何金昌 李建剛(伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司,新疆 伊寧 835000)
煤制天然氣對降低大氣污染的貢獻(xiàn)分析
何金昌 李建剛(伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司,新疆 伊寧 835000)
目前,中國由于燃煤而出現(xiàn)的污染物眾多,主要包括以下幾種:硫酸鹽、硝酸鹽、粉塵等等,而這些物質(zhì)嚴(yán)重影響了中國的空氣質(zhì)量,是霧霾出現(xiàn)的主要形成因素。就目前中國的資源現(xiàn)狀入手,結(jié)合當(dāng)前中國在生產(chǎn)和生活中對于能源的利用率,發(fā)現(xiàn)利用煤炭資源生產(chǎn)天然氣能夠減少對環(huán)境污染、充分發(fā)揮煤炭自身清潔的功效,由此看來這是歷史發(fā)展的必然,是解決現(xiàn)今問題的關(guān)鍵措施。
煤制天然氣;霧霾;污染;減排;煤改氣;天然氣汽車
煤炭資源的利用包括煤炭資源的產(chǎn)地、煤炭資源的輸送路線、天然氣輸送地域的能源需求布局狀態(tài),通過對上述三個角度的研究,可以看出將煤原料直接生產(chǎn)天然氣要好過于將其直接燃燒,主要體現(xiàn)為運輸、環(huán)保等等方面,減少了運輸環(huán)節(jié)的費用支出,也避免了對大自然的破壞,有效的維護(hù)了人民的生活環(huán)境。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)表示,如果將煤轉(zhuǎn)化為天然氣,就可以將對環(huán)境有污染效果的物質(zhì)硫、氮轉(zhuǎn)變成硫磺和氨水,這樣一來不僅可以改變對環(huán)境的污染,還可以將煤的價值發(fā)展到最大;其次,天然氣的運輸工作要比煤炭的運輸工作簡單很多,能夠有效地避免危險事故的發(fā)生。
一般來說,煤炭在燃燒之后都會產(chǎn)生一些污染物質(zhì),特別是質(zhì)量不佳的煤炭更甚,由此導(dǎo)致中國的霧霾天氣越來越多。目前,中國需要燃煤的方面有很多,大部分用于工業(yè)生產(chǎn)和人民的日常生活。所以說,只有改善人民的生活狀態(tài),盡可能減少對燃煤的使用,并不斷完善相關(guān)技能才能有效避免燃煤為社會帶來的危害。
2.1 運輸過程造成資源浪費與環(huán)境污染
煤炭的主要成分包括以下幾種:灰塵、水、無機礦物質(zhì),且各種成分的含量都是非常多的,這就使得煤炭資源的運送費用大大增加,但是運送的效果并不好,達(dá)不到預(yù)期的性價比。而且其在運送、周轉(zhuǎn)、存儲和分配環(huán)節(jié),都會對環(huán)境造成污染。如果使用鐵路和公路完成輸送環(huán)節(jié),還會遇到道路艱險、崎嶇等困難。
2.2 運輸工具本身的能源消耗和帶來的污染
一般來說,輸送環(huán)節(jié)的污染程度是最少的,但也是最難避免的。產(chǎn)物的運送過程需要通過交通工具來完成,其必然會消耗一定的燃料,而這些燃料的使用量過多就會產(chǎn)生很多的污染物質(zhì),進(jìn)而對周邊的環(huán)境造成破壞,使得能源的運輸效率變得越來越低。如果選擇用公路和海上航線的方式運送產(chǎn)物就需要燃料,如果選擇用鐵路運送產(chǎn)物就需要電能,這樣一來,不僅制造過程會有大量的污染物質(zhì),而且輸送過程也會造成電能的消耗和環(huán)境的破壞。而且,由于化工產(chǎn)業(yè)涉及到很多的專業(yè)技術(shù)和大型設(shè)備,需要投入的費用是非常多的,而且運送過程中,為了確保輸送環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行,就必須要投入大量的資金,使得整個天然氣的制造費用變得越來越高,但是該項費用的增多,說明企業(yè)可以由此入手,有效的改進(jìn)運送環(huán)節(jié)的問題,進(jìn)而降低整體費用。
石油燃料、燃煤轉(zhuǎn)電能等對空氣造成的污染包括二氧化碳,一氧化碳,硫化物,粉塵,其它有毒氣體。這就直接導(dǎo)致:粉塵污染,危及人身健康;溫度上升,災(zāi)害連連;臭氧破壞,殃及生命等等。與燃煤發(fā)電相比,煤制天然氣在大氣污染物排放方面具有明顯優(yōu)勢。從工藝原理方面分析,煤制天然氣是將煤作為工業(yè)原料,在950~1300℃、純氧氣化、還原氣氛下發(fā)生氣化反應(yīng),SO2、NOx、煙塵和重金屬排放量很低,可有效回收硫黃資源,避免二次污染,且容易捕集封存高濃度的CO2。而燃煤鍋爐完全將煤炭資源作為燃料燃燒,煤中的S元素大部分被氧化為SO2排放或經(jīng)脫硫生成石膏等固體廢物,空氣中的N2被氧化成為NOx。目前,燃煤發(fā)電機組末端已有3~4級的煙氣處理裝置,降低了燃煤電廠的能效,盡管煙氣治理技術(shù)得到快速發(fā)展和應(yīng)用,但其燃燒原理決定了污染物排放不容樂觀。
利用煤炭資源生產(chǎn)出來的天然氣和現(xiàn)有的天然氣成分有很多相同之處,首先這兩者都屬于清潔、優(yōu)質(zhì)能源得一種;接著,其在燃燒之后的物質(zhì)都為二氧化碳和水;最后,其自身含有很高的熱能且干凈,對環(huán)境的破壞程度最少,這些都是天然氣的主要特點,也是其發(fā)展的優(yōu)勢。
一般來說,霧霾的大部分成因都來自于工業(yè)廢氣和汽車的尾氣污染,其主要成分為:CO、HC、NO、NO2、SO2等等,這些都是危害空氣的物質(zhì),會給周邊的環(huán)境造成大量污染。如果將汽車的燃料改變?yōu)樘烊粴?,就可以在以汽油為燃料的基礎(chǔ)上,減少CO92%、SO290%、HC72%、NOx39%、CO224%、粉塵100%的排放量,與此同時,天然氣是一種氣體的形式,很快就能流動進(jìn)入汽車的發(fā)動機內(nèi)部,接著混合發(fā)動機內(nèi)部的空氣,就可以是自身燃燒的更全面、更徹底,這樣一來,也可以幫助汽車維護(hù)發(fā)動機的使用時間。就目前中國的發(fā)展形勢可以看出,中國加快了城市化的發(fā)展進(jìn)程,城市的經(jīng)濟水平飛速增長,人民的生活變得日益富足,越來越多的汽車進(jìn)入到人們的生活當(dāng)中,大量汽車的出現(xiàn)導(dǎo)致城市的環(huán)境日益惡化,為了改變這種狀況、有效的改進(jìn)城市的空氣質(zhì)量,將天然氣引進(jìn)到汽車領(lǐng)域是十分必要的,與此同時,還需要汽車領(lǐng)域引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技能以及特有的發(fā)動機,進(jìn)而將天然氣作為燃料的理念由公共汽車到小汽車,再到各種類別的車當(dāng)中引進(jìn)。若是想不斷發(fā)展和改進(jìn)天然氣汽車,就必須要合理規(guī)劃天然氣能源的獲取途徑以及整個運輸?shù)捏w系。近幾年來,天然氣汽車被意大利、美國、加拿大、日本等等眾多國家所推崇,并加快了推進(jìn)的步伐。對于中國來說,天然氣汽車的生產(chǎn)量已經(jīng)多于400萬輛,而且相關(guān)建設(shè)領(lǐng)域也將對加氣站體系的建設(shè)作為重點之一。
近年來,對煤制天然氣行業(yè)進(jìn)行研究的學(xué)者表示:從化工項目建設(shè)的整體分析,煤制天然氣自身有很多的優(yōu)點:對資源利用的高效性、污染物質(zhì)的低量排放、對自然地?zé)o污染效果小等等,以上優(yōu)點都顯示出煤制天然氣的必然,但是也要利用相關(guān)政策將自身對自然地污染降到最低,那么,首當(dāng)其沖要解決的就是化工技術(shù)不足和用水量過多的問題,這樣才能促進(jìn)行業(yè)的進(jìn)步。
[1]宋鵬飛,侯建國,王秀林,張瑜,高振,姚輝超,穆翔宇.煤制天然氣對降低大氣污染的貢獻(xiàn)分析[J].煤化工,2016,01:15-18.
[2]龔夢潔,李惠民,齊曄.煤制天然氣發(fā)電對中國碳排放和區(qū)域環(huán)境的影響[J].中國人口·資源與環(huán)境,2015,01:83-89.
[3]陳增博,錢方圓,陳定江.應(yīng)用煤制天然氣防治大氣污染合理性評估[J].中國環(huán)境科學(xué),2015,09:2615-2622.