《排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規范 煤炭加工-合成氣和液體燃料生產(chǎn)（征求意見(jiàn)稿）》編制說(shuō)明

1. 項目背景

1.1 項目來(lái)源

根據《固定污染源排污許可分類(lèi)管理名錄(2017 年版)》(環(huán)境保護部令第 45 號),2020 年需完成現代煤化工工業(yè)的排污許可證核發(fā)工作。為進(jìn)一步完善國家環(huán)境保護標準體系,推進(jìn)排污許可制的實(shí)施,經(jīng)過(guò)公開(kāi)征集、遴選,2018 年 8 月,原環(huán)境保護部規劃財務(wù)司發(fā)布的《關(guān)于確定 2020 年度重點(diǎn)行業(yè)排污許可技術(shù)規范項目承擔單位的通知》(環(huán)辦便函〔2018〕270 號), 確定由生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評估中心作為承擔單位,由青島歐賽斯環(huán)境與安全技術(shù)有限責任公司、中國寰球工程有限公司、中國煤炭加工利用協(xié)會(huì )、北京飛燕石化環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司等 4 家作為協(xié)作單位共同完成“排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規范 煤炭加工—合成氣和液體燃料生產(chǎn)”制定及相關(guān)技術(shù)工作。

1.2 工作過(guò)程

(1) 2018 年 8 月,工作團隊組建;

(2) 2018 年 9 月-12 月,開(kāi)展了資料調研工作;

(3) 2019 年 4 月-5 月,召開(kāi)標準內部討論會(huì ),就適用范圍、排污單位填報基本信息、產(chǎn)排污環(huán)節、排污單位許可內容及管理要求等內容進(jìn)行討論,形成標準初稿;

(4) 2019 年 6 月-7 月,調研,明確納入管控的排放口范圍,環(huán)境影響評價(jià)與排放管理司召開(kāi)標準開(kāi)題報告專(zhuān)家論證會(huì ),開(kāi)題專(zhuān)家就項目可行性、適用范圍及存在問(wèn)題等進(jìn)行了質(zhì)詢(xún), 一致通過(guò)了開(kāi)題論證;

(5) 2019 年 7 月,召開(kāi)內部討論會(huì ), 經(jīng)研究、現場(chǎng)調研等工作,形成征求意見(jiàn)稿; 

(6) 2019 年 7 月,編制組召開(kāi)征求意見(jiàn)稿專(zhuān)家討論會(huì ),就許可內容、污染防治可行技術(shù)、標準格式等內容進(jìn)一步完善。

2.國內外煤化工行業(yè)概況和發(fā)展趨勢

2.1 全球煤化工行業(yè)概況

現代隨著(zhù)對石油化工產(chǎn)品需求的增加,煤制燃料(油氣)、煤制化工品等才逐漸發(fā)展起來(lái), 從世界煤化工發(fā)展史來(lái)看,現代煤化工產(chǎn)業(yè)主要集中在南非(煤制油)、美國(煤制天然氣) 和中國。

煤制油產(chǎn)業(yè)始于 20 世紀 30 年代,最早由德國提出,由于廉價(jià)石油和天然氣大量開(kāi)發(fā),各國 F-T 合成的研究勢頭逐漸減弱。只有南非 SASOL 公司的三個(gè)合成油廠(chǎng)仍在運行。我國已經(jīng)成為最大的煤制油生產(chǎn)國,煤炭直接液化和間接液化技術(shù)均處于世界領(lǐng)先水平。

煤制氣產(chǎn)業(yè)始于 20 世紀 70 年代,目前,成熟的高溫完全甲烷化技術(shù)主要由德國 BASF、美國 UCI、英國 Johnson Matthey 三家掌握。國內的煤制天然氣項目大都采用國外的技術(shù)和核心設備。

20 世紀 80 年代初美國提出煤制烯烴,比利時(shí) Feluy 建設的 10 噸/天的 MTO 示范裝置(包括 OCP(烯烴裂解)單元)于 2009 年建成開(kāi)車(chē),德國改性 ZSM 系列催化劑。2005 年,我國合作建設了 50 噸/天的 DMTO 工業(yè)試驗裝置;2009 年,流化床甲醇制丙烯(FMTP)技術(shù)采用自主研發(fā)的催化劑,主要技術(shù)指標和總體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。2010 年 8 月,采用具有自主知識產(chǎn)權 DMTO 技術(shù)的神華包頭 60 萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴裝置投料試車(chē)一次成功,進(jìn)入商業(yè)化運行

1965 年美國人 Fenton 首次提出“煤制乙二醇”技術(shù)。1978 年日本建成了一套年產(chǎn) 6000 噸草酸二丁酯的高壓液相試驗裝置,其后又與美國 UCC 合作開(kāi)發(fā)了常壓氣相合成草酸酯工藝,完成了中試,但均沒(méi)有實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。2012 年 12 月,新疆天業(yè)采用宇部技術(shù)制乙二醇項目(5 萬(wàn)噸/年)投產(chǎn),系統穩定,各項生產(chǎn)工藝參數正常,產(chǎn)品純度均超過(guò)國標優(yōu)等品標準。

2.2 我國煤化工行業(yè)發(fā)展現狀

目前中國能源生產(chǎn)結構中煤炭產(chǎn)量約占 3/4,能源消費結構中煤炭占消耗總量的 2/3。中國 “富煤、少油、缺氣”能源結構決定了我國在今后較長(cháng)時(shí)間的能源消費結構仍以煤為主。煤制合成氣分為采用常壓煤氣化工藝和加壓煤氣化工藝兩大類(lèi)。煤制液體燃料主要包括煤制油、煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇等。除常壓煤氣化工藝外,其余煤化工一般稱(chēng)為現代煤化工。

我國現代煤化工項目仍以坑口布局為主,主要分布在煤炭資源豐富的中西部地區,包括內蒙古自治區、陜西省、寧夏自治區、新疆自治區、山西省、云南省及貴州省等,截止到 2019 年, 已投運的現代煤化工項目 43 個(gè),在建現代煤化工項目 41 個(gè)。

2.3 我國煤化工行業(yè)排污現狀

(1) 廢氣

煤制合成氣工段包括備煤工段、氣化工段,氣化工段主要包括固定床常壓氣化、固定床碎煤加壓氣化、水煤漿加壓氣化、粉煤加壓氣化。目前,原料煤卸煤、儲煤、備料和輸煤系統排放廢氣主要為顆粒物。固定床常壓氣化廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要有吹風(fēng)氣余熱回收系統或三廢混燃系統排放氣、造氣循環(huán)水冷卻塔以及造氣廢水沉淀池廢氣收集處理設施排氣、造氣爐放空廢氣, 產(chǎn)生的主要污染物為顆粒物、SO₂、NOx、汞及其化合物、NH₃、H₂S、酚類(lèi)、HCN、NMHC、苯并(a) 芘等。固定床碎煤加壓氣化廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要有氣化爐頂煤倉排氣、煤鎖放空氣煤塵旋風(fēng)分離器排氣、渣池排放氣、開(kāi)車(chē)火炬排氣,產(chǎn)生的主要污染物為顆粒物、SO₂、NO_x、H₂S、NH₃、非甲烷總烴、苯并(a)芘等。水煤漿加壓氣化廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要有磨前煤倉排氣、渣池排放氣、閃蒸排放氣、灰倉排氣,產(chǎn)生的主要污染物為顆粒物、H₂S、NH₃ 等。粉煤加壓氣化廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要為預干燥機前煤倉、預干燥機、磨前煤倉排氣、渣池排放氣、閃蒸排放氣、酸性氣體脫除尾氣,產(chǎn)生主要污染物為顆粒物、NO_x 、H₂S、NH₃、CH₃OH、非甲烷總烴等。

合成氣轉化、產(chǎn)品精制工段主要包括煤直接液化、煤間接液化、煤制甲醇/二甲醚、煤制烯烴、煤制合成氣/天然氣、煤制乙二醇。煤直接液化廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要為催化劑制備單元氧化反應器排氣、催化劑儲倉排氣、催化劑干燥窯排氣、液化煤倉排氣、液化煤粉分離器排氣、煤液化、加氫穩定、加氫改質(zhì)、催化重整及穩定塔熱載體加熱爐煙氣、含硫污水儲罐排氣、尾氣油洗塔排氣,產(chǎn)生的主要污染物為顆粒物、NH₃、SO₂、NOX、 NMHC、瀝青煙等。煤間接液化廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要有催化劑還原單元催化劑儲倉含塵廢氣、尾氣脫碳單元 CO₂再生氣、加熱爐煙氣,主要污染物為顆粒物、非甲烷總烴 SO₂、NO_X等。煤制甲醇/二甲醚廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要為甲醇合成裝置蒸汽過(guò)熱爐煙氣,主要污染物為顆粒物、NO_X。煤制烯烴廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要有再生器煙氣、MTO 裝置 CO 余熱鍋爐煙氣、烯烴分離裝置廢堿液焚燒爐煙氣主要污染物為顆粒物、NOx 等。煤制合成氣、天然氣廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要有汽提塔含氨不凝氣,主要污染物有 CO、NH₃ 等,一般返回硫回收裝置。煤制乙二醇廢氣產(chǎn)排污環(huán)節主要為乙二醇精餾工段真空泵尾氣洗滌塔尾氣、MN 吸收塔馳放氣,產(chǎn)生的主要污染物為甲醇、乙二醇等非甲烷總烴。

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