从环保角度看煤炭开采与利用PPT演示课件

.,1,从环保角度看煤炭开采与利用,.,2,报告提纲,.,3,3,大气污染防治形势严峻,.,4,环境形势严峻没有根本改变,环境污染最为严重时期环境突发事件高发期群体性事件迅速上升期,.,5,颗粒物中的毒害组份：多环芳烃,广州市 (新垦、五山、荔湾）13种多环芳烃的总浓度范围39154ng/m3. 其中苯并a芘浓度最高可达19 ng/ m3 ,远超出了我国现行环境空气质量标准(10ng/m3)，与新标准日均2.5ng/m3相比,差距更大.,(段菁春,2006),.,6,颗粒物中的毒害组份：重金属,我国近年来重金属污染事件频发，据环境保护部统计，2009年环保部接报的12起重金属、类金属污染事件，致使4035人血铅超标，182人镉超标，引发32起群体事件。其中大气重金属污染也是主要来源之一.,2012年6月6日晚，清远市处置工作领导小组及专家组召开联席会议，与会人员一致认为：造成清远连州市星子镇儿童血铅超标的主要污染源是连州发电厂，首要污染物是电厂烟尘。,检测研究表明，北京PM2.5中重金属砷浓度达到日均浓度中位数为23.08纳克/立方米。根据2012年2月发布的环境空气质量标准中砷的年平均参考浓度限值为6纳克/立方米，此次研究检测浓度为该限值的3.85倍。,.,7,全球大气汞排放的空间分布图,.,8,城市大气污染堪忧,WHO公布了世界1082个城市2008-2010年可吸入颗粒物年均浓度分布，我国32个省会城市参与排名，最好的是海口，排名第814位，其余均在890位以后，北京排名相当靠后，列1035位,.,9,煤炭开采利用的主要环境影响及问题,环境危害环境风险人群健康,一次污染二次污染,PM雾霾,河流断流与生活、农业、生态挤水水质含盐度上升，影响生态环境水环境质量恶化水处理残余物危害环境,不可再生资源消耗利用不当使元素转化为污染物,.,10,煤炭开采利用对PM的贡献,10,我国每年矿山开采排放废气5414万立方米，其中煤矿废气3954万立方米,生产1吨焦炭可产生400立方米煤气，其中相当一部分都没有进行回收,大同市煤炭运输周转量64.4亿吨，占大同市总货物运输周转量的70%,粉煤灰综合利用率低，露天存放量较大,矸石山疏于管理，加剧大气污染,废气有组织排放及VOCs无组织排放,灰、渣、有害废气量大面广,.,11,11,水资源和水环境问题,煤化工生产废水含有大量酚类、烷烃类、芳香烃类、杂环类和氨氮等有毒有害物质，治理难度大，已成为制约我国煤化工产业可持续发展的瓶颈。,左图：煤化工（兰炭）废水；右图：熄焦产生的有毒蒸汽。,.,12,2013年9月10日国务院出台大气污染防治行动计划（国发201337号），旨在改善空气质量状况。奋斗目标是：经过5年努力，全国环境空气质量总体改善，重污染天气明显减少，京津冀、长三角、珠三角等区域环境空气质量明显好转。力争再用5年或更长时间，基本消除重污染天气，全国环境空气质量明显改善。具体指标是：到2017年，京津冀、长三角、珠三角PM2.5浓度比2012年分别下降25%、20%、15%以上，其中北京市PM2.5年均浓度控制在60微克/立方米左右；全国地级及以上城市PM10浓度下降10%以上，空气质量优良天数逐年提高。正在制定清洁水行动计划,12,我国环境形势及新要求,.,13,13,大气污染防治行动计划,.,14,(一）加强工业企业大气污染综合治理,一、加大综合治理力度，减少多污染物排放,燃煤小锅炉,全国锅炉用煤22.4亿吨，占煤炭消费总量70% 煤炭消耗量：电站锅炉第一，工业锅炉第二； 远高于钢铁、石化、建材等高耗能工业行业燃煤工业锅炉平均运行效率65%，比国际先进水平低1015 每年节煤潜力约7000万吨,部分城市燃煤工业锅炉运行效率统计表：,锅炉耗煤量大、效率低，节煤潜力大,14,.,15,(一）加强工业企业大气污染综合治理,一、加大综合治理力度，减少多污染物排放,全面整治燃煤小锅炉-在化工、造纸、印染、制革、制药等产业集聚区，通过集中建设热电联产机组逐步淘汰分散燃煤锅炉加快重点行业脱硫、脱硝、除尘改造工程建设。-所有燃煤电厂、石油炼制企业的催化裂化装置等都要安装脱硫设施，每小时20蒸吨及以上的燃煤锅炉要实施脱硫，除循环流化床锅炉以外的燃煤机组均应安装脱硝设施，推进挥发性有机物污染治理。-在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实施挥发性有机物综合整治，在石化行业开展“泄漏检测与修复”技术改造。限时完成加油站、储油库、油罐车的油气回收治理，在原油成品油码头积极开展油气回收治理。完善涂料、胶粘剂等产品挥发性有机物限值标准，推广使用水性涂料，鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂。京津冀、长三角、珠三角等区域要于2015年底前基本完成燃煤电厂、燃煤锅炉和工业窑炉的污染治理设施建设与改造，完成石化企业有机废气综合治理。,15,大气污染防治行动计划,.,16,3.推进挥发性有机物污染治理,挥发性有机物( Volatile Organic Compounds)指常温常压下，具有高蒸气压、易挥发的有机化学物质,WHO沸点在50-260之间的所有有机物，除了杀虫剂,EU在20条件下，蒸汽压大于0.01kPa的所有有机物,US EPA所有含碳的并参加大气中光化学反应的有机物,ISO 16000-6正己烷到正十六烷之间所有挥发性有机物的总和（沸点69 -287 ）,中国没有统一的定义，一般接受WHO或EU定义,16,烷烃,烯烃,芳香烃,羰基化合物,生成臭氧、二次有机气溶胶 引发光化学烟雾污染， 加剧区域性灰霾天气30左右有毒性-神经毒性、血液毒性、肝肾毒性、皮肤粘膜刺激、生殖遗传,大气污染防治行动计划,.,17,煤炭消费高速增长带来污染物的大量排放,17,（十二）实施煤炭消费总量控制,四、加快调整能源结构，增加清洁能源供应,从上世纪八十年代以来，我国煤炭占一次能源消费量的比例一直在70%左右。美国和欧盟的煤炭消费占一次能源消费量的比例分别为23.0%和15.6%，而石油、天然气、核能消费比例远高于我国。,2012年煤炭消费量35亿吨，占全球煤炭消费总量的50%，远超美国（13.5%）、欧盟（7.7%）、日本（3.2%）等其他经济体；“十一五”以来，煤炭消费量增长了12亿吨，年均增长1.7亿吨。,.,18,燃煤过程是大气污染物排放的重要来源,我国二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、烟尘排放量的70%、人为源大气汞排放量的40%以及二氧化碳排放量的70%都来自于燃煤。我国主要大气污染物排放量高居全球首位。2010年二氧化硫排放量分别为美国的2.6倍、欧盟的4.5倍，氮氧化物排放量分别为美国的1.8倍、欧盟的2.4倍。,18,（十二）实施煤炭消费总量控制,四、加快调整能源结构，增加清洁能源供应,中、美、欧煤炭消费、大气污染物与温室气体排放量比较,.,19,煤炭消费不均衡导致区域性大气环境问题,19,（十二）实施煤炭消费总量控制,四、加快调整能源结构，增加清洁能源供应,占全国面积的14%, 全国人口的48%, 全国GDP的70%消费了全国48%的煤炭排放了全国47%的二氧化硫、50%的氮氧化物、45%的烟粉尘和约50%的挥发性有机物单位面积GDP为全国平均水平的5倍，单位面积煤炭消费量为全国平均水平的4倍,.,20,20,（十二）实施煤炭消费总量控制,国家能源消费总量控制目标,制定地方煤炭消费总量中长期控制目标,社会经济发展水平能源消费特征大气污染现状,四、加快调整能源结构，增加清洁能源供应,大气污染防治行动计划,.,21,加大天然气、液化石油气、煤制天然气、太阳能灯清洁能源的供应和推广,实行煤炭消费总量控制,实施清洁能源替代,推动高效清洁化供热,扩大高污染燃料禁燃区面积,.,22,22,（十三）加快清洁能源代替利用,加大天然气、煤制天然气、煤层气供应。制定煤制天然气发展规划，在满足最严格的环保要求和保障水资源供应的前提下，加快煤制天然气产业化和规模化步伐。京津冀区域城市建成区、长三角城市群、珠三角区域要加快现有工业企业燃煤设施天然气替代步伐；到2017年，基本完成燃煤锅炉、工业窑炉、自备燃煤电站的天然气替代改造任务。,四、加快调整能源结构，增加清洁能源供应,.,23,23,（十四）推进煤炭清洁利用,提高煤炭洗选比例，新建煤矿应同步建设煤炭洗选设施，现有煤矿要加快建设与改造，到2017年，原煤入洗率达到70%以上。禁止进口灰份高于16%、硫份高于1%的煤炭，限制高硫石油焦的进口。扩大城市高污染燃料禁燃区范围，逐步由城市建成区扩展到近郊。结合城中村、城乡结合部、棚户区改造，通过政策补偿和实施峰谷电价、季节性电价、阶梯电价、调峰电价等措施，逐步推行以天然气或电替代煤炭。鼓励北方农村地区建设洁净煤配送中心，推广使用洁净煤和型煤,四、加快调整能源结构，增加清洁能源供应,.,24,24,五、严格节能环保准入，优化产业空间布局,合理确定重点产业发展布局、结构和规模，重大建设项目原则上布局在优化开发区和重点开发区。严格控制在生态脆弱或环境敏感地区建设“两高”行业项目。加强对各类产业发展规划的环境影响评价。在东部、中部和西部地区实施差别化的产业政策，对京津冀、长三角、珠三角等区域提出更高的节能环保要求。严禁落后产能转移。,（十六）调整产业布局,.,25,25,提高节能环保准入门槛，实施动态管理。严格实施污染物排放总量控制，将二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘和挥发性有机物排放是否符合总量控制要求作为建设项目环境影响评价审批的前置条件。47个城市，新建火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工等企业以及燃煤锅炉项目要执行大气污染物特别排放限值。对未通过能评、环评审查的项目，加强监管。,（十七）强化节能环保指标约束,科学制定并严格实施城市规划，形成有利于扩散的城市和区域空间格局。研究开展城市环境总体规划试点工作。有序推进位于主城区的钢铁、石化、化工、有色金属冶炼、水泥、平板玻璃等重污染企业环保搬迁改造。2017年底前，基本完成主城区重污染企业搬迁。,（十八）优化空间格局,五、严格节能环保准入，优化产业空间布局,.,26,五、严格节能环保准入，优化产业空间布局,提高节能环保准入门槛，实施动态管理。严格实施污染物排放总量控制，将二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘和挥发性有机物排放是否符合总量控制要求作为建设项目环境影响评价审批的前置条件。47个城市，新建火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工等企业以及燃煤锅炉项目要执行大气污染物特别排放限值。对未通过能评、环评审查的项目，加强监管。,（十七）强化节能环保指标约束,科学制定并严格实施城市规划，形成有利于扩散的城市和区域空间格局。研究开展城市环境总体规划试点工作。有序推进位于主城区的钢铁、石化、化工、有色金属冶炼、水泥、平板玻璃等重污染企业环保搬迁改造。2017年底前，基本完成主城区重污染企业搬迁。,（十八）优化空间格局,26,.,27,开采现状,27,2010年我国煤炭探明储量13400亿吨，开采量32.4亿吨，占全球43.8%。美国和俄罗斯煤炭产量仅分别为9.85亿吨和3.71亿吨,逢煤必采,三、煤炭如何开采与利用,.,28,地下是资源，地上是污染,28,三、煤炭如何开采与利用,.,29,煤炭的使用能源结构,29,二次能源结构,2012年煤炭消费量35亿吨，占全球煤炭消费总量的50%，远超美国（13.5%）、欧盟（7.7%）、日本（3.2%）等其他经济体； 从上世纪八十年代以来，我国煤炭占一次能源消费量的比例一直在70%左右。远高于美国（23.0%）、欧盟（15.6%）等经济体,.,30,煤炭的使用,30,35亿吨/年,.,31,我国“水”“煤”资源呈逆向分布,水资源分布,煤炭资源分布,.,32,煤化工环境问题,规划布局问题缺乏国家层面对开采、利用、运输、环境问题（资源、容量）等的全局规划，导致形成煤炭加工企业各自为战的分散局面，严重影响了环境质量（内蒙古70多个园区，鄂尔多斯14个）区域布局不尽合理已在中西部地区（晋陕甘宁蒙）造成水资源破坏、地下水污染、土地沙化、扬尘、黄河流域生态破坏等严重环境问题,32,近年来，我国煤化工产业无序发展导致的跑马圈地、无序混乱发展、资源利用不合理等现象已经存在，并造成了局部环境污染和生态破坏。,.,33,煤炭的使用,33,全国每年煤炭消耗量约35亿吨，锅炉用煤22.4亿吨，占煤炭消费总量70% 。其中，电站锅炉第一，工业锅炉第二，远高于钢铁、石化、建材等高耗能工业行业燃煤工业锅炉平均运行效率65%，比国际先进水平低1015 民用燃煤占我国煤炭使用总量的10%，但综合效率远远低于工业燃煤锅炉,.,34,三、煤炭如何开采与利用,观点一：生态环境是制定煤炭开采利用规划的主导因素和制约因素,煤炭资源丰富,生态环境资源脆弱,开采,储运,利用,环境容量,生态资源,水资源,国家层面发展规划,规划环评,逢煤必采逢煤必化,.,35,煤炭的开采,煤炭的开采：水资源、运能及环境承受力是煤炭开采的三个制约因素，都能满足适宜开采；否则留给后人,35,目前国内包括规划部门在内很少考虑这些因素对煤炭开采的制约需与产业界达成共识,.,36,产业分工,36,观点二、煤炭利用中燃料和原料的合理分配,探讨：煤、石油、天然气在一次能源和二次能源中的分工与环境污染最小化的关联关系。,优化目前油品生产中牺牲了石油中的轻质组分用于烯烃化工，导致油品升级受限从煤制烯烃芳烃、石油制烯烃的环保性能、包括汽柴油品质改善成本与环境效益角度重新定位化石燃料作为化工原料的分工定位,.,37,37,京津冀及周边地区煤炭使用,山东、河北、山西大气污染物排放量分别居全国第1、第2和第5位,京津冀及周边地区是我国大气污染最为严重的区域，有8个城市列入全国PM2.5十大污染城市,.,38,煤炭的使用,观点：我国煤炭利用过程中存在能源结构不合理、利用方式粗放单一、利用效率低下、空间布局不合理等问题。应结合我国人口、产业区域分布、及环境现状等基本情况，重新定位能源结构、产业分工及区域规划布局。,38,如何改变调整？,.,39,原料煤的分质利用问题,原煤成分复杂，不同煤品具有不同元素及成分组成。目前我国煤炭消费中绝大部分是作为燃料使用，并未对煤炭进行分质化利用,39,.,40,发展新型煤化工,新型煤化工着眼于资源最大化利用，同时达到污染物的最小化排放，体现了“绿色化学”的理念,40,煤制烯（芳）烃,煤制油,煤制天然气,煤制甲醇,.,41,现代煤化工规划产能据不完全统计，国内在建拟建的煤化工项目产能煤制烯烃1600万吨/年煤制天然气项目1600亿立方米/年煤制油2000万吨/年煤制芳烃项目300万吨/年煤制乙二醇800万吨/年,.,42,煤基多联产并非无法实现,煤基多联产有多种模式（热-电、热-电-化）系统能量综合梯级利用、单元过程集成优化是实现全过程效率最大化、污染物减排的关键所在例如：不能并入电网的风力发电等清洁能源用于电解水，产生氢气作为煤化工氢源；焦炉煤气中氢占50%以上，但未妥善利用煤基多联产规模大、投资高，必须由政府主导、多企业联合方能实现,42,.,43,43,加大天然气、煤制天然气、煤层气供应。制定煤制天然气发展规划，在满足最严格的环保要求和保障水资源供应的前提下，加快煤制天然气产业化和规模化步伐。,煤制天然气如何发展？,发展布局,？,从源头减少污染，而非简单地使污染物转移,气代煤战略应从区域、用户效能等方面进行研究论证,.,44,44,铵盐,SO2,NOx,PM,重金属,观点三：从元素利用的环境、经济