炭資源,而且還導致了大氣層的嚴重破壞,造成大氣污染。因此,充分解決煤炭資源的利用,發展現代化煤化工的研發以及生產煤制能源刻不容緩。通過如此改造,既實現了煤炭資源的綜合利用,提高了其經濟效益,又節約了我國的煤炭資源以及減少大氣污染的破壞。
一、我國煤化工工藝技術發展現狀
由于我國現代煤化工工藝技術仍然處于一種低端建設階段,現代煤化工技術的顯著特點就是其裝置規模較大、技術集成度高以及資源利用高于傳統煤化工等。中國的煤化工技術是有老式的UGI煤間歇氣化向世界先進的粉煤加氣化工藝過渡的,而在此時,我國自主創新的新型煤氣化技術得以迅速發展,并得到社會煤化工界的一度好評。而對于國內外先進大型的潔凈煤氣化技術已經開始投入使用,其中采用水煤漿氣化技術的裝置就有:魯南煤化工裝置;渭河煤氣化裝置;淮南煤氣化裝置等等。通過對煤氣化引進的技術進行改造并使之成為國產化,我國在煤氣化技術方面取得了重要的進展和發展方向。并且,我國也研制了自己特有的國產水煤漿氣化噴嘴,在中國煤炭業運用開來。早期發展,我國就研發了許多煤氣化工藝技術,實現工業化的煤氣化技術的有碎煤加壓氣化、水煤泵氣化以及干粉壓氣化等技術的研發和使用。
二、我國煤氣化工藝技術流程以及問題特點
煤氣化的主要用途是用于生產燃料煤氣,通過不同的氣化方法,以滿足于鋼鐵工業、化學工業、發電公司以及市民用途的廣泛運用;對于合成氨、合成油、以及甲醇的合成具有一定的研究價值,并且煤氣化制氫也是未來能源經濟的主要技術手段。
(一)水煤漿氣流床氣化技術的使用以及產生原理
水煤漿氣流床氣化的研發最具有代表性的要數美國的德士古發展公司研發的水煤漿加壓氣化技術以及道化學公司研發的兩段式水煤漿氣化技術和中國自制研發的多噴嘴煤漿氣化技術。所謂水煤漿氣流床氣化是指煤或者焦類等固體碳氫化合物,以水煤漿或水碳漿形成的煤漿氣化工技術,經過氣化劑的高速運轉,通過噴嘴噴出漿料并在氣化爐內進行非催化反應而產生氧化反應的一種工藝過程。其主要原理及特點是:水煤漿氣化反應是一個很復雜的化學反應以及物理反應的一種過程。當水煤漿和氧氣噴入氣化爐后瞬間將煤漿升溫進而產生水分的蒸發、煤熱解的揮法、殘炭的氣化和氣體的化學反應過程,最終生成了一氧化碳(CO)和氫氣(H2)。
(二)水煤漿氣流床氣化技術的優劣特點
水煤漿氣流床氣化技術在氣化原料上應用廣泛,對于褐煤和無煙煤都可采用此項技術進行氣化,以及氣化石油焦、半焦、瀝青等等。而在技術隱患方面,相對于干粉進料,水煤漿進料更安全、更易控制等優勢。此工藝技術流程簡單方便、設備安全、運轉率高、可操作彈性大,并且在氣化過程當中碳轉化率都達到98%以上。水煤氣流床技術在氣化過程當中,污染更少且環保性能也好。經過高溫、高氣壓產生的廢水所含有害物體極少,經過簡單的生化處理后即可排放,大大的提高了環境保護和降低大氣層的破壞。
但是由于對于爐內耐火磚嚴重的侵蝕,選用的耐火磚需要在2年以內就要更換,使生產成本聚以增加。而且水煤氣流氣化的噴嘴使用壽命短,約在2-3月以內就要更換,不僅對于生產運行時更換噴嘴產生高負荷的影響,而且還需要一定的備爐設施,大大的增加了建設投資。一般情況下,對于水煤漿的含水量不能太高,否則冷媒氣效率和煤氣中的一氧化碳(CO)和氫氣(H2)偏低,造成了耗氧、耗煤的浪費資源現象。總之,水煤漿氣化技術相對于其他技術的使用有著其明顯的優勢,在當前仍然被投入使用,是新一代先進煤氣化技術之一。
三、煤氣化工藝技術的對策研究及發展展望
煤化工行業是一個資源密集、技術密集、資金密集的大型基礎產業,其產生的環境影響也是巨大的,煤氣化工業應該本著環境友好型方向進行發展,做到協調經濟與環境并存的發展模式。因此,針對于煤氣化工藝技術發展方向提出以下三個研究對策:①從國內外煤氣化工藝發展趨勢來看,氧氣氣化必然代替空氣氣化,在中國投入使用的空氣氣化爐型目前只有U.G.I 爐。該爐早在國外40多年前已被停止使用,而在中國還是煤氣化主力爐型,產量竟占煤質合成氣的九成以上。為推動煤氣化工藝的技術進步,Shell、灰熔聚等第二代爐型的研發,逐漸的淘汰U.G.I 爐的使用,從而更好的提高煤氣化工藝水平。②利用粉煤氣流床代替固定床是氣化工藝的必然趨勢,也是適應現代采煤成塊率低的主要現狀。③Shell爐、Texaco爐雖屬先進爐型,但是由于其投資太高,對于企業的承受范圍還是很大,且氧耗高、成本高、煤種適應性差也是必須改進的問題。降低造價的辦法是采用國內專利、走國產化之路,這對于國內科研研究單位提出了更高的要求,對于煤化工技術的發展將是一個挑戰。
四、總結
新型煤化工技術涉及領域廣、技術含量高、投資金額大,因此,我們必須支持煤化工企業電聯產業、余熱余能的開發研究項目。對于新型的煤化工企業,國家給予支持和鼓勵,通過土地、煤油、電量、環保等實現煤、氣、電、化一體化的綜合發展。最大限度的降低資源的浪費,節約能源,減少環境污染,從而致力于技術的研發和運作上,給社會和國家帶來最大化的經濟效益,使新型煤工產業鏈得以開發和利用。
參考文獻:
[1]張東亮.中國煤氣化工藝(技術)的現狀與發展[J].煤化工,2004.
目的: 觀察血清基質金屬蛋白酶2(MMP2)及其組織抑制因子(TIMP2)與慢性乙型肝炎患者肝纖維化程度的相關性. 方法: 用ELISA方法檢測60例慢性乙型肝炎患者的血清MMP2和TIMP2的含量,并與20例健康人員作對比,分析二者與患者肝纖維化程度之間的關系. 結果: 慢性乙型肝炎重度患者血清MMP2和TIMP2的水平分別較對照組、慢性乙型肝炎輕、中度升高(P0.05). 慢性乙型肝炎輕、中度患者的MMP2, TIMP2比較無統計學差異(P>0.05). 血清MMP2, TIMP2水平分別與肝纖維化程度有相關,二者的相關系數r值分別為0.851, 0.623,P值均
【關鍵詞】 明膠酶A;金屬蛋白酶2組織抑制劑;肝炎,乙型,慢性
【Abstract】 AIM: To investigate the relationship of the levels of serum matrix metalloproteinase2 (MMP2) and tissue inhibitor of metalloproteinase2 (TIMP2) with hepatic fibrosis degree in patients with chronic hepatitis B. METHODS: Serum levels of MMP2 and TIMP2 were measured by ELISA in 60 patients with chronic hepatitis C and 20 healthy controls.
RESULTS: The serum MMP2 and TIMP2 levels were significantly increased in severe chronic hepatitis B, but not in mild and moderate chronic hepatitis B. There was no significant difference in the serum MMP2 and TIMP2 levels between the patients with mild and moderate chronic hepatitis. The levels of serum MMP2 and TIMP2 showed a positive correlation with the degree of hepatic fibrosis (r=0.851, 0.623, P
【Keywords】 gelatinase A; tissue inhibitor of metalloproteinase2 (TIMP2); hepatitis B, chronic
0引言
慢性乙型肝炎后,易發生肝纖維化,進而發展為肝硬化、肝癌. 目前的研究表明,基質金屬蛋白酶(MMPs)及其組織抑制劑(TIMPs)可調節肝細胞外基質(ECM)的代謝,肝纖維化的發生就是由于ECM合成增多,降解減少而在肝內過度沉積所致[1-4]. 其中,MMPs促進ECM降解,而TIMPs通過抑制MMPs阻止ECM的降解從而促進肝纖維化. 肝臟MMPs的活性受抑,同時TIMPs的功能活性增強,導致了細胞外基質的降解減少. 肝纖維化時,在ECM降解過程中起主要作用的MMPs是MMP1, MMP2, MMP3, MMP9[5],其中MMP2與肝纖維化的關系較為密切. 因此,本實驗我們觀察了60例慢性乙型肝炎患者及20例健康人員MMP2和TIMP2血清水平的變化,探討其與肝纖維化程度的相關性.
1對象和方法
1.1對象
慢性乙型肝炎組 60(男30,女30)例,年齡(35.6±13.7)歲,均為我院200201/200701住院及門診患者,所有病例均被我院臨床明確診斷為慢性乙型肝炎患者,符合1995年北京全國病毒性肝炎會議制定的診斷標準(包括體征、超聲、生化系列檢測、血清抗HBsAg為陽性). 正常對照組20例,均系健康體檢者,無心、肝、肺、腎等重要臟器疾患,肝、腎功能試驗正常,HBsAg為陰性.
1.2方法
1.2.1 血樣標本
采集所有實驗對象均采取空腹靜脈血后,立即分離血清,-20℃保存待測.
1.2.2肝活檢方法及病理診斷標準
每例患者在穿刺前,均行B超定位檢查. 采用1s肝穿刺活檢法,使用16G活檢針,由配套活檢槍行經皮肝穿術,取肝組織標本送病檢,連續切片,分別做HE及網狀纖維染色,病理炎癥分級按照1995年國家衛生部制訂的《病毒性肝炎防治方案》的病理診斷標準判斷. 60例均有不同程度的炎癥反應及不同程度的纖維化或肝硬變.
1.2.3血清MMP2和TIMP2測定
均采用ELISA方法檢測(試劑購自USA R&D Systems Inc). 按試劑盒說明書操作.
統計學處理:各指標以x±s表,示用統計軟件SPSS12.0進行統計學處理,各組均數比較用方差分析及LSDt檢驗. MMP2, TIMP2分別與肝纖維化分期作相關性分析.
2結果
在不同炎癥活動度下,慢性乙型肝炎組與正常對照組的血清MMP2, TIMP2水平比較見表1. 可見慢性乙型肝炎重度患者的血清MMP2, TIMP2含量與正常對照組比較,有統計學差異(P0.05). 慢性乙肝輕、中度患者的血清MMP2, TIMP2含量的比較亦無統計學差異(P>0.05). 表1正常組與患者肝組織炎癥活動度與血清MMP2, TIMP2水平的關系 (略)
在不同肝纖維化程度下,慢性乙型肝炎組與正常對照組的血清MMP2, TIMP2水平比較見表2. 慢性乙型肝炎患者隨肝纖維化程度的加重,其MMP2, TIMP2的血清水平逐漸升高,且升高幅度不斷加大,與正常對照組比較有統計學差異(P
3討論
各種慢性肝病患者均會逐漸出現不同程度的肝纖維化,進而向肝硬化發展. 肝纖維化的實質[6-9]是以Ⅰ, Ⅲ型膠原為主的細胞外基質(ECM)合成與降解失衡,導致ECM在肝內過度沉積. 基質金屬蛋白酶類(MMPs) 和金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMPs)的平衡在ECM的合成與降解中發揮著重要的作用.表2正常組與患者在不同肝臟纖維化程度下血清MMP2, TIMP2的含量(略)
MMPs[10]是一類含有Zn2+的肽鏈內切酶,幾乎能水解所有的細胞外基質. 迄今為止,MMPs 家族中已發現有26 個成員,但它們的降解底物及功能各不相同. TIMPs則是近年被發現的一組能夠特異性抑制MMPs活性的蛋白質,其家族成員有4個,分別命名為TIMP1, TIMP2, TIMP3, TIMP4,均為小分子多肽. TIMPs分為N端和C端兩個功能區,前者的半胱氨酸殘基與MMPs的Zn2+活性中心結合,后者與MMPs的其他部位結合,以1∶1 非共價結合的形式構成MMPs TIMPs復合體,從而阻斷MMPs與其底物結合,是一種轉錄后調節機制. 在正常肝臟中MMPs 和TIMPs 處于平衡的狀態,兩者共同維護肝臟的微環境穩態,一旦有致病因子打破這種平衡,便會促進肝纖維化的發生. MMP2, MMP9 和MMP3對正常肝臟基質有降解活性[11]. 其中MMP2的特異性底物為Ⅳ型膠原,TIMP2調節MMP2的活性,故MMP2, TIMP2在肝纖維化的發生、發展過程中起重要作用. 所以,對MMP2及其抑制物TIMP2在肝纖維化病理損害中的變化過程進行分析是很有必要的.
為此,我們在本實驗中對60例慢性乙型肝炎患者血清MMP2, TIMP2水平與炎癥活動度及肝纖維化程度的關系進行了考察,結果發現,慢性乙型肝炎重度患者的MMP2,TIMP2血清水平高于正常對照組,有統計學意義(P
參考文獻
[1]Pazienza V, Clement S, Pugnale P, et al. The hepatitis C virus core protein of genotypes 3a and 1b downregulates insulin receptor substrate 1 through genotypespecific mechanisms[J]. Hepatology, 2007, 45(5):1164-1171.
[2]韓志啟,秦守杰,朱增紅.干擾素a2a對慢性乙型肝炎肝纖維化的療效觀察[J]. 醫藥論壇雜志,2003,24(17):17-18.
[3]韓捷,陳海燕,李揚,等. 秦巴山區HCMV感染母嬰垂直傳播與HcmvgB基因分型的關系[J]. 第四軍醫大學學報,2006,27(15):1425-1427.
[4]Vizzutti F, Arena U, Romanelli RG, et al. Liver stiffness measurement predicts severe portal hypertension in patients with HCVrelated cirrhosis [J]. Hepatology, 2007, 45(5):1290-1297.
[5]Ozdemir A, Yalinbas B, Selamet U, et al. The effect of hepatitis C virus infection on insulin resistance in chronic haemodialysis patients [J]. Yonsei Med J, 2007,48(2):274-80.
[6]王曉波.乙型肝炎的實驗室診斷[J]. 中國保健, 2006,14(24):80-81.
[7]郭西萍,鐘基大,馮紅平,等. 血清HA, LN, PC含量與慢性肝炎病理變化的關系[J]. 中西醫結合肝病雜志, 2000, 10(6):19-20.
[8]徐慶杰. 苦參素聯合拉米夫定治療慢性乙型肝炎對肝纖維化指標的影響[J]. 第四軍醫大學學報,2005,26(8):732-733.
[9]CollierI E, Wilhelm SM, Eisen AZ, et al. Haras oncogene transformed human bronchial epithelial cells(TBEl)secrete a single metalloproteinase capable of degrading basement membrane collagen[J]. J Biol Chem, 1988, 263(14);6579-6587.
【摘要】 目的 評價血清基質金屬蛋白酶2(MMP2)及其組織抑制因子1(TIMP1)水平與老年糖尿病足(DF)慢性潰瘍的關系,探討兩指標的相關性。方法 符合納入標準的DF,≥60歲的52例患者作為老年DF組,
【關鍵詞】 糖尿病足;老年人;潰瘍;基質金屬蛋白酶2;基質金屬蛋白酶組織抑制因子1
近年來基質金屬蛋白酶(MMP)和其組織抑制因子(TIMPs)在糖尿病足(DF)慢性創面修復中的重要作用引起重視。研究〔1~3〕發現在糖尿病創面局部和DF創面分泌物的MMP的mRNA及蛋白水平表達明顯升高、TIMP表達下降,對DF的遷延不愈有預測價值。但是在DF潰瘍患者,尤其在老年患者其血清中是否有相似的變化,目前的研究較少。本研究檢測DF患者血清MMP2、TIMP1水平,探討二者血清濃度變化與老年DF難愈潰瘍的關系。
1 資料與方法
1.1 選擇標準
1.1.1 DF入選標準 ①符合1999年WHO的2型糖尿病的診斷標準〔4〕。②符合1999年WHO DF的定義,即糖尿病患者由于合并神經病變和各種不同程度末梢血管病變而導致下肢感染、潰瘍和/或深部組織的破壞〔5〕。③無心功能不全,無嚴重肝、腎功能不全。④排除各系統腫瘤,無其他內分泌系統疾病。
1.1.2 大血管病變診斷依據〔6〕 ①有心絞痛或心肌梗死病史及心電圖表現,或經冠脈造影明確診斷者。②有間歇性跛行或經外周動脈超聲證實有動脈硬化斑塊形成或閉塞。③病史中有偏癱或其他腦局灶癥狀,并以腦CT掃描或核磁共振成像顯示有出血或缺血改變者。
1.1.3 微血管病變診斷依據 糖尿病患者行眼底照相或眼底熒光造影、3次24 h尿微量白蛋白測定,根據眼科醫師診斷,和/或3次24 h尿微量白蛋白平均值>20 μg/min,診斷糖尿病微血管病變〔7〕。
1.2 臨床資料 2007年3月至2009年9月符合DF入選標準、年齡≥60歲的老年患者52例(老年DF組),男30例,女22例,年齡60~81〔平均(67.6±12.4)〕歲;糖尿病病程5~28年,平均15.9年;創面范圍0.5 cm×1.2 cm~13 cm×4 cm;足部潰瘍病程3 w~5個月,平均2.1個月;潰瘍按TEXA分期〔8〕:1級0例,2級A期1例、B期1例、C期2例、D期3例,3級B期10例、D期23例,4級D期12例;合并大血管病變者40例,微血管病變者31例。非老年的DF患者36例(非老年DF組),男20例,女16例,年齡38~59〔平均(51.3±7.3)〕歲;糖尿病病程0.5~15年,平均10.6年;創面范圍0.5 cm×1 cm~14 cm×5 cm;足部潰瘍病程2 w~6個月,平均1.9個月;潰瘍按TEXA分期:1級0例,2級A期1例、B期2例、C期1例、D期3例,3級B期6例、D期14例,4級D期9例;合并大血管病變者22例,微血管病變者18例。
同期來自骨科、普通外科及血管外科門診或住院非糖尿病慢性潰瘍(潰瘍不愈時間≥2 w)患者30例作為對照組(CON組),男18例,女12例,年齡32~59〔平均(48.2±9.9)〕歲;其中創傷(手術、外傷后)不愈者15例,靜脈潰瘍者12例,褥瘡3例。均無高血壓、冠心病、心功能不全,無嚴重肝、腎功能不全。并排除各系統腫瘤,無糖尿病及其他內分泌系統疾病。
1.3 方法 受試者均禁食12 h,清晨空腹抽取肘靜脈血8 ml,室溫靜置30 min,3 000 r/min離心15 min分離血清,取3 ml置于-70℃冰箱中保存待查。5 ml血清采用ELISA測定測定MMP2、TIMP1濃度(試劑盒由美國R&D公司提供,批內、批間差異CV
1.4 統計學處理 應用SAS8.1統計軟件進行處理。計量資料x±s表示,各組間差異比較采用單因素方差分析,兩兩樣本間比較用SNKq法。
2 結 果
2.1 各組一般情況及MMP2、TIMP1比較 三組的性別及民族等因素無統計學差異(P>0.05),具有可比性,吸煙史:兩DF組雖然高于CON組,但三組之間比較未達統計學意義(P>0.05),具有可比性;與對照組相比,DF兩組收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、FPG、HbA1c、TG、TC、HOMAIR、MMP2均明顯升高(P
2.2 所有DF患者MMP2、TIMP1與其他各指標相關分析及回歸分析 所有DF患者MMP2、TIMP1與年齡、病程、FPG、HbA1c、血脂、血壓和HOMAIR等指標相關分析顯示,MMP2血清水平與HbA1c(r=0.465)、年齡(r=0.414)、TG(r=0.270)、病程(r=0.221)及SBP(r=0.124)呈正相關(P
3 討 論
MMPs是一組結構依賴鈣離子,活性位點含有鋅離子特點的內切酶的肽蛋白家族,能使幾乎全部細胞外基質成分降解;TIMP是組織中MMPs的主要的內源性抑制因子。兩者在細胞外基質的降解和重塑過程中起重要作用,它們在傷口不同位置的表達和定時釋放與傷口愈合直接相關〔9〕。
MMP2也稱為明膠酶A,底物廣泛,可降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型膠原,彈性蛋白,基底膜,變性膠原。并協同膠原酶降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型膠原,由成纖維細胞表達。本研究中發現兩DF組MMP2水平均高于非糖尿病的慢性潰瘍組,提示血糖水平可能與MMP2水平有關,進一步分析發現血清中MMP2水平與HbA1c正相關,與TIMP1負相關。推測糖尿病患者過度糖基化不僅影響細胞間基質代謝,而且膠原糖基化后形成相互交叉耦聯的高分子物質,不易被酸和酶分解,并激活膠原酶活性,從而影響MMPs/TIMP的動態平衡,引起MMPs水平升高〔10〕。
對比老年DF組和非老年DF組,MMP2水平增高,TIMP1及MMP2/TIMP1降低,同時發現老年DF組大血管病變發生率較高(76.9%)。將單因素分析有意義的因素進行多元回歸分析,提示年齡是影響MMP2的獨立因素,基礎研究也證實了隨年齡增高,MMPs的底物膠原變性,MMPs水平升高〔11〕。近年來的研究〔12〕發現明膠酶在大血管疾病中表達升高,其機制與TNFα及其他細胞因子促進MMPs大量分泌、并共同參與動脈硬化斑塊形成、動脈基底膜氧化低密度脂蛋白(oxLDL)化相關;而抑制MMP2的藥物可對抗血管成形術后狹窄〔13〕從另一角度闡述了MMP2可能有促進動脈硬化狹窄的作用。老年DF患者動脈閉塞發生率高,下肢缺血重,影響潰瘍周圍的血運供應;同時合并高水平MMP2,降解細胞外基質,不利于角質細胞遷移,從而抑制表皮角質化,影響創面的愈合,因此較非老年患者的潰瘍愈合更困難。
本研究探討了血清MMPs與DF的關系,從較新的角度研究探討治療老年DF的方法。降低血清MMP2水平可能會對DF尤其老年DF部難治性潰瘍的愈合有益,但是尚需進一步的研究。
參考文獻
1 朱 平,嚴 勵,陳黎紅,等.MMP9/TIMP1表達在糖尿病鼠皮膚傷口愈合過程中的變化及意義初探〔J〕.中國病理生理雜志,2008;24(11):22048.
2 Liu Y,Min D,Bolton T,et al.Increased matrix metalloproteinase9 predicts poor wound healing in diabetic foot ulcers〔J〕.Diabetes Care,2009;32(1):1179.
3 Muller M,Trocme C,Lardy B,et al.Matrix metalloproteinases and diabetic foot ulcers:the ratio of MMP1 to TIMP1 is a predictor of wound healing〔J〕.Dibetic Med,2008;25(4):41926.
4 World Health Organization.Department of noncommunicable disease surveillance:definition,diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complication.Report of a WHO consultation.Part 1:diagnosis and classifications〔M〕.Geneva:WHO,1999:12.
5 Apelqvist J,Bakker K,van Houtum WH,et al.International consensus and practical guidelines on the management and the prevention of the diabetic foot.International Working Group on the Diabetic Foot〔J〕.Diabetes Metab Res Rev,2000;16(1):8492.
6 Singhania N,Puri D,Madhu SV,et al.Assessment of oxidative stress and endothelial dysfunction in Asian Indians with type 2 diabetes mellitus with and without macroangiopathy〔J〕.QJM,2008;101(6):44955.
7 Katakura M,Naka M,Kondo T,et al.Development,worsening,and improvement of diabetic microangiopathy in older people:sixyear prospective study of patients under intensive diabetes control〔J〕.J Am Geriatr Soc,2007;55(4):5417.
8 Parisi MC,ZantutWittmann DE,Pavin EJ,et al.Comparison of three systems of classification in predicting the outcome of diabetic foot ulcers in a Brazilian population〔J〕.Eur J Endol,2008;159(4):41722.
9 Nagase H,Visse R,Murphy G.Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs〔J〕.Cardiovasc Res,2006;69(3):56273.
10 Andreea SI,Marieta C,Anca D.AGEs and glucose levels modulate type Ⅰ and Ⅲ procollagen mRNA synthesis in dermal fibroblasts cells culture〔J〕.Exp Diabetes Res,2008;2008:4738.
11 Bae JW,Takahashi I,Sasano Y,et al.Agerelated changes in gene expression patterns of matrix metalloproteinases and their collagenous substrates in mandibular condylar cartilage in rats〔J〕.J Anat,2003;203(2):23541.
拓展煤炭產業鏈的主要途徑是發展煤化工,確定拓展煤炭產業鏈的發展方向對調整產業結構、實現煤炭礦區經濟穩步健康發展具有十分積極的現實意義,但要注意的是拓展煤炭產業鏈并不意味著能從源頭上解決資源短缺的問題,何況某些拓展項目屬新興的朝陽產業,其科技含量之高、投入資金之多、存在風險之大都是難以估量的,因此煤化工的發展之路并非一馬平川。新型煤化工是一個技術與人才高度密集的現代產業,現在很多大型的新型煤化工技術尚處于初步試點階段,要想真正實現大規模的工業化推廣還有一段很長的路要走,這其中需要引入大量設計研發、生產施工、管理運營等相關的高素質專業人才,但我國從事煤化工生產及研發的工作人員多由石化行業或其他關聯領域轉行過來的,可以說現階段制約煤化工現代化發展的主要因素之一便是高素質專業人才的不足。大型現代煤化工技術多是首次在大規模的工業化中應用,所以下列風險不可避免:技術在初步試點階段雖然可行,但沒經過實踐長時的運行檢驗;當前煤化工中關于“三廢”的處理技術尚不完善,距離真正實現“零排放”還有幾步之遙;經濟、技術等方面還沒得到驗證,因此要想完善技術必須進行深層次的集成優化與升級示范;投資強度大必然會造成部分投資者望而卻步,總之要想新型煤化工的現代化發展一帆風順,必須做好事先的經濟風險評估。煤炭是我國的基礎能源,煤氣化是煤炭高效、清潔利用和轉化的核心技術,是發展煤基化學品、IGCC發電、制氫等工業的基礎。大規模氣化技術的應用對引領煤化工行業的轉型發展、促進我國化學工業可持續健康發展、保障國家能源安全具有重要意義,然而在一些產業鏈延伸項目在實施過程中仍存在較大的技術風險。
2新型煤化工技術問世
我國的芳烴年消費量超兩千萬噸,其為大宗基礎有機化工原料,作為化纖、塑料等領域的關鍵生產原料成功覆蓋了服裝面料、航空航天、交通運輸、裝飾裝修、電器產品、移動通訊等行業。市面上的芳烴有不小于97%都源于石油原料,而我國石油產能不足,40%的芳烴依賴國外進口,而由我國自主研發的煤制芳烴技術的成功問世成為了新型煤化工現代化發展之路上的一個里程碑突破,不僅有利于推動石化原料的多元化發展,也有利于應對市場快速增長的需求,對保障國家能源安全是有百利而無一害的。當前用煤炭資源代替石化生產原料成為新型煤化工現代化發展的重點方向,同時要求真正實現煤炭資源的“零排放”,這一點已被國家能源局寫進了““十二五”科技發展規劃。煤制芳烴技術以煤炭資源為主要生產原料,由煤氣化、合成氣制甲醇和甲醇制芳烴三大關鍵技術組成,其中國內外關于煤氣化與合成氣制甲醇的生產技術都已純熟,唯有甲醇制芳烴這一生產技術還是白紙一張。而經由我國清華大學自主研發成功且當作催化劑的甲醇制芳烴和能夠應用于大規模工業生產的流化床甲醇制芳烴填補了此項國際空白,對我國發展安全新能源具有重要的保障意義。經清華大學各位專家們數十年技術攻關而成功研發的流化床甲醇制芳烴在煤制芳烴技術領域里可謂具有劃時代意義,其成套技術的創新性之強在技術領域的發展史中都是“前無古人后無來者”的且將同類技術遠遠地甩在了身后。流化床甲醇制芳烴成套技術的先進性表現在操作流化床裝置時,雖然彈性較大,但是非常平穩、易于控制,其自動化與連續性非常高,甲醇不費吹灰之力便可全部轉化成所需要的芳烴,同時還會產生大量的氫氣,真正實現三廢“零排放”、環境“零污染”。清華大學各位專家們在研發煤制芳烴技術的過程中始終堅持“綠色化學”的理念,煤基甲醇生產在經過脫硫、脫氮等程序后,生產處的芳烴必然是干凈的、不含絲毫雜質的;甲醇轉化成芳烴的過程中產生的大量氫氣并非無用武之地,其可以回爐用來調整合成氣的碳氫比;甲醇轉化成芳烴的過程中產生的甲烷和乙烷可用作燃料或制氫原料,并且在下一道工序中還能再次轉化為芳烴,可謂一舉多得,真正實現了物盡其用、物盡其責,很大程度上推動了環境友好型城市的建設。當今社會科技是第一生產力,企業要想長期在競爭激烈的市場和煤化工領域中站穩腳跟、占據技術高地必須大力發展科技,不斷突破創新。這就要求企業要積極研發煤制芳烴技術的延伸產業鏈,不斷優化產業結構,形成企業與眾不同的技術核心競爭力,繼續探索被視為最符合中國國情的企業科技創新途徑的產學研合作模式并發展運用這種模式,促進企業的科學、可持續、快速發展。因為誰能在新能源戰略競爭中取得優勢,誰就能在下一場產業革命中充當領跑者。需要強調的是,我國中西部地區的煤炭資源相對比較豐富,而研發煤制芳烴技術的延伸產業鏈勢必會帶動相關下游產業的發展,這不僅有利于實現東部地區共享中西部地區豐富的煤炭資源,還有利于促進中西部地區的經濟又快又好的發展,對實現西部大開發具有十分重要的戰略性與現實性。研發煤制芳烴技術作為實現新型煤化工的現代化發展的第一步,一定不能出絲毫差錯,后續的很多相關工作都要穩扎穩打,堅決杜絕急于求成。
3結論
關鍵詞:高溫煤氣脫硫 煉廠氣脫硫 燃煤煙氣脫硫
脫硫劑應用領域廣泛,除化學工業外,石油化工、煉油、冶金、紡織、飲料、環保等領域也有應用。目前在國內化工生產中,脫硫劑的主要應用過程有高溫煤氣脫硫、煉廠氣脫硫、城市煤氣脫硫、合成氣脫硫與燃煤煙氣脫硫等。
一、研究的目的意義和概況
1.高溫煤氣脫硫
焦爐煤氣由焦化企業煉焦生產時產生,從焦爐集氣管流出的煤氣稱為荒煤氣,其硫化氫含量與裝爐煤料的全硫量有關。一般干煤全硫的質量分數為0.5%~1.2%,其中有20%~45%轉到荒煤氣中,煤氣中95%以上的硫以硫化氫形態存在,其他為有機硫。硫化氫在煤氣中的質量濃度一般為3g/Nm3干煤氣~15g/Nm3干煤氣。煤氣中所含的硫化氫是極為有害的物質,因而煤氣脫硫就有十分重要的意義:一是可以防止設備的腐蝕,減少設備維修費用,降低生產成本,提高回收產品的質量和產量。二是提高焦爐煤氣的品質,減少焦爐煤氣燃燒后產生的污染。煤氣脫硫可以有效降低煤氣燃燒后產生的二氧化硫等有害物質,保護周圍的環境。三是降低鋼鐵企業用煤氣中硫化氫的含量可以使鋼鐵企業生產出優質鋼材。四是回收后的硫磺可用于醫藥、化工等領域,隨著行業的發展,需求量會進一步加大。同時,煤氣化聯合循環發電(IGCC)技術引起了人們的極大興趣。采用IGCC技術,SO2、NOx的排放量很低,還可得到有用的副產品,幾乎不排出廢水。高溫煤氣脫硫技術的研究與開發是實現IGCC的關鍵。在IGCC中,高溫氣體凈化系統必須將氣體中總硫含量降至小于0.01%,以免硫化物腐蝕高溫操作的氣輪機及排放污染。若燃料氣用于熔融燃料電池技術(MCFC),則總硫含量必須降至小于1×10-6。燃料氣中的硫化物主要是H2S,高溫氣體脫硫主要是脫除燃料氣中的H2S。高溫煤氣脫硫作為煤氣化聯合循環發電(IGCC)的關鍵技術,它可使電廠的整體發電效率提高2%左右。另一方面,H2S作為電廠僅次于SO2的大氣環境污染物,將嚴重危害城市居民的身體健康,煤氣的脫硫就具有非常有意義的環保價值。
2.煉廠氣脫硫
隨著環境的日益惡化和環境保護觀念的逐漸增強,低排放和零排放的化學工業的清潔生產要求防止酸雨的主要成分硫化合物的排放以及在后續產品加工過程中解決有機硫和無機硫的脫除是石油裂解以及石化工業中長期以來十分關注的問題。脫硫劑的研制和使用成為解決這一問題的有效途徑。
隨著石油產品消費量迅速上升,我國原油已滿足不了煉油工業發展的需要,進口高含硫原油己勢在必行,加之原油的重質化以及重油的深度加工,煉廠氣及油品中經常含有一定量的H2S、CO2以及有機硫化物,這些物質的存在會腐蝕設備、污染環境、影響產品的質量,因此有必要對其脫硫,以滿足不同的需要。
3.合成氣脫硫
合成氨和甲醇的原料氣,含有一定數量的無機硫和有機硫化合物,其成份和含量取決于原料的來源及加工方法。硫化物的存在會引起催化劑中毒,因而生產過程中有必要依據原料氣中的硫含量及工藝要求,選用適當的脫琉劑及脫硫技術以脫除之。脫硫劑在合成氨、制氫、合成甲醇、煤化工、石油煉制、飲料生產等行業的應用,高精度地脫除了原料氣(油)中的硫,從而保證了下游工序的蒸發轉化、低變、甲烷化、甲醇、低壓聯醇、羥基合成等含鎳、銅、鐵及貴金屬催化劑免于硫中毒。
硫化氫作為一種有害雜質廣泛地存在于天然氣、焦爐煤氣、半水煤氣和石油裂解氣中、它易對運輸管路、設備等造成腐蝕,不僅會導致催化劑中毒,而且還能影響產品的質量與純度。含有H2S的天然氣、石油等燃料燃燒后會生成SO2,形成酸雨,造成土壤板結,污染環境、隨著技術的發展,對化工原料氣進行精脫硫(總硫
4.城市煤氣脫硫
城市煤氣所含的硫對碳鋼設備及輸送管道有腐蝕作用,有必要脫除到小于20mgS/m3。為把水煤氣爐和兩段爐改造成較為理想的中小城鎮煤氣氣源爐型,開發成功“常壓水煤氣部分甲烷化工藝”,該工藝需保護甲烷化催化劑,要求煤氣必須精脫硫到0.1ppm以下。此外,脫硫劑用于城市燃料氣的凈化上還能提高城市煤氣的發熱值。
5.燃煤煙氣脫硫
大氣中的SO2、NOx及由其產生的酸雨對人類造成的嚴重危害,已成為全球性重大環境問題之一。而煤炭燃燒是SO2、NOx的主要來源。據統計,我國排放的SO2近90%來自燃煤,NOx近80%來自燃煤。自20世紀80年代以來,隨著我國經濟迅速發展,煤炭消耗量日益增加。SO2排放量不斷增長,造成大氣環境嚴重污染。煙氣脫硫是解決SO2污染的主要方法。目前世界各國對煙氣脫硫進行了廣泛而深入的研究。在煤炭消費結構中,西方工業發達國家大部分用于發電,因而各國都很重視高潔凈燃煤發電技術。繼美國之后,日本、英國和歐共體都相繼成立了潔凈煤利用機構,制定了相應發展現劃。此外,尿素原料氣CO2中所含的少量硫也必須脫除,飲料添加劑CO2也要求將其中的硫脫至0.1ppm以下,反映出脫硫劑和脫硫技術的普遍意義。
要的意義。本文主要對水煤漿氣化裝置管廊上幾種運送特殊介質的管道的布置做以探討。
關鍵詞:水煤漿氣化裝置;管廊;管道布置
1前言
“缺油、少氣、富煤”是我國石化能源的基本結構。因此,根據這種石化能源分布不均的特點充分發揮我國煤炭資源的優勢是符合我國國情,實現能源多元化的首選。近年來,隨著各類煤化工產業的長足發展,煤的焦化、氣化、液化,煤的合成氣化工、焦油化工和電石乙炔化工等都有了相應的應用和發展[1]。煤炭氣化[2]是指煤在特定的設備內,在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑(如蒸汽/空氣或氧氣等)發生一系列化學反應,將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的過程,是一種發展煤基化學品、煤基液體燃料、聯合循環發電、多聯產系統、制氫、燃料電池等過程工業的關鍵技術。在諸多煤化工產業中,水煤漿氣化技術占有重要的一席之地。
水煤漿氣化裝置主要包括煤漿制備、煤氣化、灰水處理、變換等裝置[2]。為了更好的實現各裝置間工藝物料及其輔助公用工程管道的連接和集中放置,設計了裝置管廊。水煤漿氣化裝置管廊的特點是各裝置間連接管道多、管徑大,用來連接各裝置的管廊相對來說也跨度大、寬度大,并且裝置管廊的布置與各個裝置的設備布置息息相關,管廊上下都有設備,所以管廊的尺寸還要符合設備的要求。水煤漿氣化裝置管廊(以年產60萬噸甲醇為例),其長度均在200米以上,因此對裝置管廊進行合理的設計及布置對于安全生產,節約成本,降低能耗,發展循環經濟是具有重要的意義。
2 水煤漿氣化裝置管廊管道布置的原則[3]
為了保證工業管道的安全運行,保障人民群眾生命和財產的安全,結合石油化工管道設計的基本要求,裝置管廊中管道布置須遵循如下原則:(1)壓力管道的設計應符合相關規范、標準、規定并滿足管道儀表流程圖的要求;(2)管廊中的管道布置要統籌規劃,做到安全可靠、經濟合理、整齊美觀。(3)管道的布置應滿足施工、操作和維修等各方面的要求;(4)大直徑管道應靠近管廊柱子布置;(5)小直徑,氣體管道、公用工程管道放在管廊的中間;(6)工藝管道宜布置在與管廊連接的一側;(7)低溫管道和液化石油氣管道不應靠近熱管道布置;(8)管廊上管道設計時,應予留10%―30%的余量 ;(9)儀表和電力電纜槽架等宜布置在上層。基本布置原則如圖1所示:
圖1 水煤漿氣化裝置管廊管道布置原則
3 水煤漿氣化裝置管廊上各類管道布置的要點
在水煤漿氣化裝置管廊上管道的設計過程中,除了需要滿足管道布置涉及的原則外,一些特殊管道的布置還需結合其自身的特點以及特定的工藝要求,合理調整設計方案。這些特殊的管道包括氧氣管道、煤漿管道、黑水管道、事故火炬管道、蒸汽管道等,現將這幾類管道的布置原則以及設計要領,需注意的事項淺析如下:
3.1氧氣管道的布置[4,6]
氧氣管道作為輸送具有危險性的助燃氣體的壓力管道,要求架空敷設。進行管道布置時,應以利于吹掃為原則,并盡量減少彎頭,選擇合理的彎曲半徑,力求簡化管系,做到通氣順暢。氧氣管道的支管應盡可能的從管道的上端接入。氧氣管道和可燃氣體共架敷設時,應放至于其下層或者管架的外側。從經濟性考慮,氧氣管道的材質為不銹鋼,造價高,布置時管線的走向也應盡量簡單、直接,減少彎頭的數量。因此在水煤漿氣化裝置管廊中,氧氣管道應放置于管廊的最下層,且靠近氣化爐一側的管廊立柱。氧氣管道與其它管道的間距應控制在500 mm以上。而且管廊上的氧氣管道要有防靜電措施,可通過采用≥6mm 銅芯軟絞線與管廊立柱相連的方法將靜電導入地下。
3.2 煤漿管線的布置[5,6]
煤漿管線是指為氣化爐輸送原料的管線。因為輸送的流體比重大、流速緩慢、容易沉積、且磨蝕性強,長久以往會造成管道的堵塞或損壞,對生產裝置的安全,平穩運行造成很大的傷害。因此為了保障管道的順利、持久的運行,從煤漿制備裝置的磨煤機送去氣化裝置煤漿槽的煤漿管線要保證有一定的坡度,并且選用彎曲半徑R=5D長半徑彎頭(D為管道直徑),以此來減少物料與管壁之間的摩擦,并減少物料在管壁上的積聚。為從根本上縮短整個管系的長度,并且要盡可能的縮短管線長度,杜絕液袋產生的方法。為此將煤漿管線放在上層管廊上,并選用R=5D長半徑彎頭來連接是很必要的。這樣做既保證了整條管線無液袋、不繞彎,又保證了管線的坡度要求。從高壓煤漿泵到氣化爐頭的煤漿管線較長,且煤漿泵采用隔膜活塞泵,有一定的振動頻率,因此在布置時不僅要考慮管線的柔性,還要考慮管線的穩定性,因此管廊上固定架和限位架的選取是比不可少的。
3.3 黑水管線的布置[6]
黑水管線因為其自身的特點是溫度高,磨蝕性強。因此在設計中要考慮到其熱膨脹和熱應力。我們采用Π型補償器的辦法來消除其熱應力。但是,Π型補償器的使用必然增加彎頭的數量,而且會產生液袋并增加了管道的壓力降,并對彎頭處的沖刷易造成損壞。
如果解決管道長期運行過程中的所產生的管道堵塞和管件損壞問題。通過結合以往水煤漿氣化裝置管廊安全運行的經驗,用三通加法蘭(見圖2)及法蘭盲板的形式代替彎頭是行之有效的好辦法。安裝位置選在管道的低點。這樣,在我們的停車檢修過程中,就可以及時的對黑水管線進行清洗和對損壞的管件進行更換,從而避免了在檢修過程中,要通過破壞管道的方法來解決管道的堵塞問題。對與黑水管線,應在高點增加沖洗接頭,底點增加排放口,而且其導淋的管口應水平放置。
圖2 三通加法蘭
3.4 事故火炬管道的布置[7]
事故火炬排放系統設置的目的是將工藝裝置中的設備、管道上的安全閥、泄壓閥、排放閥等在不正常操作(或事故)時排放的可燃物料,開停車時必須要排放的可燃物料和試車中暫時無法平衡時所必須排出的可燃物料收集并運送到火炬筒頂部的火炬頭及時燃燒排放,以確保裝置的安全運行。
在水煤漿氣化裝置中,火炬管線的管徑一般都比較大,因此在配管過程中有一定的要求。對一些項目而言,事故火炬的工程直徑有時可以達到DN 1300以上。事故火炬的局部溫度可達240 ℃,因此我們必須考慮火炬管道的熱應力與熱位移。因管徑較大,應考慮將其置于管廊的的上層,同時要考慮盡量放在管廊的邊上,便于滿足Π型補償器的布置要求。并且火炬總管應在可能吹掃全部管道的端部設置氮氣吹掃管(附圖3)。火炬總管應保持一定的坡度,在管道的流動方向上,不能有集液的地方。如果形成液袋,應及時采取排液措施。具體做法是設置凝液收集罐沿線收集。
圖3 氮氣吹掃管
為符合工藝需求,火炬管道的布置應有3 ‰的坡度。同時為了滿足工藝要求,我們必需考慮火炬管道的走向。
火炬管道因為管徑較大,局部溫度較高,會產生很大的熱應力,過高的熱應力會對管道支撐件造成傷害,有的使管道上的法蘭連接部分發生泄漏,有的會影響旁邊其它管道的安全運行,更加嚴重的情況甚至會影響管廊結構的安全性。如何很好的避免火炬管道熱應力對管架造成的傷害,就是我們要解決的問題。我們現在一般的做法是通過設置Π型補償器來解決管道的熱應力問題。雖然Π型補償器可以降低熱應力,但同時有兩方面的問題我們必須予以重視:其一,關于Π型補償器固定點的選取;其二,Π型補償器的放置位置。首先固定點的選取必須選在裝置管廊的主梁上,管道通過固定點傳遞給管廊橫梁的軸向推力不宜過大。因此固定點的間距我們控制在40m~50m為宜。關于第二點我們遵循的原則是選取的位置在距離固定點L/2處(L=兩固定點間的距離),允許少量偏移,但是不允許偏置兩固定點之間L/3距離;
3.5 蒸汽管道的布置[6,8]
水煤漿氣化裝置管廊上蒸汽管線種類多(低壓蒸汽、中壓蒸汽),管徑大,長度長。采取Π型補償器可有效補償蒸汽管道的熱位移。在管廊上,一般情況下蒸汽管道的固定點是集中放置的,固定點的間距一般控制在40~50m左右。如果固定點的間距過長,將造成Π型補償器外伸臂太長,無法支撐。對于同一管系的蒸汽管道來講,固定點間距的選擇應保持等值,Π型補償器的形狀也應一樣(見圖4),這樣可以抵消對固定點的軸向推力,且同時減少了對管廊立柱的推力,這樣的設計也更為經濟。
圖4 蒸汽管道的布置中Π型補償器的應用
根據蒸汽管線溫度、材質、管徑的不同,可通過圖表法查得各蒸汽管線的外伸臂長度。但是圖表法查得的數據只是粗算。但對于操作壓力超過4MPa的中壓蒸汽來講,最好通過管機專業進行測算。Π型補償器的套裝可實現管道的集中放置,可將大管徑、高溫的管道放在管廊的外側,將小直徑、溫度較低的管道放在大管道的Π型補償器其內側,這樣不僅節省了空間,利于集中支撐,而且看上去更加美觀、漂亮。對于大直徑的管子我們采用 彎頭加 彎頭斜接來達到需要的高度。(見圖5)
圖5 Π型補償器的套裝
在蒸汽管道的布置中,對于方型補償器布置,應盡量將其布置在兩固定點中間,一般的原則是不允許偏置兩固定點之間L/3距離,如果偏置等于L/3,則臂長增加1/3。(L=兩固定點間的距離)
4展望
綜上所述,水煤漿氣化裝置管廊的管道布置不僅要考慮滿足既定的工藝需要,而且還要考慮經濟合理;既要考慮實用、安全,又要考慮整齊、美觀,并且還要做到方便檢修。這就要求我們的工程人員在設計過程中須不斷鉆研,努力提高自身素質,及時總結經驗,收集、整理相關資料,并與施工人員及時溝通,減少在設計和施工方面造成的失誤和損失。
就目前來看,隨著煤氣化裝置的規模化以及煤氣化技術的不斷改進,對管道布置的要求必然會更加嚴格。煤化工行業是固定投資比較大的行業,規模效益非常顯著。同時煤化工也是資源消耗大、污染相對嚴重的行業。隨著國家節能減排政策的實施,淘汰產能小、能耗大的企業,已是大勢所趨。為此我們也迎來了新的機遇與挑戰。我們的工程人員還需不懈的去努力,勤奮鉆研,為建成并擁有花園般美好環境的現代化工廠而努力。
參考文獻
[1]羅佐縣.汪如朗.優化我國能源結構的思考 [J].2009,天然氣技術,2:6-8
[2]郭冠龍.滑懷田. 淺析煤炭氣化技術及發展趨勢[J].2011,陜西煤炭,4:115-116
[3]蔡爾輔.《石油化工管道設計》[M].北京:化學工業出版社.2002
[4]肖家立.對氧氣管道安全問題的一些看法[J].1982,深冷技術,1:38-39
[5]吳純馬.氣化爐停車后爐頭煤漿管線堵的原因及處理[J].2012,中氮肥,2:52-54
[6]徐至鈞.《管道工程設計與施工手冊》[M].北京:中國石化出版社.2005
[7]王懷義.石油化工管道安裝設計便查手冊[M].北京:中國石化出版社.2003
[8]劉軍.蒸汽管道的設計與安裝[J].2003, 能源研究與利用,4:41-44
1994年3月25日國務院第16次常務會議通過的“中國21世紀議程”--中國21世紀人口、環境與發展白皮書中寫道:“開發利用新能源和可再生能源。把開發可再生能源放在優先地位,加快水能、生物質能、太陽能、風能、地熱能、海洋能的開發,提高可再生能源在能源結構中的比例”。這是我國政府對聯合國作出的政治承諾,也是各級政府和經濟管理部門一項重要工作。
1、實施小康家庭能源工程,推進沼氣的集約化經營,促進生物良性循環,建立生態農業。
生態農業的基本特點:充分合理利用自然資源,依靠生物之間的多種物資循環,在良性循環中保持相對平衡,系統內部的物質可以多次重復利用;從時間上和空間上不斷提高太陽能的利用率和生物能的轉化率,求得投入少產出多,達到生產水平較高,土地利用率較高、經濟效益和生態環境質量較好的目的。
生態農業本身就是一種多元能源的農業發展道路,開發農村能源是建設生態農業的戰略措施。以多級循環為主的生態農業,有各種各樣不同模式和類型,其中以沼氣為紐帶的生態模式堪稱是一枝獨秀。沼氣生產過程不僅可以最大限度地利用太陽能,并在沼渣沼液中保持原有的N、P、K等元素和有機質成為生態系統第二循環過程中的優質有機肥料和飼料,大大提高生態系中能流和物流的質量,這就是沼氣生產在生態農業中的起的突出作用。
現在全國已有60%以上的沼氣戶(約300萬農戶)發展以沼氣為紐帶的庭院經濟,農民增加收入9億元以上。湖北省開展沼氣、沼液、沼渣的綜合利用的農戶已超過20萬戶,年增收4000多萬元。“九五”期間,隨著農村產業結構的調整,為農村沼氣發展提供良好機遇,湖北省將新增20-25萬戶農村家用沼氣池用戶,開展“三沼”綜合利用農戶將達到35萬戶以上,種植業、養殖業與沼氣三結合或種植業、養殖業、加工業、沼氣四結合利用類型的模式將進一步推廣普及。為使這種模式在湖北省農村大量發展實施,應該注重選擇各種養殖、種植業專業戶大力舉辦沼氣,以期獲取最好的能源、生態經濟效益,同時提高農民用能質量和水平,充實小康內涵。
2、實施能源--環保工程,推進城鄉有機廢水的厭氧消化處理,獲得環保能源雙效益。
目前,我國工農業有機廢物廢水排放量相當大,據統計,1990年輕工系統僅制糖、食品發酵、皮革等行業排放的高濃度有機廢水就達60億噸,占全國工業廢水排放總量的22%,廢水中含有機物排放量的50%,若利用其中的50%,即125萬噸來制取沼氣,年產沼氣可達12.5億M3,相當于原煤125萬噸,標準煤90萬噸,可發電17.86億KW·h。同時,全國“菜籃子工程”的全面建設,集約化畜禽場的糞便排放量迅猛增加,給環境造成越來越大的壓力。解決這一問題的最優化方案是采用生物質能的厭氧消化技術。以有機廢物廢水和禽糞糞便為原料,興建大中型的沼氣工程,既可以有效地治理環境污染,又能為當地職工和居民提供優質氣體燃料,還可以利用發酵后的沼渣,生產養魚喂豬的顆粒飼料。
近十年來,湖北省的厭氧消化技術經多學科、多部門的科研攻關,取得了較大的進展。在禽畜糞便的處理方面,先后興建了容積分別為200-800立方米的沼氣工程,采用上流式厭氧污泥床處理工藝,中溫發酵,平均產氣率0.5-0.8m3/m3·d。特別是1994年由武漢市能源所負責設計建造的荊門出口豬場能源環保工程,采用上流式厭氧污泥床加固液分離器,后期為射流曝氣好氧處理,使得最后出水達到國家二級排放標準,在工業有機廢水處理方面,共興建了九處工程,首先在淀粉廢水的中試研究上取得成功。為全國淀粉廢水處理首開先河。緊接其后,酒廠的廢水處理進入,先后在七個酒廠興建了沼氣工程,總容積3250立方米,采用中高溫發酵,滯留期4-5天,產氣率3-3.5m3/m3·d。湖北省這些大中型沼氣工程實現了工廠化產氣,商品化供氣,使能源建設上了一個新的臺階。它們有效地處理了酒廠的有機廢水和集約化禽畜場廠的糞便,改善了環境衛生,對保護生態,促進生產,都具有明顯的效益。“九五”期間,湖北省將按照國家制定的計劃,重點在大中城市郊區、“菜籃子”工程基地,實施采用厭氧消化技術,以保護環境,兼取能源回收的能源--環保工程10-20處。近期首先在松滋、天門等地,興建一批發酵工程總容量在1000m3以上的大型工程,實現集中供氣,同時治理環境污染。
大中型沼氣工程,作為一項新興能源--環保工程,具有與其他能源工程(如城市煤氣)不同的優越性的特點;
a、在工程目標上,煤氣工程單純制氣,而沼氣工程除制氣外,又治理污染,并可獲取有機肥料,而且不同的工程有不同的側重點。
b、在制氣原料上,煤氣工程使用煤炭,這些煤炭還需經長途轉運,而沼氣工程使用就地可取的可再生生物質如禽畜糞便、食品、釀造、制藥等企業排放的有機廢水,全部是污染環境的廢棄物。
c、從規模講,煤氣工程一般規模較大,沼氣工程則可因地制宜,大中小并舉,國家計委、農業部曾組織城市生物資源調查,不少中小城市的日排放高濃度有機廢水上萬噸。如按每噸COD5萬毫克/升濃度的廢水計算可產沼氣20立方計算,每天排放1500噸有機廢水所產的沼氣即可供近2萬戶居民使用。如將這些工廠和郊區畜牧場統一規劃,聯片供氣,將對城鎮煤氣化不足起到補充作用。
d、從建設周期來說,新建一個煤氣氣源廠,至少3-5年,而沼氣工程,從動工到產氣不到一年。
e、從投資上看,“六五”期間,平均每戶1500元,政府還要對用戶每人補貼煤氣費4元,現在每增加一個煤氣用戶至少投資2000元。如河北唐山市煤焦制氣廠每增加一個用戶需增加投資1250元,而河北華北制藥廠的沼氣工程,每戶僅需投資563元,還可節約排污罰款每噸1.27元。上海浦東煤氣廠平均每戶基建投資1500元,每千卡煤氣成本3.8×10-5元,而上海前進農場的沼氣站平均每個沼氣用戶投資709元(為浦東煤氣廠的47.3%),制氣成本為每千卡3×10-5元(比浦東煤氣廠低21%)。
目前湖北省的大中型沼氣工程無論其規模,其范圍,其投資額均是遠遠不夠的。一方面大量的糞便,工業有機廢水的排放污染了環境,另一方面,處處在呼吁能源短缺,廣大城鎮居民迫切要求使用優質氣體炊事燃料。這兩大矛盾的最優化解決的辦法就是積極、慎重地興建大中型沼氣集中供氣工程,實踐已反復證明只有這種對生物質能集約化應用的方式可同時做到治理環境污染,回收優質能源的雙重效益。
3、開展生物質固化和氣化的研究與試驗,為農村小康化提供商品性能源。
為適應農村小康發展對用有質量的需求,我們在開展對生物質能利用技術的研究中,應轉變過去那種單純以解決缺燒為目標的觀點,而應以實現小康為目的,把農村的低級能源轉化為高級能源。因此,我們應立即著手進行生物質能固化和氣化的轉化技術研究與試驗,并開展氣化配套設施及用途的研制。如在木材、秸稈較為富余的地區,以這些原料或其它農業廢棄物生產出成型燃料,以供給嚴重缺柴區使用(比燒煤便宜);同時,湖北省也應對國內生物能利用中極有前途的炭、油、氣綜合轉換技術盡早進行研究及應用試驗,使常規生物質轉化為高品位能源,供農村生產和生活用。湖北省可用作氣化爐原料的生物質資源,除按通常方法所統計的2678萬噸(薪柴799萬噸,秸稈1879萬噸)外,還有大量的農業廢棄物,如木屑、木片、棉殼、稻殼等,據不完全統計,全省可收集的棉殼有26萬噸,稻殼140萬噸。若用這些廢棄物作氣化爐的原料,則所得產品的成本將大幅度下降,產品的市場競爭力也得到提高。從炭、油、氣這三種產品的社會需求來看,潛力是很大的。僅原沙市市,一年的生活用炭和工業用炭量就在5000噸以上,武漢市僅工業用炭量一年就需4700噸;此外,農民也迫切需要以秸稈變為木炭解決冬季取暖,至于木焦油、木質氣、其用途更廣,既可作優質燃料,也可作化工原料(木焦油)。使用炭、油、氣綜合轉換設備主要以產炭為主,在調節爐內熱解溫度后,也能成為以油、氣為主要產品的生產過程。而在以產氣為主的氣化爐中,利用稻殼經氣化后即可得到優質燃氣,據國內外研究試驗表明,用稻殼氣化、發電具有很高的經濟效益,整套設施(包括土建、設備和稻殼灰利用)的投資,在兩年內即可收回。江蘇昆山有我國最大的稻殼發電系統,7套機組共1560千瓦,其發電量已成為糧食工業的主要能源。綜上所述可見湖北省盡早開展生物固化與氣化研究有百利而無一害,有原料、有市場、更有技術,湖北省科技力量雄厚、門類齊全,科技攻關勢在必行。按照全國21世紀議程的規劃,對于生物質的高層次利用技術要在2000年取得突破性進展,湖北省若不立即著手進行必將落伍。因此,湖北省要充分利用自己技術、原料、市場三大優勢對生物固體氣化轉換技術作高起點研究。
關于加快開展我省生物質能集約化應用的建議
綜上所述,既然開發生物質能在湖北省具有重大的戰略意義,是發展生態農業的根本有效措施,而湖北省又具有開發利用生物質能的良好自然資源條件,對生物質能的集約化應用也具有一定的基礎,那么制定規劃,采取措施,加速湖北省生物質能利用技術的發展則是當然之舉。建議如下:
1、將生物質能的應用納入湖北省國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年規劃。
國家十分關心包括生物質能在內的新能源和可再生能源發展,1995年1月5日,國家計委、科委、經貿委辦公廳聯合印發《新能源和可再生能源發展綱要》,提出的今后15年發展總目標是:“提高轉換效率,降低生產成本,增大在能源結構中所占的比例。新技術、新工藝有大的突破,國內外已成熟的技術要實現大規模、現代化生產,形成比較完善的生產體系和服務體系;實際使用數量要達到39000萬噸標準以上(包括生物質能傳統利用方式的利用量),為保護環境和國民經濟持續發展做出貢獻”。根據國家《綱要》精神,結合湖北省實際情況,相應地編制湖北省生物質能“九五”計劃和2010年規劃,并做為湖北省生態農業和能源發展的相關內容,納入湖北省國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年規劃,使這一關系廣大農民切身利益和農村工作重要內容的生物質能發展列上黨和國家重要議事日程,并納入法制軌道。
2、制訂切實可行的優惠政策和支持措施。
生物質能轉換技術是著眼于未來替代能源的、正在研究、探索、發展中的一項高新技術,許多技術的社會效益顯著而經濟效益卻一時難以體現。許多項目是為貧困落實地區廣大人民造福的扶貧事業,是改善生態環境、保障生態平衡的公益事業。為了促進這項戰略措施的發展,建議我國政府也和世界各國一樣,對于新能源的研究開發和推廣應用給予積極的鼓勵和支持,實行免稅、減稅、補貼、無息或低息貸款等優惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外,可將所要使用的技術改造貸款等優惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外,可將所要使用的技術改造貸款納入政策性銀行,由于大中型沼氣工程同時也是一項環保工程,應采取行政、法制和經濟手段鼓勵甚至強制推廣應用,從環保罰款中還可提留一定的比例作為投資來源之一。還可考慮從各種渠道籌集資金建立湖北省的生物質能研究開發基金,作為有關部門和科研人員從事專題項目的研究經費。
3、抓好示范項目,推選產業建設。
由于生物質能集約化應用,目前主要是面向廣大農村和中小城鎮,因此應以點帶面,抓好示范項目,然后推而廣之,使之形成氣候,推進產業建設,示范項目的選取須注意:技術先進而又成熟,工藝不甚復雜,成本不是很高,能源利用率較高,經濟和社會效益明顯等,近期可以考慮圍繞省柴節煤灶、生物質炭化有條件的地方可將固化氣體裂解等技術綜合使用和沼氣工程等示范項目推進產業建設。
1981年起,國家提倡農村使用省柴節煤灶,注重節約、實用、方便的統一,經過十年努力,便迅速控制了過量燃用生物質資源的嚴峻局面,新型高效爐灶成為農民歡迎的廚具,現在全國有1.2億農戶使用熱效率超過20%的爐灶,較舊式爐灶節些30-50%,1994年我省普及省柴灶已達1000萬戶,目前是,省柴節煤灶正向多功能、商品化方向發展,是農村能源一宗主要產業。
近年來湖北、河北、江蘇、山東、安徽等省將秸稈開發為“生物煤塊”,直接替代煤炭,供鄉鎮企業鍋爐使用,或者進一步炭化,供鄉鎮企業鍋爐使用,或者進一步炭化,制成生物炭,出售給冶金行業或提供出口,這樣每畝秸稈可增值40-50元,壓塊機和生物煤已成為新產業。
另外,大型的沼氣工程集中供氣站在抓沼渣沼液的綜合利用中,也呆派生出飼料、肥料等加工企業,小型戶用沼氣工程也可帶動發展預制模塊,家庭沼氣--養殖等產業。
4、加強技術科研工作并突出重點。
新能源技術是世界新技術革命的支柱技術之一,高效率的利用生物質屬于高科技領域,正在迅速發展,有許多技術難關須要攻克,有許多新產品有待開發研制,有許多成功的新技術要很好地消化吸收和推廣應用,因此,科研工作至關重要,應大力加強,增加投資。
由于小柴爐灶和沼氣工程已基本定型,只是鞏固推廣應用的問題,湖北省在“九五”期間可將生物質的氣化、固化技術列為近期重點科研攻關項目,隨著農村小康目標實現,農民用能水平、質量和設備現代化將成為評價小康內涵的重要內容,可以預見,炊事和采暖用能及其設備最具市場活力,可再生能源產品從研制經中試到商業利潤回收,不同階段應形成自身的梯度構架,即①成熟技術向市場投入一批,商業利潤回收一批;②向市場過渡中試示范投入一批;③重點科技攻關項目起動一批。
“九五”期間逐步開展以下工作;
①進一步研究完善生物質氣化裝置,并擴大功能,開拓市場,進入食品、中藥材、養殖、種植業的烘干供熱領域。
②對生物質固化成型技術,建議兩個面向,即一是制炭,一是制“生物煤”,制炭市場效益高,但對壓制成型技術要求高:比重1.35-1.45,機械彎曲強度38kg/cm2,抗壓強度320kg/cm2,關鍵技術是磨損件的使用壽命和可靠性,低壓成型產品“生物煤”壓制強度低,比重0.5-0.6,做到易燃,可運儲,取代煤和柴。
③生物質熱解液化技術難度較高,但應安排少量科技人員跟蹤國內外動向,做些技術儲備,為下一世紀生物質高品位產品進入市場打下基礎。
以下項目對湖北省農村的現實雖然是較長期的,投資是巨大的,但2010年可能是被接受的產品:
a、熱值達到(9350-450)×4.1868J/m3的可管道輸送的甲烷化煤氣和熱解水煤氣;
b、生物質注氧/蒸汽氣化甲烷化,生產液體燃料替代礦物燃料油;
c、生物質制氫技術。
④重視生物質能軟課的研究,為制定正確研究開發方針,少走彎路,減少失誤,做好工程技術項目的前期準備,提供依據的佐證。
關鍵詞:煤化工 甲醇 合成工藝 技術特點
目前,我國天然氣、石油供給嚴重失衡,在未來也必將處于嚴重短缺狀態,嚴重制約國民經濟健康發展,而煤資源則相對豐富,發展煤化工是應對能源短缺、保障國家能源安全的必然舉措。煤制甲醇是煤化氣關鍵技術之一,我國百萬噸以下煤制甲醇工藝已基本實現國產化,但技術水平與國外先進水平仍存在較大差距,存在投資大、能耗高、污染高等不足,已不符合國家戰略需要,為此《十二五規劃》明確將降低煤制甲醇項目能耗,對現有項目進行改造納入下一個五年規劃之中[1]。在這種背景下,了解甲醇合成工藝的現狀及其技術特點非常必要。目前,甲醇合成技術主要包括ICI、Lurgi、TOPS?E、TEC等,這些技術各有優缺,難以取舍,為此本文對國內外甲醇合成工藝進行概述,以把握相關技術發展脈絡。
一、常見甲醇合成工藝現狀及其技術特點
1. 固定床甲醇合成工藝
1.1 軸向反應器甲醇合成工藝
軸向反應器在全世界仍廣泛應用,我國上世紀70年代后建成投產的甲醇轉化設備多為軸向反應器,采用ICI、Lurgi,具有性能穩定、對煤質適應性好等優點,近年來,世界各國均積極轉變經濟發展方式,加大了對軸向反應器的升級改造,以降低能耗、提高生產效益。國內最常見的改建方法為增設冷管式合成塔與復產蒸汽合成塔,以降低反應器床層內溫差,增強傳熱效用,增強操作彈性,進而降低能耗,提高煤轉化率,提高甲醇產量[1]。我國關于對軸向反應器研究較多,研究方向集中在內流場、溫度、內壓分析、傳熱、內滲、氣體分布等領域。
1.2徑向反應器的甲醇合成工藝
徑向反應器相對于軸向反應器,具有能耗低、甲醇轉化率高、產量大等優點,但結構復雜、催化劑裝卸困難、管理運行成本較高[2]。近年來,徑向反應器大型化逐漸成為熱點,其主要原因有二:①建設大型徑向反應器有利于形成規模優勢,提高產業綜合效益;②長期以來,我國大型甲醇合成反應器都需要進口,不利于行業的健康發展。目前,我國關于徑向反應器的研究主要方向為提升徑向反應器化學反應與催化劑效能上。
2.漿態床甲醇合成
漿態床甲醇合成起源于上世紀80年代的美國,可操作性強、對合成氣適應性好,克服了固態床在高濃度催化劑與高氣速操作條件下,出產量不足與性能不穩定的缺陷[3]。目前,漿態床甲醇合成技術在我國已得到初步應用,但相關研究較少。
二、熱點領域與新技術
1.滴流床甲醇合成工藝
滴流床甲醇反應器兼顧固定床、漿態床的優點,可形成固體層,液體自上而下流動、氣體自上而下運動,使液體與氣體在催化劑顆粒中均勻分布,提高產出效率[4]。滴流床甲醇反應器轉化率高、溫差小、合成率高,是一種較為理想的甲醇合成工藝。我國關于滴流床甲醇反應器的研究方向主要集中在降壓、加氫、持液量控制等關鍵環節上。
2.超臨界相介質工藝
超臨界相介質甲醇合成工藝是一種新的甲醇合成技術,是指在超臨界狀態下合成甲醇,克服不同性質的相間的傳遞阻力,提高反應效率與充分性,降低損耗,進而提高甲醇轉化率。超臨界相介質甲醇合成最大的特點在于可采用有機溶劑,提高催化效率,降低溫度要求,可大大降低能耗。我國開展超臨界相介質中甲醇合成研究較早,該技術最初被應用于漿態床的技術改進,也積累了一些有益的經驗,目前相關研究集中在氣液性質、超臨界流體、超臨界二氧化碳介質等領域。
3.膜反應工藝
膜反應甲醇合成工藝是在膜反應基礎上發展起來的,相較于超臨界介質工藝,操作性更強。其技術原理主要包括兩種:①通過置密膜,控制氫氣通過量,提高催化劑作用效率,最終使反應器達到最佳反應狀態,降低損耗,提高產出率;②通過將產物及時轉出,以降低產物對反應器的影響,維持反應器內部化學平衡達到最佳狀態,提高產出率[4]。國外關于膜反應甲醇合成工藝實驗研究較多,證實該工藝可提高轉化率,可控性好,可提高反應速度。我國關于膜反應甲醇合成工藝研究偏向于膜材料的制備與膜反應器設計,該技術大規模應用仍有待時日。
4.其它工藝
其它技術主要包括整體煤氣化聯合循環系統、多聯產系統、放熱反應與能源密集型的吸熱反應耦合系統、制氣系統與傳統甲醇循環耦合系統等。從這些技術可以看出工藝耦合、技術集成、綠色節能、巨型化是未來甲醇合成工藝發展的一個新趨勢[4]。
我國正積極推動煤化工企業改進現有的甲醇合成工藝,以提高甲醇合成綜合效率,降低能耗、減少污染、提高轉化率。主要改進技術為智能化控制技術、節約化補充設計。智能化設計是指在舊有的設備上應用計算機、集控等信息技術進行智能化改造,增強對生產過程的技術監管,實現全程控制,最終實現精確生產,維持反應器內化學平衡,降低損耗,提高轉化率。節約化設計是指盡可能得不斷完善甲醇合成工藝流程,節約煤炭、電能,降低運行所需能源損耗。
三、小結
甲醇合成是煤化工關鍵技術之一,但設施設備更新換代緩慢,與國家大力提倡構建資源節約型與環境友好型社會政策不相適應,積極發展新的甲醇合成工藝、對舊有技術進行升級改造是甲醇合成工藝主要研究方向。
參考文獻:
[1]肖珍平.大型煤制甲醇工藝技術研究[D].上海:華東理工大學,2012:22-24.
[2]閆晉慧.煤制甲醇工藝研究[J].化工管理,2014,27(3):246-247
關鍵詞:大型煤化工項目 基建期 環境保護 管理
根據我國近年污染物排放在世界中的排名情況,可以看出近年來我國CO2與SO2排放量均位于世界前列,其中SO2排放絕大多數來源于煤的不清潔利用,因此煤化工項目基建期環境保護管理刻不容緩。大型煤化項目基建期的環境保護管理工作,第一,加強企業環境保護責任擔當;第二,加大環境保護設施的資金投入力度,嚴格環保設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用;第三,加強基建期環保措施管理及環境監督評價;第四,對周邊環境進行充分的水土保持。
一、大型煤化工項目基建期環境保護管理的重要性
大型煤化工項目是以煤炭資源為原料,經過化學加工等工序,將其轉化成為氣體、液體、固體燃料以及化學品的新型能源,從而替代現階段價格不斷攀升的石油資源,實現對石油等昂貴有限資源的節約。我國大型煤化工企業主要包括傳統煤化工與現代煤化工兩大部分,傳統煤化工指的是焦炭、電石等傳統產品,是我國工業能源重要支撐,產品生產規模居世界前列;現代煤化工主要指代替石油能源的產品,如煤制烯烴、煤制油等,自十二五提出大力發展現代煤化工技術的經濟發展目標后發展迅速。
煤化工資源主要應用于工業燃氣、民用煤氣、煤炭氣化制氫等,對我國各行業發展都提供了充分的能源支撐。但煤化工為我國經濟提供重要支撐的同時也為生態環境帶來了嚴重危害。現階段我國傳統煤化工企業普遍存在產能過剩的問題,影響企業的生產效率與健康發展。許多大型煤化工企業基建期不重視對環境設施的建設,污染物排放過多,導致企業周邊環境受到嚴重污染,對周邊生態平衡也產生了巨大的威脅。因此,對大型煤化工項目基建期實施環境保護管理,是促進煤化工企業生產與環境和諧發展的必要手段。
二、大型煤化工項目基建期環境保護管理的分析
1.環境保護設施管理加強
大型煤化工項目基建期的探傷工作主要指對設備與不見裂紋和缺陷進行探測,工作目的在于檢驗設備的運行安全性,保障煤化工項目基建期各設備的穩定運行,是環境保護設施的管理工作基礎。由于金屬檢驗工業探傷作業是大型煤化工項目基建期設備焊接后的主要工作,其中存在大量的X光機與γ源探傷情況,現階段的煤化工項目基建期管理面臨重重困難,因此大型煤化工企業應當在基建期加強對放射衛生防護的管理,設置專門工業射線探傷室,提升對擋護設備與設備探傷運輸的要求。
大型煤化工產業的環境保護設施建設中,還需加強對環境保護設施的整體設計方案,使其與煤化工產業特點和周邊環境差異適應,同時還需保證設施設計方案細節設計的完整性,全面貫徹落實對煤化工項目三廢排放的控制。環境保護設施建設工作中需將項目廢物排放與環保處理相結合,在煤化工整個項目運作過程中全面落實環境保護理念。另外,為保證環境保護設施在煤化工項目基建期中的有效作用,還需對設備的選型進行嚴格控制,排除添加危險化學品與放射源的設施,重視設施的消聲裝置,避免設施在運行中增加噪聲污染。
2.項目基建期基礎環保措施管理
項目基建期排放的三廢污染物主要為建筑垃圾和施工生活垃圾等廢渣為主體的污染物。廢水的排放主要為施工生活污水的排放和少量的生產用水,因此,大型煤化工項目基建期環境保護的管理工作應予以重視。
建筑垃圾如施工模板、廢料、設備包裝箱主要考慮回收利用,施工現場根據不同的施工標段或作業區域建立垃圾回收點,并將可回收利用的施工垃圾分類收集,回收利用。對于開挖土石方等建筑垃圾,由于本身不具有化學污染性,可考慮轉運到指定地點填埋。針對施工生活污水為主的污染物,可以根據地域的不同排入地下官網或沉淀池、化糞池處理。但由于大型煤化工項目建設的施工人員眾多,故施工生活污水不可隨意亂排亂放,其排放和處理系基建期項目環境保護管理的重要環節。而對于施工期噪聲污染的管理較容易忽略,特別是廠址選擇距離居民生活區較近的大型煤化工項目,大型機具較多,設備噪音較大,控制管理較難,因此,需要環保主管部門對各施工單位的噪音污染進行限制和考核監督,以保證居民的休息和生活。
3.環境評價管理體系完善
大型煤化工項目基建期環境保護管理工作中,需要著重完善環境評價管理與風險評估體系,在環境保護管理中重視環境容量的含義,并積極應用現代信息技術優化管理效率。環境容量主要指在特定環境區域內人類生產經營等活動影響的最大容納量,自然生態環境一旦受到超過環境容量的污染則會對生態環境平衡造成嚴重的破壞,導致煤化工企業周邊環境長期無法恢復,影響煤化工企業工作人員與周邊居住人民的工作、生活質量。
大型煤化工項目基建期環境評價管理系統的完善,首先,應在煤化工項目生產中嚴格控制廢水處理,要求其在生產環節節約水資源的利用,并在污水處理中充分回收冷凝水;其次需要加強氣體污染,應用優良的煤氣化技術,嚴格控制氣化質量與凈化質量,減少廢氣排放對環境的污染;再次,在煤化工環境保護中加強風險評價,對存在環境污染危險的煤化工項目進行污染風險評價,預算其污染排放源與事故發生率相關情況,并利用信息技術進行有效整合與處理,提前進行對策探討。
4.項目基建水土保持優化
目前,我國作為全球水土流失最嚴重的國家之一,水土流失面積已達國土總面積的三分之一。而大型煤化工項目耗水巨大,基建期開挖填筑將擾動原地貌,損毀
地表植被,造成地表,加劇水土流失,甚至導致周邊生態環境惡化;加之廢水、廢渣排放量大,項目多分布于水資源缺乏、生態環境脆弱的山區、丘陵區和風沙區,煤化工項目引發的水土流失和環境問題十分突出。因此環境保護工作應著重優化項目基建水土保持工作。
依據水土保持法律法規和煤化工項目準入及審批規定,結合大型煤化工項目基建期環境保護設施、措施管理和環境評價管理體系,以保證水土保持工作的科學性、合理性。煤化工企業環境保護管理工作人員應結合廠區周圍的水文、地質、地形地貌、氣候等自然環境情況,因地制宜制定詳細的煤化工項目基建期水土保持治理方案,努力做到詳細勘察、早做規劃、加大投入、精于管理、植樹造林、造福后代。使受污染環境逐步恢復,對未受到污染的環境進行保持,具體工作途徑包括、工程保持措施、生物措施、蓄水保土措施,改善土壤土質情況,防止水土流失,緩解大型煤化工項目生產對環境的污染情況,維持周邊生態環境的平衡發展。
三、結語
通過對大型煤化工項目基建期環境保護設施加強和環境評價管理體系完善,以及項目基建水土保持優化措施的三方面結合,從內而外的貫徹落實環境保護與資源節約理念,有效緩解煤化工項目建設實施對周邊環境的污染,有利于促進大型煤化工項目規范管理與周圍環境保護的協調發展、互利共贏,做好水土保持,實現企業周邊生態環境的可持續發展、以造福子孫后代。
參考文獻:
[1]蔡麗娟,孫延輝,閆輝.現代煤化工行業發展趨勢及其應對策略的分析[J].現代化工,2012,32(08):5-7.
[2]葛德禹,孫延輝.西部地區煤化工項目環境影響評價工作管理的要點[J].石油化工建設,2013,19(03):27-29.