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文檔簡介
國家標準
《煤化工單位產(chǎn)品能源消耗限額》
編制說明
煤炭科學技術研究院有限公司
2020年6月
1項目背景
1.1任務來源
國家標準《煤化工單位產(chǎn)品能源消耗限額》是由國家標準計劃《煤間接液化
制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》調(diào)整而來,該標準為強制性國家標準,列入國家標
準化管理委員會下達的2014年第二批國家標準制修訂計劃,計劃編號為
20141759-Q-469,由全國能源基礎與管理標準化技術委員會、全國煤炭標準化技
術委員會歸口。本標準由煤炭科學技術研究院有限公司牽頭制定。標準制定的目
的一是健全和完善資源節(jié)約標準體系,指導煤化工行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展;二是深化
落實標準化工作改革任務,精簡整合現(xiàn)有標準,加快建設推動高質(zhì)量發(fā)展的標準
體系。
1.2主要工作過程
本標準由全國能源基礎與管理標準化技術委員會、全國煤炭標準化技術委員
會歸口并組織制定,煤炭科學技術研究院有限公司煤化工分院組織有關人員成立
標準制定工作組,本標準于2019年底啟動編制。
主要工作過程如下:
(1)煤化工能耗調(diào)研
2019年11月~2020年3月,調(diào)研收集了煤化工項目可研報告及文獻資料,
對煤化工項目能耗水平現(xiàn)狀進行了調(diào)查研究。
(2)標準草案的編制與討論
2020年3月~2020年5月,工作組根據(jù)前期調(diào)研與研究成果,初步完成了標
準草案的編制,邀請行業(yè)專家進行工作組討論稿的修改完善工作。
(3)完成標準征求意見稿
2020年5月~2020年7月,依據(jù)專家研討會意見,修改完善標準討論稿和
編制說明,形成標準征求意見稿。
2標準修訂的必要性和意義
煤化工是資源密集、技術密集和資金密集型的大型基礎產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)投資大、
煤炭和水資源消耗大、能耗高、三廢排放高。“十三五”期間,隨著國內(nèi)能源結
構向清潔化、低碳化方向轉變,煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨技術、資源、環(huán)境、節(jié)能減
排等多方面的嚴峻壓力。國家已明確將煤炭清潔高效開發(fā)利用作為能源轉型發(fā)展
的立足點和首要任務,為了促進煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,亟需深入推進煤化工
產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗,以提高煤炭資源的利用水平。
有關煤化工單位產(chǎn)品能源消耗限額的國家標準《GB29436.1-2012甲醇單位
產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》、《GB30178-2013煤直接液化制油單
位產(chǎn)品能源消耗限額》、《GB30179-2013煤制天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》、
《GB30180-2013煤制烯烴單位產(chǎn)品能源消耗限額》標齡較長,《煤間接液化制
油單位產(chǎn)品能源消耗限額》已完成制定及報批。現(xiàn)將五個國家標準合并修訂為一
個標準,一是更新標準內(nèi)容以適應煤化工行業(yè)技術發(fā)展現(xiàn)狀,二是精簡整合現(xiàn)有
標準符合國家政策要求。
3行業(yè)概況
3.1煤化工發(fā)展現(xiàn)狀
煤化工是以煤炭資源為原料,以先進的煤炭氣化技術為龍頭的新型能源化工
產(chǎn)業(yè)體系,以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品為主,主要包括煤(甲醇)
制烯烴、煤(甲醇)制芳烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤間接液化、煤直接液
化等。煤化工具有裝置規(guī)模大、技術集成高、資源利用好等基本特征,且產(chǎn)品可
以補充和替代石油或石油化工產(chǎn)品,是我國應對石油危機的重要對策。
現(xiàn)代煤化工
直接液化
化工利用
天然氣及
終端消費
乙二醇
煤
煤氣化甲醇烯烴、芳烴
炭
間接液化
精細化工
化肥
焦化電石乙炔PVC
傳統(tǒng)煤化工
圖3-1煤化工產(chǎn)業(yè)結構
我國煤化工經(jīng)過三十多年的科技攻關和技術積累,在產(chǎn)業(yè)關鍵技術攻關、重
大裝備自主化研制、產(chǎn)品品種開發(fā)和生產(chǎn)規(guī)模擴大等方面,都取得了突破性進展,
產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模。截至2018年底,我國已建成28個煤(甲醇)制烯烴、8
個煤制油、5個煤制天然氣和22個煤制乙二醇示范及產(chǎn)業(yè)化推廣項目,部分關
鍵技術水平已居世界領先地位,自主技術裝備水平大幅提高,示范項目運行水平
不斷提升。
3.2煤化工能源消耗限額標準
2012年起,由國家標準化管理委員會、國家發(fā)展和改革委員會資源節(jié)約與
環(huán)境保護司等多個部門組織,提出并頒布了新型煤化工的能耗限額類強制性標準,
包括GB29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》、
GB30178-2013《煤直接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》、GB30179-2013《煤制
天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》和GB30180-2013《煤制烯烴單位產(chǎn)品能源消耗
限額》。后續(xù)下達的國家標準計劃《煤間接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》也
已完成制定及報批。上述標準統(tǒng)一了新型煤化工企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗的統(tǒng)計范
圍、邊界和計算方法,并提出了單位產(chǎn)品能源消耗指標的限定值、準入值和先進
值,對產(chǎn)業(yè)不同發(fā)展階段的能耗指標進行規(guī)范,實現(xiàn)限定值指標淘汰落后產(chǎn)能、
準入值指標提高準入門檻、先進值指標引領技術發(fā)展方向的目的。
3.3煤化工單位產(chǎn)品能耗
3.3.1煤制甲醇
根據(jù)2012全國煤炭標準化技術委員會牽頭開展的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)品能
耗調(diào)研報告,甲醇生產(chǎn)企業(yè)能源消耗以及單位產(chǎn)品能耗指標調(diào)研數(shù)據(jù)匯總情況見
表2-1。
表3-1被調(diào)研煤制甲醇企業(yè)能耗調(diào)研情況
企業(yè)數(shù)量年產(chǎn)量(t)綜合能源消費量(tce)單位產(chǎn)品能耗(kgce/t)
合計值235965239.6511938895.712001.41
被調(diào)研煤制甲醇企業(yè)23家,年產(chǎn)量596.52萬噸,占當年我國煤制甲醇產(chǎn)量
的36.5%。被調(diào)研的煤制甲醇企業(yè)中,單位產(chǎn)品能耗平均值為2001.41kgce/t,其
中最大值為3900.00kgce/t,最小值1410.00kgce/t。從被調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)情況看,當
時選用煙煤的水煤漿氣化工藝制甲醇的企業(yè)較為普遍。從不同氣化工藝的煤制甲
醇企業(yè)單位產(chǎn)品能耗比較(圖2-2),以及不同原料煤煤種的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)
品能耗比較(圖2-3)中可以看出,選用固定(移動)床氣化工藝的煤制甲醇企
業(yè)單位產(chǎn)品能耗平均值約為2190kgce/t,采用氣流床氣化工藝的單位產(chǎn)品能耗
1960kgce/t;而從原料煤煤種情況看,選用褐煤作為氣化原料制甲醇企業(yè)的單位
產(chǎn)品能耗平均值最高,為2380kgce/t;煙煤次之,為2050kgce/t;無煙煤最低,
為1480kgce/t。由于煤制甲醇生產(chǎn)企業(yè)受原料煤煤種的影響較大,因此在GB
29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》中根據(jù)企業(yè)選
用煤種進行了單位產(chǎn)品能耗限額進行了等級的劃分。
單位產(chǎn)品能耗(kgce/t)
2250
2200
2150
2100
2050
2000
1950
1900
1850
1800
固定(流化)床氣流床
圖3-2不同氣化工藝的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)品能耗比較
單位產(chǎn)品能耗(kgce/t)
2500
2000
1500
1000
500
0
褐煤煙煤無煙煤
圖3-3不同原料煤煤種的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)品能耗比較
近來年,煤制甲醇已發(fā)展出180萬t/a的大型甲醇裝置,裝備的大型化使得
能耗和生產(chǎn)成本大大降低。表2-2位國內(nèi)設計的年產(chǎn)180萬噸的甲醇裝置的項目
消耗定額,該項目原料煤采用煙煤,每噸甲醇的綜合能耗降低至1433kgce/t,已
經(jīng)達到了GB29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》
中的單位產(chǎn)品能源消耗限額先進值。
表3-2年產(chǎn)1380萬噸甲醇的消耗定額
序號名稱及規(guī)格噸甲醇消耗小時消耗
1原煤(含水,27.7%)/t1.9431.11
2氧氣(99.6%)/m3897203529
3甲醇催化劑/kg0.10523.8
4新鮮水/m31.34304
5循環(huán)水(Δt=10℃)17639934
6電/Kw·h13831312
相比國外以天然氣為原料的大型甲醇裝置綜合能耗為1050kgce/t左右,國內(nèi)
以天然氣、焦爐煤氣為原料的甲醇生產(chǎn)企業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗的先進值可達
1150kgce/t,能耗水平明顯比煤制甲醇要低,這是由于原料的分子形態(tài)不同,能
耗計算的起點有所區(qū)別。
截止目前,國家對于煤制甲醇的政策規(guī)定,是禁止建設年產(chǎn)100萬噸及以下
煤制甲醇項目。未來隨著大型甲醇合成技術的升級和節(jié)能技術升級,大型煤制甲
醇項目產(chǎn)品單位綜合能耗水平有望進一步降低。
3.3.2煤制烯烴
根據(jù)近年對煤制烯烴示范企業(yè)的實際調(diào)研數(shù)據(jù),采用MTP和MTO兩種工藝
生產(chǎn)煤制烯烴的能源消耗量情況見表2-3。
表3-3煤制烯烴實際能源消耗數(shù)據(jù)
MTPMTO
項目單位折標量折標量
實物量折標系數(shù)實物量折標系數(shù)
(tce)(tce)
2116975.5
原料煤t1192508.150.6792810006.0526662160.7940
0
燃料煤t1194494.220.6792811355.089593450.6879659892.31
投
柴油t89.51.4571130.41607.681.4571885.45
入
電萬
量kWh3766.891.22904629.5152354.671.229064343.89
甲醇t1600000.6710107360.000.67100.00
1733481.02842097.1
投入合計tce————————
55
乙烯t7090.991.719312191.892627641.6146424251.25
丙烯t211418.691.6736353836.092521011.5676395186.32
產(chǎn)汽油t87483.131.4714128722.6883527.091.7129143069.97
出LPGt33270.451.714357035.5332744.071.470648152.49
量硫磺t48150.31531518.0610807.30.31703425.91
電萬kWh447.781.2290550.32——————
產(chǎn)出合計tce————553854.57————1014085.9
MTPMTO
項目單位折標量折標量
實物量折標系數(shù)實物量折標系數(shù)
(tce)(tce)
5
能耗綜合能耗tce1179626.481828011.20
統(tǒng)計單位產(chǎn)品能耗tce/t5.403.75
根據(jù)擬(在)建的煤制烯烴項目可行性研究報告數(shù)據(jù),采用MTP和MTO兩
種生產(chǎn)工藝的能源消耗量設計值見表2-4。
表3-4煤制烯烴可研能源消耗數(shù)據(jù)
MTPMTO
項目單位
實物量能耗GJ實物量能耗GJ
原料煤萬t/a473.761344150473.761344150
10MPa蒸汽萬t/a366127002001334615100
投入量4.5MPa蒸汽萬t/a8472589279091628002120
電萬kWh/a7976394439398633810222419
合計量tce/a——109381079——104183789
乙烯萬t/a30.815520120
丙烯萬t/a50.212462800531.1315269265
丁烯類萬t/a7.843562496
C5+類及其他萬t/a4.071754170
產(chǎn)出量
汽油萬t/a19.968602760
LPG萬t/a4.472239470
硫磺萬t/a0.26240240.2624024
合計量tce/a——35494259——36130075
綜合能耗GJ/a73886820.2068053714.20
能耗
GJ/t147.16109.89
統(tǒng)計單位產(chǎn)品能耗
tce/t5.033.55
從以上數(shù)據(jù)可以看出,MTP工藝生產(chǎn)烯烴(主產(chǎn)品為丙烯)的單位產(chǎn)品綜合
能耗約為5200kgce/t,采用MTO工藝生產(chǎn)烯烴(主產(chǎn)品為乙烯和丙烯)的單位
產(chǎn)品綜合能耗約為3700kgce/t。
根據(jù)近期調(diào)研的中煤陜西公司煤制烯烴項目的實際生產(chǎn)運行數(shù)據(jù),進行能耗
計算。結果顯示,中煤陜西公司年烯烴(乙烯+丙烯)產(chǎn)量66.36萬t,綜合能耗
標準煤為262.46萬t,單位產(chǎn)品綜合能耗為3.955tce/t,達到GB30180-2013《煤
制烯烴單位產(chǎn)品能源消耗限額》的準入值。
3.3.3煤制天然氣
根據(jù)已建成煤制天然氣項目的實際調(diào)研數(shù)據(jù),以及擬建項目可行性研究報告
數(shù)據(jù),分析目前煤制天然氣企業(yè)的能耗情況,各項目生產(chǎn)1000Nm3天然氣時的
能源消耗量及轉化效率比較見表2-5。
表3-5我國煤制天然氣項目能源消耗及轉化效率比對
指標1#2#3#4#5#6#7#8#
碎煤固定多噴嘴水多噴嘴水單噴嘴干
魯奇固定魯奇固定BGL固BGL固
氣化工藝床熔渣氣煤漿氣流煤漿氣流煤粉氣流
床床定床定床
化床床床
投入合計量(MJ)79921.7676933.4174069.8477229.1377386.0876015.0870908.9878122.64
產(chǎn)出合計量(MJ)40517.2038815.6387703893839730.0737404.93459037386.3
綜合能耗(MJ)39404.5638117.8135299.8438291.1337656.0138610.1836318.9840736.34
單位產(chǎn)品能耗
1.351.301.211.311.291.321.241.39
(kgce/m3)
轉化率(%)50.7050.4552.3450.4251.3449.2148.7847.86
根據(jù)以往的調(diào)研情況,煤制天然氣項目的裝置能耗中,氣化裝置能耗約為
18MJ/m3,低溫甲醇洗凈化裝置能耗大約為2.5MJ/m3。甲烷化裝置能耗約為
1.7MJ/m3,同時也存在少量其他裝置能耗。煤氣化單元的能耗占據(jù)煤制氣項目整
體能耗的80%左右。從表中8家煤制天然氣項目能耗數(shù)據(jù)可以看出,采用固定床
氣化的煤制天然氣企業(yè),單位產(chǎn)品能耗指標處于1.21~1.35kgce/m3;采用水煤漿
氣流床氣化的煤制天然氣企業(yè),單位產(chǎn)品能耗指標處于1.24~1.32kgce/m3;采用
干煤粉氣流床氣化的煤制天然氣企業(yè),單位產(chǎn)品能耗為1.39kgce/m3。相關研究
表明,魯奇和BGL固定床氣化技術可明顯減少氣化單元能耗。但必須指出的是,
固定床氣化技術會產(chǎn)生大量的氣化廢水,給廢水處理帶來很大難度。氣流床氣化
相比固定床氣化,氣化單元能耗雖有所增加,但三廢治理設施能耗較低,環(huán)境友
好度較高,整體煤制天然氣項目能耗相當。
3.3.4煤直接液化制油
神華煤直接液化示范工程項目的實際運行數(shù)據(jù)見表2-6。從表中數(shù)據(jù)可以看
出神華煤直接液化項目,單位產(chǎn)品能耗為1.97tce/toe。
表3-6神華煤直接液化實際運行能耗數(shù)據(jù)
項目單位投入產(chǎn)出當量值
原煤噸697954.0——0.8232
其它焦化產(chǎn)品噸92834.0——1.4270
天然氣(氣態(tài))萬立方米475.0——13.3000
液化氣噸325.015764.01.7572
項目單位投入產(chǎn)出當量值
柴油噸69.092801.01.4571
石腦油噸——54357.01.5000
熱力百萬千焦——309850.00.0340
電力萬千瓦時6505.0——1.2290
其他石油制品噸——151530.750.8571
能源合計噸標準煤722013.63384868.241.0000
綜合能源消費量噸標準煤337145.39
噸162922.00
油品
噸標油171119.44
tce/t2.07
單位產(chǎn)品能耗
tce/toe1.97
相關研究資料表明,煤直接液化制油生產(chǎn)的油收率與煤種有著直接的影響。
部分學者采用低變質(zhì)煙煤和褐煤進行直接液化試驗,結果見表2-7。選用年輕煙
煤作為原料煤時油收率能達到56.5%,選用褐煤作為原料煤時油收率能達到
60.5%。
表3-7低變質(zhì)煙煤和褐煤直接液化試驗結果
煤種Rl/℃R2/℃氫耗/%油收率/%氣體產(chǎn)率/%水產(chǎn)率/%
低變質(zhì)煙煤4304559.556.518.58.6
褐煤4404607.060.518.520.1
在目前神華煤直接液化制油生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)的基礎上,模擬油收率能夠達到56%
和60%時,其能耗數(shù)據(jù)見表2-8。
表3-8煤直接液化油收率與單位產(chǎn)品能耗的對應關系
油收率50%56%60%
tce/t2.071.901.74
單位產(chǎn)品能耗
tce/toe1.971.811.66
結果表明,當油收率從50%分別提高到56%、60%時,神華煤直接液化制油
項目的單位產(chǎn)品能耗可以從1.97tce/toe降低至1.81tce/toe、1.66tce/toe。
3.3.5煤間接液化制油
選取目前國內(nèi)5家建成及擬建的煤間接液化制油項目,根據(jù)建成項目實際調(diào)
研數(shù)據(jù)以及擬建項目可行性研究報告數(shù)據(jù),分析目前煤間接液化制油企業(yè)的能耗
情況,運行/設計數(shù)據(jù)匯總見表2-9。
表3-9我國煤間接液化制油示范項目能耗情況
序號指標名稱1#2#3#4#5#
1數(shù)據(jù)來源運行數(shù)據(jù)運行數(shù)據(jù)可研數(shù)據(jù)可研數(shù)據(jù)可研數(shù)據(jù)
床型高溫漿態(tài)床高溫漿態(tài)床低溫漿態(tài)床高溫漿態(tài)床高溫漿態(tài)床
反應溫度℃260-280250-272230-240275-300275-300
反應壓力Mpa2.5-3.22.9-3.12.42.75-3.52.75-3.5
2
催化劑類型鐵基鐵基鐵基鐵基鐵基
破碎加壓氣干煤粉加壓干煤粉加壓
多元料漿氣
氣化工藝化水煤漿氣化(GSP+氣化(寧煤
化
(魯奇爐)寧煤爐)爐)
t/t5.545.124.736.026.30
3單位油品煤耗
tce/t4.244.383.814.104.09
單位產(chǎn)品能源
4tce/t4.344.403.814.144.14
投入
單位產(chǎn)品綜合tce/t2.522.752.342.322.26
5
能耗tce/toe2.412.632.262.222.10
從表中數(shù)據(jù)可以看出,采用水煤漿氣流床氣化技術的煤間接液化制油項目單
位產(chǎn)品綜合能耗處于2.26~2.41tce/toe,采用固定床氣化技術的項目單位產(chǎn)品綜合
能耗為2.63tce/toe,采用干煤粉氣流床氣化技術的項目單位產(chǎn)品綜合能耗處于
2.10~2.22tce/toe。
3.4煤化工產(chǎn)業(yè)政策能耗目標
2016年國家能源局發(fā)布了《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》,提出“十
三五”期間煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標:到2020年,已建成的示范項目實現(xiàn)安全、環(huán)
保、穩(wěn)定運行,自主技術和裝備可靠性得到驗證,煤制清潔燃料和化工原料得到
市場認可和應用,裝備自主化率進一步提高,推動形成技術路線完整、產(chǎn)品種類
齊全的煤炭深加工產(chǎn)業(yè)體系,為產(chǎn)業(yè)長遠可持續(xù)發(fā)展打下堅實基礎。
《規(guī)劃》考投產(chǎn)運行示范項目的運行數(shù)據(jù),對示范項目運行水平提出了更高
要求,指出煤直接液化制油、煤間接液化制油、煤制天然氣示范項目的單位產(chǎn)品
的綜合能耗、原料煤耗、新鮮水耗到2020年至少達到表2-10中的基準值,力爭達
到先進值。
將表中指標與GB30178-2013《煤直接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》、
GB30179-2013《煤制天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》進行對比,可以看出《規(guī)
劃》對示范項目基準值的要求與國標中限定值和準入值相當,但是對先進值的要
求比國標中先進值更為嚴格。
表3-10煤化工產(chǎn)業(yè)資源利用效率主要指標
煤制油煤制油
煤制天然氣
指標名稱(直接液化)(間接液化)
基準值先進值基準值先進值基準值先進值
單位產(chǎn)品綜合能
耗,噸標煤/噸(千≤1.9≤1.6≤2.2≤1.8≤1.4≤1.3
標立方米)
單位產(chǎn)品原料煤
耗,噸標煤/噸(千≤3.5≤3.0≤3.3≤2.8≤2.0≤1.6
標立方米)
單位產(chǎn)品新鮮水
耗,噸/噸(千標立≤7.5≤6.0≤7.5≤6.0≤6.0≤5.5
方米)
能源轉化效率,%≥55≥57≥42≥44≥51≥57
注:①同時生產(chǎn)多種產(chǎn)品的項目要求達到按產(chǎn)品加權平均后的指標;
②以褐煤等劣質(zhì)煤為原料的項目可適度放寬指標要求。
4標準修訂原則
《煤化工單位產(chǎn)品能源消耗限額》國家標準修訂的目的是更新標準內(nèi)容以適
應煤化工單位產(chǎn)品生產(chǎn)過程能源消耗水平現(xiàn)狀,完善其科學性,保證標準的先進
性和實用性。
本標準依據(jù)GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫》
的要求和規(guī)定以及有關的政策法規(guī)進行編寫完成。
編制時遵循了下列原則:
(1)充分考慮我國煤化工行業(yè)能耗水平和特點,以及行業(yè)發(fā)展的需求;
(2)符合國家煤化工產(chǎn)業(yè)相關政策;
(3)綜合參考了相關國家標準和行業(yè)標準。
5標準主要修訂內(nèi)容和修訂說明
5.1標準名稱
本標準合并修訂了GB29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:
煤制甲醇》、GB30178-2013《煤直接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》、
GB30179-2013《煤制天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》、GB30180-2013《煤制烯
烴單位產(chǎn)品能源消耗限額》,以及已完成的國家標準《煤間接液化制油單位產(chǎn)品
能源消耗限額》報批稿,修訂后標準名稱為《煤化工單位產(chǎn)品能源消耗限額》。
5.2修訂大綱
本標準針對五種煤化工產(chǎn)品能源消耗限額進行合并修訂,大綱設置為5個部
分。
第1部分論述標準適用范圍;第2部分論述規(guī)范性引用文件;第3部分為術
語和定義;第4部分為技術要求,規(guī)定了五種產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限
額,包括現(xiàn)有企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限定值、新建或改(擴)建企業(yè)單位產(chǎn)品能
源消耗準入值、先進企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗先進值;第5部分規(guī)定了單位產(chǎn)品能
源消耗的統(tǒng)計范圍和計算方法。
與舊版國家標準相比,刪除了原標準中“6節(jié)能管理與措施”章節(jié)內(nèi)容。
5.3范圍
此部分論述了本標準規(guī)定的內(nèi)容以及標準適用范圍。
5.4規(guī)范性引用文件
此部分合并修訂了GB29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:
煤制甲醇》、GB30178-2013《煤直接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》、
GB30179-2013《煤制天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》、GB30180-2013《煤制烯
烴單位產(chǎn)品能源消耗限額》、《煤間接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》的規(guī)范
性引用文件。
與舊版國家標準相比,刪除引用《GB/T213煤的發(fā)熱量測定方法》,本標
準5.1.2.3條款明確規(guī)定了“各種能源應以其低位發(fā)熱量為計算基礎折算為標準
煤量,以企業(yè)在統(tǒng)計報告期內(nèi)的實測值為準”,因此企業(yè)根據(jù)相關標準進行熱值
測定即可,無需特意引用。
本標準在修訂過程中刪除了原標準中“6節(jié)能管理與措施”,因此在規(guī)范性
引用文件部分刪除《GB/T12497三相異步電動機經(jīng)濟運行》、《GB/T13466交
流電氣傳動風機(泵類、空氣壓縮機)系統(tǒng)經(jīng)濟運行通則》、《GB/T13462電
力變壓器經(jīng)濟運行》。
5.5術語和定義
此部分合并修訂了GB29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:
煤制甲醇》、GB30178-2013《煤直接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》、
GB30179-2013《煤制天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》、GB30180-2013《煤制烯
烴單位產(chǎn)品能源消耗限額》、《煤間接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》的術語
和定義。
增加術語“煤制甲醇產(chǎn)量”,定義為統(tǒng)計報告期內(nèi),以煤為原料生產(chǎn)的甲醇
實物量折算成符合國家產(chǎn)品質(zhì)量標準的合格品量。
修訂術語“煤制甲醇單位產(chǎn)品能源消耗”、“煤制烯烴單位產(chǎn)品能源消耗”、
“煤制天然氣單位產(chǎn)品能源消耗”、“煤直接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗”、“煤
間接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗”,行文結構更科學、嚴謹。
5.6技術要求
此部分針對煤制甲醇、煤制烯烴、煤制天然氣、煤直接液化制油、煤間接液
化制油企業(yè),規(guī)定了現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限定值、新建或改擴建企業(yè)
單位產(chǎn)品能源消耗準入值,以及企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗先進值。
在限額數(shù)值方面,根據(jù)對現(xiàn)有和擬建煤煤化工企業(yè)能耗水平的調(diào)研數(shù)據(jù),煤
制甲醇部分新建項目在近年來由于裝備水平突破,生產(chǎn)裝置實現(xiàn)大型化,能耗水
平得到較大程度的降低,但國內(nèi)煤制甲醇生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模跨度大,采用中/小
型裝置的企業(yè)占比較大,因此煤制甲醇單位產(chǎn)品整體能耗未見明顯降低;煤制烯
烴、煤制天然氣、煤直接液化制油、煤間接液化制油項目近年來整體能耗水平與
2010年左右相當。舊版國標基于當時煤化工項目能耗水平,充分考慮到煤化工技
術水平和裝備水平、節(jié)能技術水平的發(fā)展趨勢,制定了單位產(chǎn)品能源消耗限額,
具有一定的先進性,因此本標準對限額數(shù)值不做修改。
5.7統(tǒng)計范圍和計算方法
本部分規(guī)定了煤制甲醇、煤制烯烴、煤制天然氣、煤直接液化制油、煤間接
液化制油企業(yè)綜合能耗統(tǒng)計范圍,以及綜合能耗和單位產(chǎn)品綜合能耗計算方法。
修訂了煤制烯烴、煤制天然氣、煤直接液化制油、煤間接液化制油企業(yè)綜合
能耗統(tǒng)計范圍,與舊版國標相比,將“生產(chǎn)使用的耗能工質(zhì)所消耗的能源量”納
入綜合能耗統(tǒng)計范圍。本標準在3術語和定義章節(jié)中,規(guī)定煤化工單位產(chǎn)品能源
消耗為“用單位產(chǎn)量表示的煤化工產(chǎn)品綜合能耗”。根據(jù)GB/T2589-2008《綜合
能耗計算通則》4.1能源種類的規(guī)定,“耗能工質(zhì)消耗的能源也屬于綜合能耗計
算種類,耗能工質(zhì)主要包括新水、軟化水、壓縮空氣、氧氣、氦氣、乙炔、電石
等”。
修訂了耗能工質(zhì)統(tǒng)計條款,規(guī)定了“外購的耗能工質(zhì)應計入煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)
綜合能耗;自產(chǎn)自用的耗能工質(zhì)不應計入煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)綜合能耗”。根據(jù)GB/T
2589-2008《綜合能耗計算通則》,外購的耗能工質(zhì)應該計入綜合能耗;自產(chǎn)自
用的耗能工質(zhì)(比如軟化水、氧氣等)在生產(chǎn)過程中已經(jīng)耗費了企業(yè)的電能等,
因此不應計入綜合能耗,否則將發(fā)生重復計算的情況。
6與國際、國外同類標準水平的對比情況
國內(nèi)外目前無相關標準。
7與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準的關系
至標準編制之日尚未發(fā)現(xiàn)與計劃編制標準相沖突的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性
國家標準。
8重大分歧意見的處理
暫無。
9作為強制性標準或推薦性標準的建議
建議本標準為強制性國家標準。
10貫徹標準的措施建議
為了貫徹好本標準,使其有效發(fā)揮作用,建議在標準發(fā)布后,在全國煤化工
企業(yè)進行宣傳與貫徹,并組織有關部門進行學習和培訓。
11廢止現(xiàn)行有關標準的建議
無。
12其他應予以說明的事項
無。
目錄
1項目背景..................................................................................................................1
1.1任務來源......................................................................................................1
1.2主要工作過程..............................................................................................1
2標準修訂的必要性和意義......................................................................................1
3行業(yè)概況..................................................................................................................2
3.1煤化工發(fā)展現(xiàn)狀..........................................................................................2
3.2煤化工能源消耗限額標準..........................................................................3
3.3煤化工單位產(chǎn)品能耗..................................................................................3
3.4煤化工產(chǎn)業(yè)政策能耗目標..........................................................................9
4標準修訂原則........................................................................................................10
5標準主要修訂內(nèi)容和修訂說明............................................................................10
5.1標準名稱....................................................................................................10
5.2修訂大綱....................................................................................................11
5.3范圍............................................................................................................11
5.4規(guī)范性引用文件........................................................................................11
5.5術語和定義................................................................................................11
5.6技術要求....................................................................................................12
5.7統(tǒng)計范圍和計算方法................................................................................12
6與國際、國外同類標準水平的對比情況............................................................13
7與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準的關系............................................................13
8重大分歧意見的處理............................................................................................13
9作為強制性標準或推薦性標準的建議................................................................13
10貫徹標準的措施建議............................................................................................13
11廢止現(xiàn)行有關標準的建議....................................................................................13
12其他應予以說明的事項........................................................................................13
1項目背景
1.1任務來源
國家標準《煤化工單位產(chǎn)品能源消耗限額》是由國家標準計劃《煤間接液化
制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》調(diào)整而來,該標準為強制性國家標準,列入國家標
準化管理委員會下達的2014年第二批國家標準制修訂計劃,計劃編號為
20141759-Q-469,由全國能源基礎與管理標準化技術委員會、全國煤炭標準化技
術委員會歸口。本標準由煤炭科學技術研究院有限公司牽頭制定。標準制定的目
的一是健全和完善資源節(jié)約標準體系,指導煤化工行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展;二是深化
落實標準化工作改革任務,精簡整合現(xiàn)有標準,加快建設推動高質(zhì)量發(fā)展的標準
體系。
1.2主要工作過程
本標準由全國能源基礎與管理標準化技術委員會、全國煤炭標準化技術委員
會歸口并組織制定,煤炭科學技術研究院有限公司煤化工分院組織有關人員成立
標準制定工作組,本標準于2019年底啟動編制。
主要工作過程如下:
(1)煤化工能耗調(diào)研
2019年11月~2020年3月,調(diào)研收集了煤化工項目可研報告及文獻資料,
對煤化工項目能耗水平現(xiàn)狀進行了調(diào)查研究。
(2)標準草案的編制與討論
2020年3月~2020年5月,工作組根據(jù)前期調(diào)研與研究成果,初步完成了標
準草案的編制,邀請行業(yè)專家進行工作組討論稿的修改完善工作。
(3)完成標準征求意見稿
2020年5月~2020年7月,依據(jù)專家研討會意見,修改完善標準討論稿和
編制說明,形成標準征求意見稿。
2標準修訂的必要性和意義
煤化工是資源密集、技術密集和資金密集型的大型基礎產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)投資大、
煤炭和水資源消耗大、能耗高、三廢排放高?!笆濉逼陂g,隨著國內(nèi)能源結
構向清潔化、低碳化方向轉變,煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨技術、資源、環(huán)境、節(jié)能減
排等多方面的嚴峻壓力。國家已明確將煤炭清潔高效開發(fā)利用作為能源轉型發(fā)展
的立足點和首要任務,為了促進煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,亟需深入推進煤化工
產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗,以提高煤炭資源的利用水平。
有關煤化工單位產(chǎn)品能源消耗限額的國家標準《GB29436.1-2012甲醇單位
產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》、《GB30178-2013煤直接液化制油單
位產(chǎn)品能源消耗限額》、《GB30179-2013煤制天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》、
《GB30180-2013煤制烯烴單位產(chǎn)品能源消耗限額》標齡較長,《煤間接液化制
油單位產(chǎn)品能源消耗限額》已完成制定及報批?,F(xiàn)將五個國家標準合并修訂為一
個標準,一是更新標準內(nèi)容以適應煤化工行業(yè)技術發(fā)展現(xiàn)狀,二是精簡整合現(xiàn)有
標準符合國家政策要求。
3行業(yè)概況
3.1煤化工發(fā)展現(xiàn)狀
煤化工是以煤炭資源為原料,以先進的煤炭氣化技術為龍頭的新型能源化工
產(chǎn)業(yè)體系,以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品為主,主要包括煤(甲醇)
制烯烴、煤(甲醇)制芳烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤間接液化、煤直接液
化等。煤化工具有裝置規(guī)模大、技術集成高、資源利用好等基本特征,且產(chǎn)品可
以補充和替代石油或石油化工產(chǎn)品,是我國應對石油危機的重要對策。
現(xiàn)代煤化工
直接液化
化工利用
天然氣及
終端消費
乙二醇
煤
煤氣化甲醇烯烴、芳烴
炭
間接液化
精細化工
化肥
焦化電石乙炔PVC
傳統(tǒng)煤化工
圖3-1煤化工產(chǎn)業(yè)結構
我國煤化工經(jīng)過三十多年的科技攻關和技術積累,在產(chǎn)業(yè)關鍵技術攻關、重
大裝備自主化研制、產(chǎn)品品種開發(fā)和生產(chǎn)規(guī)模擴大等方面,都取得了突破性進展,
產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模。截至2018年底,我國已建成28個煤(甲醇)制烯烴、8
個煤制油、5個煤制天然氣和22個煤制乙二醇示范及產(chǎn)業(yè)化推廣項目,部分關
鍵技術水平已居世界領先地位,自主技術裝備水平大幅提高,示范項目運行水平
不斷提升。
3.2煤化工能源消耗限額標準
2012年起,由國家標準化管理委員會、國家發(fā)展和改革委員會資源節(jié)約與
環(huán)境保護司等多個部門組織,提出并頒布了新型煤化工的能耗限額類強制性標準,
包括GB29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》、
GB30178-2013《煤直接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》、GB30179-2013《煤制
天然氣單位產(chǎn)品能源消耗限額》和GB30180-2013《煤制烯烴單位產(chǎn)品能源消耗
限額》。后續(xù)下達的國家標準計劃《煤間接液化制油單位產(chǎn)品能源消耗限額》也
已完成制定及報批。上述標準統(tǒng)一了新型煤化工企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗的統(tǒng)計范
圍、邊界和計算方法,并提出了單位產(chǎn)品能源消耗指標的限定值、準入值和先進
值,對產(chǎn)業(yè)不同發(fā)展階段的能耗指標進行規(guī)范,實現(xiàn)限定值指標淘汰落后產(chǎn)能、
準入值指標提高準入門檻、先進值指標引領技術發(fā)展方向的目的。
3.3煤化工單位產(chǎn)品能耗
3.3.1煤制甲醇
根據(jù)2012全國煤炭標準化技術委員會牽頭開展的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)品能
耗調(diào)研報告,甲醇生產(chǎn)企業(yè)能源消耗以及單位產(chǎn)品能耗指標調(diào)研數(shù)據(jù)匯總情況見
表2-1。
表3-1被調(diào)研煤制甲醇企業(yè)能耗調(diào)研情況
企業(yè)數(shù)量年產(chǎn)量(t)綜合能源消費量(tce)單位產(chǎn)品能耗(kgce/t)
合計值235965239.6511938895.712001.41
被調(diào)研煤制甲醇企業(yè)23家,年產(chǎn)量596.52萬噸,占當年我國煤制甲醇產(chǎn)量
的36.5%。被調(diào)研的煤制甲醇企業(yè)中,單位產(chǎn)品能耗平均值為2001.41kgce/t,其
中最大值為3900.00kgce/t,最小值1410.00kgce/t。從被調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)情況看,當
時選用煙煤的水煤漿氣化工藝制甲醇的企業(yè)較為普遍。從不同氣化工藝的煤制甲
醇企業(yè)單位產(chǎn)品能耗比較(圖2-2),以及不同原料煤煤種的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)
品能耗比較(圖2-3)中可以看出,選用固定(移動)床氣化工藝的煤制甲醇企
業(yè)單位產(chǎn)品能耗平均值約為2190kgce/t,采用氣流床氣化工藝的單位產(chǎn)品能耗
1960kgce/t;而從原料煤煤種情況看,選用褐煤作為氣化原料制甲醇企業(yè)的單位
產(chǎn)品能耗平均值最高,為2380kgce/t;煙煤次之,為2050kgce/t;無煙煤最低,
為1480kgce/t。由于煤制甲醇生產(chǎn)企業(yè)受原料煤煤種的影響較大,因此在GB
29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》中根據(jù)企業(yè)選
用煤種進行了單位產(chǎn)品能耗限額進行了等級的劃分。
單位產(chǎn)品能耗(kgce/t)
2250
2200
2150
2100
2050
2000
1950
1900
1850
1800
固定(流化)床氣流床
圖3-2不同氣化工藝的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)品能耗比較
單位產(chǎn)品能耗(kgce/t)
2500
2000
1500
1000
500
0
褐煤煙煤無煙煤
圖3-3不同原料煤煤種的煤制甲醇企業(yè)單位產(chǎn)品能耗比較
近來年,煤制甲醇已發(fā)展出180萬t/a的大型甲醇裝置,裝備的大型化使得
能耗和生產(chǎn)成本大大降低。表2-2位國內(nèi)設計的年產(chǎn)180萬噸的甲醇裝置的項目
消耗定額,該項目原料煤采用煙煤,每噸甲醇的綜合能耗降低至1433kgce/t,已
經(jīng)達到了GB29436.1-2012《甲醇單位產(chǎn)品能源消耗限額第1部分:煤制甲醇》
中的單位產(chǎn)品能源消耗限額先進值。
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