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“減”,讓炭黑廢氣變綠色效益

   2013-06-28 中國化工報劉雅文

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  6月25日,中國石油和化學工業(yè)聯合會在北京發(fā)布的2012年度行業(yè)能效領跑者名單中,素有“黑老虎”之稱的炭黑行業(yè)第一次進入榜單,并有蘇州寶化炭黑有限公司、江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰?家企業(yè)光榮上榜,成為了節(jié)能降耗的標桿企業(yè),為炭黑行業(yè)起到了很好的引領作用。那么,當前我國炭黑行業(yè)整體節(jié)能降耗水平如何?在節(jié)能降耗方面取得了哪些成績?怎樣進一步推動行業(yè)的節(jié)能降耗工作再上一個新臺階?對此,記者進行了深入調研。


  黑色廢氣已難覓蹤影


  “你看,那就是排放尾氣的煙囪!”記者在一家炭黑企業(yè)中順著工人手指的方向看到了一根高聳雄偉的煙囪,有幾縷淡淡的青煙很快混入空中沒了蹤跡。“過去可沒有這么干凈,以前粉塵大、污染重,工人的白襯衫一天就會變成黑襯衫,周圍的樹木也都被熏黑了”。

 

 

蘇州寶化炭黑有限公司廠區(qū)一角。(企業(yè) 供圖)


  工人形象的描述讓記者很難覓其蹤影,但提起過去的炭黑工業(yè),業(yè)內人士無不搖頭:“炭黑產業(yè)曾是一個高污染、高耗能的‘兩高’產業(yè),素有‘黑老虎’之稱,當時的炭黑工廠漆黑一片,炭黑企業(yè)賠付周圍農民污染費是一種普遍現象。”


  在上世紀90年代以前,早期干法造粒的炭黑生產過程中,大量的炭黑尾氣直接排入大氣,由于尾氣中含有大量二氧化碳、少量的甲烷、微量的氮氧化物,以及含有未收集下來的炭黑粉塵,造成了嚴重的環(huán)境污染。從這個時候起,炭黑人開始加快探索炭黑生產新工藝以及相應尾氣的減量化、再利用化、資源化。


  中國橡膠工業(yè)協會炭黑分會秘書長丁麗萍告訴記者,1985年之前我國炭黑生產工藝基本上是干法造粒工藝,當時炭黑的單線年生產能力只有0.1萬噸,后來發(fā)展到0.5萬~0.8萬噸。1985年天津炭黑廠率先從美國引進了年產1.5萬噸的新工藝濕法造粒炭黑生產線。隨后撫順化工廠、蘇州炭黑廠在消化、吸收國外技術的進程中取得了濕法造粒炭黑生產的成功,這標志著我國新工藝濕法造粒炭黑生產的起步。新的炭黑生產工藝,大大提高了單條生產線的生產規(guī)模,也把燃料燃燒生產高溫煙氣的過程和原料裂解生產炭黑的過程分開,炭黑作為生產的產品回收,大量的尾氣便可以進行利用。

 

 

江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰咎亢谏a裝置。(本報記者 姜小毛 攝)


  與此同時,1985年我國第一臺炭黑尾氣發(fā)電設備在湖南省邵陽市誕生,從此以后企業(yè)針對炭黑生產新工藝以及炭黑尾氣利用的資金投入項目逐步增加,國家也出臺了一系列政策支持。


  繼2002年6月份國家經貿委發(fā)布的《淘汰落后生產能力、工藝和產品的目錄》之后,2011年6月1日起施行的《產業(yè)結構調整指導目錄(2011年本)》要求企業(yè)淘汰規(guī)模小、污染重、能耗高的炭黑生產裝置,鼓勵建設環(huán)保綜合治理達標和資源綜合利用的炭黑生產裝置,新增規(guī)定年產量在1.5萬噸以下的干法炭黑生產裝置屬于淘汰類項目。


  至此,我國濕法造粒炭黑所占比例已經達到了96%以上,可以說,我國新工藝濕法造粒炭黑已完全取代干法造粒炭黑。而新工藝濕法造粒炭黑生產裝置大型化后,隨著大量的炭黑尾氣產生,炭黑尾氣發(fā)電、尾氣鍋爐己經是建設生產線上必不可少的配套設備,黑色尾氣終于難覓蹤影。


  綠色收益點亮企業(yè)效益


  據丁麗萍介紹,目前炭黑尾氣有三種主要用途:一是配備尾氣鍋爐用于發(fā)電;二是設置急冷鍋爐和余熱鍋爐,出售蒸汽;三是直接出售炭黑尾氣,供應當地居民城市煤氣。


  中國橡膠工業(yè)協會炭黑分會統(tǒng)計的數據顯示,目前我國在新增炭黑產能中,全部配備了炭黑尾氣綜合利用裝置。“十二五”初期,全行業(yè)用炭黑尾氣發(fā)電能力約為45萬千瓦,按滿負荷發(fā)電計算,2011年發(fā)電量約為36億千瓦時,參照《企業(yè)能源審計方法大綱》的數據,節(jié)約1千瓦時電相當于減少二氧化碳排放量1千克計算,2011年炭黑行業(yè)減少二氧化碳排放量約為360萬噸。

 

 

唐山黑貓有限公司中心分析實驗室的工作人員正在對企業(yè)生產的炭黑產品進行化驗分析。 (本報記者 姜小毛 攝)


  記者在采訪中了解到,當前部分企業(yè)炭黑尾氣發(fā)電量己超出其自身使用電量,企業(yè)還給當地供電部門聯網送電,既保護了環(huán)境又節(jié)約了電力能源。


  蘇州寶化炭黑有限公司就是個很好的例子。寶化炭黑近年來通過技改和硬件升級,在除塵、尾氣發(fā)電、廢水回用、節(jié)汽等方面實現了巨大的社會效益和經濟效益。單節(jié)汽一項,公司新建了一條蒸汽管道,在滿足自身用汽的同時還向周邊三家企業(yè)供汽,并開發(fā)了一個在線余熱鍋爐的回收利用項目,每年可產生效益百余萬元。


  而炭黑行業(yè)龍頭企業(yè)黑貓股份近年來在新建生產基地時,設計規(guī)劃階段就充分考慮了節(jié)能減排的要求,并對設備裝置作出相應的安排。截至2012年底,黑貓股份利用尾氣年發(fā)電量約4.86億千瓦時,折合標準煤約5.97萬噸;年回收尾氣總計約24.46億立方米,折合標準煤約33.19萬噸。

 

 

蘇州寶化炭黑有限公司中控室工作人員結合監(jiān)測數據指揮現場人員操作。(企業(yè) 供圖)


  丁麗萍告訴記者,在龍頭企業(yè)的帶動下,當前炭黑行業(yè)的主要企業(yè)大多已經采用尾氣發(fā)電、尾氣鍋爐和尾氣送氣等利用方式,其中采用尾氣發(fā)電的企業(yè)總數約占80%;已配備尾氣發(fā)電、尾氣鍋爐、送氣以及作其他用途的工廠的總能力(處理量)已占總產能計算的總排放數量的65%左右。僅按此不完全統(tǒng)計,每年節(jié)能量就可達140萬噸標煤以上。可以說,我國炭黑行業(yè)尾氣基本得到治理,并且為國家增添了可觀的汽電資源。


  丁麗萍進一步介紹說:“現在新建炭黑生產線上配置尾氣發(fā)電及尾氣鍋爐已經是必不可少的裝備。這些尾氣利用裝置不僅使炭黑行業(yè)起到了節(jié)能減排、保護環(huán)境、低碳發(fā)展的重要作用,同時,也是企業(yè)增加經濟效益的重要手段。有些企業(yè)利用尾氣發(fā)電為企業(yè)創(chuàng)造了效益;有的出售蒸汽為企業(yè)創(chuàng)造了效益;有相當一部分企業(yè)是利用尾氣創(chuàng)造的經濟效益彌補了炭黑產品的虧損,如果沒有尾氣創(chuàng)造效益,有的企業(yè)可能難以生存,因此說,炭黑尾氣己變成企業(yè)增加效益的重要手段。” 


  而對于到底是熱電聯產還是供氣方式利用尾氣更能降低能耗、提高效益,中橡集團炭黑工業(yè)研究設計院院長范汝新給出了自己的看法。


  范汝新以一個年產6萬噸炭黑規(guī)模的企業(yè)舉例。他指出,建設一臺45噸/時規(guī)模的尾氣鍋爐及相應設施的投資僅為尾氣發(fā)電裝置投資的1/3,在扣除炭黑裝置自用汽的情況下,產出的效益為尾氣發(fā)電裝置的2倍,不失為投入產出比較高的方式,適宜在周邊有用汽用戶的工廠采用,特別對輪胎工廠既供炭黑又供蒸汽,是兩全其美的好方案。而焦化廠(焦油廠)建設的炭黑裝置尾氣可直接用作焦爐煉焦與焦油加工的熱源,這已在昆明焦化和曲靖眾一煤化等工廠中應用;也有直接把尾氣送到附近熱電廠使用出售的例子。熱電聯產的優(yōu)勢在于解決工廠自用電和蒸汽,并可能上網售電,所以為大多數炭黑工廠采用,但小機組發(fā)電及受電網售電限制,效益受限。


  因此,范汝新建議,炭黑尾氣的綜合利用,在現有工廠規(guī)模和應用技術條件下,因其規(guī)模偏小,無法在發(fā)電與合成氣應用上形成經濟規(guī)模,應堅持就近和自用為原則,宜電則發(fā)電,宜熱則供熱,或者替代其他能源自用,以及直接售氣。但就其經濟性而論,在炭黑產業(yè)集約化和工廠園區(qū)化條件下,供蒸汽是尾氣利用投入產出的優(yōu)先選擇,熱電聯產是適宜大多數炭黑廠的尾氣利用方式。

 
  提高能效需政策給力


  盡管炭黑生產過程的尾氣利用和余熱利用是節(jié)能環(huán)保的大事,但是目前炭黑行業(yè)的現狀是,由于各地政策不一,炭黑企業(yè)尾氣利用和余熱利用的收益也大相庭徑。而且,此次能效領跑者標桿企業(yè),炭黑行業(yè)只有兩家,其他企業(yè)的能耗還較高,炭黑行業(yè)節(jié)能減排工作還有很長的路要走。


  據記者了解,對并網順利,并能獲得較合理的售電價格的企業(yè)有利潤,有條件出售蒸汽的企業(yè)也可獲得較好的收益,成為企業(yè)經濟效益新的增長點。不過還有不少地方存在炭黑尾氣并網困難,有的地方甚至存在企業(yè)尾氣發(fā)電并網之后不給上網電錢的現象,使炭黑企業(yè)不但無法通過資源綜合利用獲得合理效益,甚至還產生虧損;另外,國家雖然出臺了有關稅收優(yōu)惠的政策,但企業(yè)到地方去爭取的時候也遇到各種問題,這些都極大地阻礙了炭黑企業(yè)資源綜合利用和節(jié)能減排的積極性。


  對此,丁麗萍也憂心忡忡,她指出,在“十二五”期間,隨著汽車工業(yè)和橡膠工業(yè)的發(fā)展,炭黑工業(yè)將以年均13.5%的速度增長,到2015年炭黑預計產能將達到715萬噸。按照可以利用的煙氣顯熱和尾氣化學熱測算,可發(fā)電100萬千瓦,外輸67萬千瓦,年節(jié)能量在320萬噸標煤(等價值),減排二氧化碳總量800萬噸,相應需要新增尾氣發(fā)電裝置能力44萬千瓦,新增建設投資24億元。“實施此項環(huán)保項目,由于投資大,投資收益低等原因,企業(yè)積極性不高。若項目需要的投資不能落實,將會每年有393億標準立方米炭黑尾氣和相當于352萬噸的二氧化碳量直接排入大氣,造成環(huán)境污染、溫室氣體效應和能源浪費,需要國家及時采取政策引導和支持。”丁麗萍強調說。


  同時,丁麗萍指出,雖然國家發(fā)改委在關于資源綜合利用目錄中,將“綜合利用炭黑尾氣生產的電力、熱力”列入了享受資源綜合利用的稅收和并網等優(yōu)惠政策,以及隨著國家節(jié)能減排工作的深入開展,國家財政部和發(fā)改委又實施了節(jié)能技術改造和節(jié)能服務產業(yè)獎勵政策,但是在國家大政策的實施中,跨行業(yè)的并網送電存在困難,尾氣綜合利用生產的電力、熱力產品的稅收減免和節(jié)能補貼沒有落實。如財政部、國家稅務總局和國家發(fā)展改革委《關于公布資源綜合利用企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄(2008年版)的通知》〔財稅【2008】第117號文件〕中規(guī)定,綜合利用的資源:焦爐煤氣,化工、石油(煉油)化工廢氣、發(fā)酵廢氣、火炬氣、破黑尾氣;生產的產品:硫磺、硫酸、磷銨、硫銨、脫硫石膏、可燃氣、輕烴、氫氣、硫酸亞鐵、有色金屬、二氧化碳、干冰、甲醇、合成氨。在生產的產品中,沒有炭黑尾氣綜合利用所生產的產品名稱,所以享受優(yōu)惠政策有困難。這些都導致目前炭黑尾氣發(fā)電、供熱項目往往因小裝置投入大,發(fā)電和供熱成本高,并且受上網售電限制和稅收優(yōu)惠不落實等原因,挫傷企業(yè)積極性。


  為了推動行業(yè)進一步節(jié)能減排,提高能效,丁麗萍呼吁有關稅務部門,對炭黑工廠的尾氣和余熱利用產品(電、蒸汽)的稅收減免優(yōu)惠政策給予指導和落實,以增強企業(yè)用于資源綜合利用和環(huán)保節(jié)能的綜合實力。


  首先,建議向財政部申請專項資金,用于炭黑行業(yè)環(huán)保節(jié)能的建設項目和研發(fā)項目補助資金,并且落實節(jié)煤補貼資金。一方面利于完成國家環(huán)保要求,另一方面又補充了國家電力和供熱不足。國家補助資金將對炭黑行業(yè)環(huán)保節(jié)能項目的建設和提高起到有力的拉動作用。


  二是建議有關政府部門協調國家電網,對于廢氣(余熱)利用,減少污染物排放的尾氣發(fā)電給予并網優(yōu)惠電價和順利并網政策。消除企業(yè)因為炭黑尾氣發(fā)電的并網和上網售電原因產生的虧損,提高企業(yè)進一步深入開展尾氣綜合利用的積極性。


  此外,根據國內外有關工廠統(tǒng)計,每萬噸炭黑產能配備的尾氣發(fā)電能力相差30%~40%,倘若提高鍋爐蒸汽壓力,汽輪機采用新的聯合循環(huán),熱效率可以提高60%。為此,丁麗萍指出炭黑尾氣利用和治理相關技術持續(xù)開發(fā),需要國家給予積極支持。

 

 
 
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