《取水定额 第8部分 合成氨》国标修订探讨
崔增涛,顾朝晖,刘 伟,李玉顺
(河南心连心化肥有限公司,河南 新乡 453731)
[摘 要] 介绍《取水定额 第8部分 合成氨》国标修订的缘由、主要内容与依据,结合调研情况对以无烟块煤(型煤)、烟煤(含无烟粉煤)与褐煤、天然气为原料的合成氨企业的取水情况进行分类统计与综合分析,据此确定吨氨取水定额——限额值、准入值、先进值,并对调研中发现的普遍存在的问题进行讨论。《取水定额 第8部分 合成氨》国标的修订,在促进行业技术进步、提高用水效率、实现水资源的可持续利用以及建设节水型社会等方面均具有重大意义。
[关键词] 合成氨;无烟块煤(型煤)原料;烟煤褐煤原料;天然气原料;取水定额;国标修订;探讨
[中图分类号] TQ 113.24+9 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2017)02-0005-04
1 国标修订的背景
我国是一个严重缺水的国家,人均水资源拥有量为2 200 m3,仅为世界平均水平的1/4。目前,我国黄淮河及内陆河流域有11个省、区、市的人均水资源拥有量低于联合国可持续发展委员会确定的人均1 750 m3用水紧张线,其中有9个地区低于人均500 m3的严重缺水线。水资源不足已成为制约我国经济和社会发展的重要因素之一。一方面我国水资源短缺,另一方面却浪费严重。从目前情况看,我国每万元工业产值取水量约为发达国家的3~7倍,与世界先进水平相比差距悬殊,工业节水潜力巨大。随着工业化进程的加快,工业用水将大幅度增长,水资源供需矛盾将更加突出。因此,提高工业特别是高用水行业的用水效率,对加快建设资源节约型、环境友好型工业及促进工业转型升级具有重要的现实意义。面对未来工业节水工作的更高要求,持续推进工业节水工作显得尤为重要。
国家标准化管理委员会2014年下达第一批国家标准制修订计划的通知(国标委综合[2014]67号),项目计划编号为20140469—T-469的《取水定额 第8部分 合成氨》国家标准修订工作启动。本标准由国家发展和改革委员会和水利部提出,全国工业节水标准化技术委员会归口,由河南心连心化肥有限公司、中国氮肥工业协会、中国石油和化学工业联合会负责起草。
2 研究的目的与意义
截至2014年底,全国合成氨生产企业361家,按产量分类,合成氨产量大于500 kt/a的企业有22家,其产量占全国总产量的28.44%;合成氨产量大于300 kt/a的企业有61家,其产量占全国总产量的52.57%;合成氨产量大于180 kt/a的企业有108家,其产量占全国总产量的70.55%。2014年全国合成氨产量与产能状况见表1,产量分布情况见表2。
表1 2014年全国合成氨产量分布情况
省份 |
实物量 |
占比 |
|
省份 |
实物量 |
占比 |
/kt |
/% |
/kt |
/% | |||
山东 |
8 136 |
13.4 |
湖南 |
1 685 |
2.8 | |
河南 |
5 680 |
9.4 |
辽宁 |
1 004 |
1.7 | |
山西 |
5 246 |
8.7 |
广西 |
973 |
1.6 | |
安徽 |
4 340 |
7.2 |
福建 |
852 |
1.4 | |
湖北 |
3 914 |
6.5 |
海南 |
828 |
1.4 | |
四川 |
3 655 |
6.0 |
宁夏 |
759 |
1.3 | |
河北 |
3 520 |
5.8 |
黑龙江 |
664 |
1.1 | |
江苏 |
3 316 |
5.5 |
浙江 |
658 |
1.1 | |
新疆 |
2 982 |
4.9 |
甘肃 |
657 |
1.1 | |
内蒙古 |
2 598 |
4.3 |
青海 |
431 |
0.7 | |
云南 |
2 301 |
3.8 |
吉林 |
252 |
0.4 | |
陕西 |
2 025 |
3.3 |
天津 |
174 |
0.3 | |
贵州 |
1 875 |
3.1 |
江西 |
98 |
0.2 | |
重庆 |
1 839 |
3.0 |
广东 |
63 |
0.1 |
表2 2014年全国合成氨产能与产量状况
生产原料 |
产能状况 |
产量状况 | ||
产能/kt |
占比/% |
产量/kt |
占比/% | |
煤 |
55 780 |
75.6 |
46 800 |
77.3 |
无烟煤 |
38 080 |
51.6 |
32 530 |
53.7 |
烟煤、褐煤 |
17 700 |
24.0 |
14 270 |
23.6 |
天然气 |
16 500 |
22.4 |
12 930 |
21.4 |
焦炉气 |
1 560 |
2.1 |
775 |
1.3 |
油 |
300 |
0.4 |
0 |
0.0 |
综合利用部分 |
40 |
0.1 |
21 |
0.0 |
合计 |
74 170 |
100 |
60 526 |
100 |
按照新水单耗18 m3计算,仅合成氨生产每年新水消耗量就达约13.4×108 m3。因此,科学、合理、准确地制定合成氨生产取水定额对于促进合成氨企业节水技术进步、不断提高用水效率、实现水资源可持续利用,支持经济社会的可持续发展,以及建设节水型社会,均具有重要的现实意义和深远的历史意义。
3 国标修订的主要内容与依据
本次标准的修订是依据我国合成氨行业生产发展和新水消耗的具体情况,规定企业新水消耗统计范围,统一单耗计算方法,确定合成氨企业生产取水定额。
2015年6—10月,编制组结合国内合成氨装置的情况,按照大、中、小型装置分类,调研了70家企业,调研产能23 840 kt/a,占总产能的32%。经过资料整理和调研情况汇总,初步建立了标准的大体框架和编写提纲,在充分听取业内专家意见的基础上,经过修改形成草案。
因此,《取水定额 第8部分 合成氨》考核指标分为3类:以无烟块煤(包括型煤、焦炭、兰炭)为原料的固定床常压间歇式气化,以烟煤(包括无烟粉煤)、褐煤为原料的纯氧连续气化,以天然气(包括焦炉气)为原料的蒸汽转化制气。
3.1 无烟块煤(型煤)原料合成氨企业
对以无烟块煤(型煤)为原料的32家合成氨企业(合成氨总产能9 765 kt/a)进行了单位产品取水量调研,具体情况见表3。
表3 合成氨单位产品取水量调查情况汇总表(Ⅰ)
序号 |
原料 |
合成氨 产能 /kt·a-1 |
吨氨 取水量 /m3 |
|
序号 |
原料 |
合成氨 产能 /kt·a-1 |
吨氨 取水量/m3 |
1 |
无烟块煤 |
400 |
29.30 |
17 |
无烟块煤 |
250 |
11.30 | |
2 |
无烟块煤 |
800 |
18.34 |
18 |
无烟块煤 |
150 |
10.60 | |
3 |
无烟块煤 |
500 |
17.70 |
19 |
无烟块煤 |
100 |
10.50 | |
4 |
无烟块煤 |
100 |
16.00 |
20 |
无烟块煤 |
260 |
10.23 | |
5 |
无烟块煤 |
150 |
15.00 |
21 |
无烟块煤 |
100 |
10.00 | |
6 |
型煤 |
80 |
14.50 |
22 |
无烟块煤 |
105 |
10.00 | |
7 |
无烟块煤 |
80 |
14.40 |
23 |
无烟块煤 |
100 |
9.97 | |
8 |
无烟块煤 |
80 |
14.12 |
24 |
无烟粉煤煤球 |
80 |
9.73 | |
9 |
无烟块煤 |
550 |
14.05 |
25 |
无烟块煤 |
180 |
9.38 | |
10 |
无烟块煤 |
180 |
14.00 |
26 |
无烟块煤 |
1 200 |
9.20 | |
11 |
型煤 |
250 |
13.70 |
27 |
型煤 |
800 |
9.09 | |
12 |
型煤 |
100 |
13.00 |
28 |
无烟块煤 |
240 |
8.50 | |
13 |
无烟块煤 |
960 |
13.00 |
29 |
型煤 |
120 |
7.86 | |
14 |
无烟块煤 |
300 |
12.91 |
30 |
型煤 |
100 |
7.60 | |
15 |
型煤 |
600 |
12.00 |
31 |
无烟块煤 |
100 |
6.90 | |
16 |
无烟块煤 |
550 |
11.60 |
32 |
无烟块煤 |
200 |
6.80 |
调研的以无烟块煤(型煤)为原料的32家合成氨企业平均吨氨水耗12.2 m3,加权平均吨氨水耗12.8 m3,则吨氨水耗定额取值15 m3(淘汰调研企业数的18%和调研产能的13%);准入值参照调研情况取值10 m3(占调研产能的34%,占调研企业数的38%);先进值取值7 m3(占调研产能的约3%,占调研企业数的6%)。
更多内容详见《中氮肥》2017年第2期