煤制天然气对降低大气污染的贡献分析

2017-02-25 09:48何金昌李建刚伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁835000
化工管理 2017年3期
关键词:煤制煤炭资源燃煤

何金昌 李建刚(伊犁新天煤化工有限责任公司,新疆 伊宁 835000)

煤制天然气对降低大气污染的贡献分析

何金昌 李建刚(伊犁新天煤化工有限责任公司,新疆 伊宁 835000)

目前,中国由于燃煤而出现的污染物众多,主要包括以下几种:硫酸盐、硝酸盐、粉尘等等,而这些物质严重影响了中国的空气质量,是雾霾出现的主要形成因素。就目前中国的资源现状入手,结合当前中国在生产和生活中对于能源的利用率,发现利用煤炭资源生产天然气能够减少对环境污染、充分发挥煤炭自身清洁的功效,由此看来这是历史发展的必然,是解决现今问题的关键措施。

煤制天然气;雾霾;污染;减排;煤改气;天然气汽车

煤炭资源的利用包括煤炭资源的产地、煤炭资源的输送路线、天然气输送地域的能源需求布局状态,通过对上述三个角度的研究,可以看出将煤原料直接生产天然气要好过于将其直接燃烧,主要体现为运输、环保等等方面,减少了运输环节的费用支出,也避免了对大自然的破坏,有效的维护了人民的生活环境。根据相关的数据表示,如果将煤转化为天然气,就可以将对环境有污染效果的物质硫、氮转变成硫磺和氨水,这样一来不仅可以改变对环境的污染,还可以将煤的价值发展到最大;其次,天然气的运输工作要比煤炭的运输工作简单很多,能够有效地避免危险事故的发生。

1 利于项目所在地煤炭大规模集中转化利用

一般来说,煤炭在燃烧之后都会产生一些污染物质,特别是质量不佳的煤炭更甚,由此导致中国的雾霾天气越来越多。目前,中国需要燃煤的方面有很多,大部分用于工业生产和人民的日常生活。所以说,只有改善人民的生活状态,尽可能减少对燃煤的使用,并不断完善相关技能才能有效避免燃煤为社会带来的危害。

2 降低煤炭运输环节污染和损耗

2.1 运输过程造成资源浪费与环境污染

煤炭的主要成分包括以下几种:灰尘、水、无机矿物质,且各种成分的含量都是非常多的,这就使得煤炭资源的运送费用大大增加,但是运送的效果并不好,达不到预期的性价比。而且其在运送、周转、存储和分配环节,都会对环境造成污染。如果使用铁路和公路完成输送环节,还会遇到道路艰险、崎岖等困难。

2.2 运输工具本身的能源消耗和带来的污染

一般来说,输送环节的污染程度是最少的,但也是最难避免的。产物的运送过程需要通过交通工具来完成,其必然会消耗一定的燃料,而这些燃料的使用量过多就会产生很多的污染物质,进而对周边的环境造成破坏,使得能源的运输效率变得越来越低。如果选择用公路和海上航线的方式运送产物就需要燃料,如果选择用铁路运送产物就需要电能,这样一来,不仅制造过程会有大量的污染物质,而且输送过程也会造成电能的消耗和环境的破坏。而且,由于化工产业涉及到很多的专业技术和大型设备,需要投入的费用是非常多的,而且运送过程中,为了确保输送环节的顺利进行,就必须要投入大量的资金,使得整个天然气的制造费用变得越来越高,但是该项费用的增多,说明企业可以由此入手,有效的改进运送环节的问题,进而降低整体费用。

3 石油燃料、燃煤转电能与煤制天然气的对比

石油燃料、燃煤转电能等对空气造成的污染包括二氧化碳,一氧化碳,硫化物,粉尘,其它有毒气体。这就直接导致:粉尘污染,危及人身健康;温度上升,灾害连连;臭氧破坏,殃及生命等等。与燃煤发电相比,煤制天然气在大气污染物排放方面具有明显优势。从工艺原理方面分析,煤制天然气是将煤作为工业原料,在950~1300℃、纯氧气化、还原气氛下发生气化反应,SO2、NOx、烟尘和重金属排放量很低,可有效回收硫黄资源,避免二次污染,且容易捕集封存高浓度的CO2。而燃煤锅炉完全将煤炭资源作为燃料燃烧,煤中的S元素大部分被氧化为SO2排放或经脱硫生成石膏等固体废物,空气中的N2被氧化成为NOx。目前,燃煤发电机组末端已有3~4级的烟气处理装置,降低了燃煤电厂的能效,尽管烟气治理技术得到快速发展和应用,但其燃烧原理决定了污染物排放不容乐观。

4 消费地区天然气替代其他能源减排分析

利用煤炭资源生产出来的天然气和现有的天然气成分有很多相同之处,首先这两者都属于清洁、优质能源得一种;接着,其在燃烧之后的物质都为二氧化碳和水;最后,其自身含有很高的热能且干净,对环境的破坏程度最少,这些都是天然气的主要特点,也是其发展的优势。

一般来说,雾霾的大部分成因都来自于工业废气和汽车的尾气污染,其主要成分为:CO、HC、NO、NO2、SO2等等,这些都是危害空气的物质,会给周边的环境造成大量污染。如果将汽车的燃料改变为天然气,就可以在以汽油为燃料的基础上,减少CO92%、SO290%、HC72%、NOx39%、CO224%、粉尘100%的排放量,与此同时,天然气是一种气体的形式,很快就能流动进入汽车的发动机内部,接着混合发动机内部的空气,就可以是自身燃烧的更全面、更彻底,这样一来,也可以帮助汽车维护发动机的使用时间。就目前中国的发展形势可以看出,中国加快了城市化的发展进程,城市的经济水平飞速增长,人民的生活变得日益富足,越来越多的汽车进入到人们的生活当中,大量汽车的出现导致城市的环境日益恶化,为了改变这种状况、有效的改进城市的空气质量,将天然气引进到汽车领域是十分必要的,与此同时,还需要汽车领域引进先进的生产技能以及特有的发动机,进而将天然气作为燃料的理念由公共汽车到小汽车,再到各种类别的车当中引进。若是想不断发展和改进天然气汽车,就必须要合理规划天然气能源的获取途径以及整个运输的体系。近几年来,天然气汽车被意大利、美国、加拿大、日本等等众多国家所推崇,并加快了推进的步伐。对于中国来说,天然气汽车的生产量已经多于400万辆,而且相关建设领域也将对加气站体系的建设作为重点之一。

5 结语

近年来,对煤制天然气行业进行研究的学者表示:从化工项目建设的整体分析,煤制天然气自身有很多的优点:对资源利用的高效性、污染物质的低量排放、对自然地无污染效果小等等,以上优点都显示出煤制天然气的必然,但是也要利用相关政策将自身对自然地污染降到最低,那么,首当其冲要解决的就是化工技术不足和用水量过多的问题,这样才能促进行业的进步。

[1]宋鹏飞,侯建国,王秀林,张瑜,高振,姚辉超,穆翔宇.煤制天然气对降低大气污染的贡献分析[J].煤化工,2016,01:15-18.

[2]龚梦洁,李惠民,齐晔.煤制天然气发电对中国碳排放和区域环境的影响[J].中国人口·资源与环境,2015,01:83-89.

[3]陈增博,钱方圆,陈定江.应用煤制天然气防治大气污染合理性评估[J].中国环境科学,2015,09:2615-2622.

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