褐煤水煤浆气化经济性分析

2022-09-10

0 引言

煤炭在我国能源结构中占据重要位置, 有资料指出, 煤炭占我国能源总消耗的 (78±2) %, 大量的使用煤炭带来社会、环境等一系列问题。褐煤水煤浆气化技术的出现, 有效提高了煤炭资源使用效率, 有效缓解了大规模使用煤炭所带来的环境压力, 具有较高的社会、经济价值。同时, 现阶段我国不断在褐煤水煤浆气领域取得新的成就, 为褐煤水煤浆气技术推广提供可能。本文以此为基础, 对褐煤水煤浆气化技术的经济性做进一步分析。

1 褐煤水煤浆气化技术与传统技术工艺之间的比对

褐煤水煤浆是一种清洁的能源, 其主要的构成材料是65%的煤、34%的水与1%的化学添加剂, 它通过改变煤的传统燃烧方式, 显示了巨大的环保优势。同时, 我国自然资源储存具有煤炭多、石油天然气少的特点, 巨大的煤炭储藏量, 可为我国经济建设提供有力支撑。

气化系统除了气化效率很高之外, 还要满足经济可行。褐煤制天然气项目合成气出气化系统后进入耐硫变换系统, 部分变换结束之后使用低温甲烷吹洗技术吸收合成气中的酸性气体如二氧化碳和二氧化硫, 合成天然气产量41×108m3, 以一个三年建设期项目为例, 建设期三年投资分别为45%、40%、15%, 以15年为生产期, 投产后第一年生产符合达到80%, 之后维持在100%。以褐煤为原料, 含税价格220元/t, 催化剂和化学品作为各种辅料, 价格在30元·1000m-3SNG。其中燃料煤同样为褐煤, 220元/t, 新鲜水2.0元/t, 自供电。天然气价格2.0元/m3。采用规模指数法进行分析, 参考相似设备的投资, 进行固定资产的投资估算。采用作业成本法估算单位产品生产成本, 生产成本集中在原材料以及制造费用, 忽略副产品回收, 褐煤水煤气气化方案的施工成本变化较大, 说明副产品如焦油等产品气化方式能够控制天然气生产成本, 但是同时我们也应该注意到焦油等会产生较多的难处理废水, 处理成本较高。采用固定床气化和气流床水煤浆气化结合方式处理气化废水能够提高褐煤的整体利用率, 工厂整体经济效益较高。对比褐煤和传统处理技术, 发现褐煤水煤气气化方案经济优势明显, 但是在废水处理方面的技术能力还不足。

在2014年3月份, 榆林西部煤炭研究中心成功研制了新型褐煤水煤, 有效降低了褐煤水煤与褐煤水煤浆气的生产成本。据估计, 该技术每天约产生17万元的效益, 为褐煤水煤浆气技术进一步发展奠定基础。而水煤浆技术是浆气化技术的前提, 《煤炭技术》明确的指出了褐煤水煤浆气化的整个流程[1]:原煤经过破碎等处理后, 被加入水与添加剂, 在经过热解碳化、脱水等处理, 最终形成褐煤水煤浆气, 整个流程具有复杂性。而在常规生产中可发现, 石油、天然气等能源, 只需进行简单处理, 即可用于社会生产, 由此可知, 褐煤水煤浆气化技术中的技术含量远高于传统工艺。

2 褐煤水煤浆气化经济特点分析

2.1 能源用途比较分析

褐煤水煤浆气用途广泛, 不但能包含了褐煤传统的发电、化学原料等作用, 也在其他多个方面实现了突破。本文简单统计褐煤水煤浆气与褐煤的用途。

褐煤水煤浆气主要用于城市煤气燃烧, 其中包括取暖燃烧、发电燃烧以及工业煤气供应和城市天然气燃烧供应、甲醇、氨气制造和冶金还原气使用等。褐煤则主要有发电厂燃烧、催化剂载体、污水净化和金属回收等工业用途。

可知, 褐煤水煤浆气的应用范围远大于褐煤, 褐煤水煤浆气除能满足褐煤的电厂生产、冶金处理之外, 还能满足天然气燃烧、工业煤气使用的多方面要求。因此, 从能源用途比较来看, 褐煤水煤浆气优于褐煤。

2.2 环境影响分析比较

褐煤水煤浆气经过系统化处理, 其所包含的一氧化碳、焦油、氢气等含量各不相同, 但从褐煤水煤浆气整体处理技术来看, 其所包含的氢气含量是最高的, 从褐煤水煤浆气能够用于制作氢气、甲醇的这一特点来看, 也说明褐煤水煤浆气中含有较高的氢气。褐煤所包含的污染气体较多, 含有较多的一氧化碳, 大规模的燃烧褐煤会带来一系列的环境污染问题[2]。

3 价格比较

原材料价格是影响原材料推广的关键, 为进一步分析褐煤水煤浆气的经济价值, 本文简单统计了褐煤水煤浆气与褐煤的价格, 在近几年, 褐煤的价格基本在440~450元之间徘徊;而褐煤水煤浆气的生产价格, 基本呈逐年下降趋势, 说明褐煤水煤浆气生产能力在不断上升, 褐煤水煤浆气在价格上拥有更高的价值。

针对褐煤煤种, 采用水煤浆激冷流程, 进行褐煤水煤浆气化, 改进后的气化工艺进行分级气化, 设定气化高于灰熔点的气化反应温度, 获得质量较高的粗煤气, 无焦油、酚、煤灰以及其他杂质, 褐煤品质差, 但是储量丰富并且价格较低, 经济上具有优势。应该注意到褐煤内水偏高, 成浆性较差, 通过进行气化中试以及模型计算获得最佳比氧耗和比煤耗等参数, 保证配浆方案的经济合理[3]。

对于大型合成氨装置煤气化工艺, 使用褐煤水煤浆气化工艺有着巨大的优势, 无论是优化工艺还是设备投资以及运行优化, 后序投资较少, 并且水煤浆气化是国内比较成熟的工艺, 综合考虑, 在获得经济优势的同时, 褐煤水煤浆气化更加环保、安全、稳定。

在总投资方面, 建设项目总投资有建设投资、建设期利息以及固定资产投资方向调节税以及流动资金等因素, 建设投资主要有固定资产费用、无形资产费用和预备费用等形式, 按照经济性假定计算褐煤水煤浆气化的建设总投资, 结果表明其总投资要小于传统工艺。

4 其他方向的经济价值比对

褐煤水煤浆气在管理过程中, 所有容器呈密闭分布, 不直接与外部接触。因此, 在管理过程中, 只需要指派专门的工作人员适当的常规管理即可。褐煤含碳量为 (70±7) %, 燃点低, 且易出现自燃。因此在褐煤管理中, 不但要规划褐煤放置区域, 还要控制温度, 需要大量的人力、物力与土地资源投入[4]。由此可见, 在其他方面管理中, 褐煤水煤浆气也明显优于褐煤。

由上文分析可发现, 褐煤水煤浆气在能源应用用途、环境影响等方面优于褐煤, 虽然在市场价格上, 褐煤水煤浆气价格远高于褐煤, 但从褐煤水煤浆气的发热情况、使用效率来看, 褐煤水煤浆气的应用价值更好, 说明褐煤水煤浆气具有较高的经济价值。

5 结语

褐煤水煤浆气作为一种新型技术, 其研究、应用情况受到社会多方面的关注。现阶段, 自然环境不断恶化、自然资源日益匮乏, 加强对新技术、新能源的开发是解决当前问题的重要途径。本文简单分析了褐煤水煤浆气的经济价值, 并从能源应用用途、环境影响、价格等方面分析了其具体的经济价值所在, 从分析结果可发现, 与传统褐炭能源相比, 褐煤水煤浆气具有较高的经济价值。

从褐煤水煤浆气现阶段的发展情况来看, 人们不断在相关领域取得突破, 褐煤水煤浆气生产能力不断提升。因此, 褐煤水煤浆气化技术, 在未来会有更加广泛的发展空间。

摘要：褐煤水煤浆气化是一种新型的褐煤加工技术, 具有用途广泛、经济效益等一系列优点, 在自然资源日益匮乏的今天, 褐煤水煤浆气化的经济性能得到大部分人的关注。本文由褐煤水煤浆气化的工艺特点入手, 结合现代经济学特点, 对褐煤水煤浆气化的经济性做进一步分析。

关键词：褐煤水煤浆气化,经济性