煤化工发展方向的三个“关键词”
文章来源：中国石油和化学工业联合会 更新时间：2024-11-04 14:29:40
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今年9月，国家发改委、工信部等六部门联合印发《关于加强煤炭清洁高效利用的意见》，对推动煤炭清洁高效利用进行了系统部署，其中就提到要促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。
近日，在与2024全国石油和化工行业科技创新大会同期举办的现代煤化工技术创新论坛暨2024(第十二届)中国国际煤化工发展论坛上，业内专家围绕“高端化、多元化、低碳化”这三个“关键词”，针对煤化工产业的未来发展方向进行了一系列讨论。
煤炭分质利用原料选择多元化
在我国煤炭资源中，褐煤等低阶煤储量占50%以上，并且超过90%的低阶煤都直接燃烧用于发电，未能充分发挥其富含油气资源的原料属性。因此，如何扩大煤化工原料的选择范围，提高低阶煤利用率，是煤炭清洁高效利用的重要路径。
陕西煤业化工集团有限责任公司总工程师尚建选认为，应建立以能量和物质同向转化、梯级利用为原则，以追求能源转化效率和碳氢元素利用率高、碳排水耗少、产品高端化为目标的低阶煤分质利用技术体系。比如通过低温热解等方式，充分利用含氢、含氧量高的低阶煤生产热解气、煤焦油、半焦等初级产品，再进一步分质转化为清洁燃料、工艺油品、化工原料等。在这套方案下，10亿吨低阶煤经过高效热解分质转化可生产油品1.5亿吨，产生的半焦还可发电1.97万千瓦时，相比起直接燃烧发电可降低21%的碳排放，提高20%以上的产值。
航天长征化学工程股份有限公司副总经理兼总工程师丁建平介绍了航天长征在多煤种煤气化技术方面进行的研究。他表示，根据具体煤种、煤质特性，因地制宜开发生产工艺，将有力推动煤炭资源的高效清洁、安全利用。目前，航天长征公司已经在烟煤、褐煤和无烟煤气化技术领域实现了长周期稳定运行，达到国际领先水平，今年又突破了新疆高氯高碱煤的气化技术难题，将为煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等大型现代煤化工项目提供有力技术支撑。
能源高效利用生产过程低碳化
煤化工是煤炭产业链中的碳排放“大户”，煤炭的清洁高效利用，绕不开煤化工生产过程的低碳化。
国家能源集团首席科学家化工事业部主任王建立表示，煤化工产业创新发展应当充分发挥我国煤炭资源与风光资源在西部地区同向分布的优势，全面推进煤化工与新能源多元互补耦合发展。
王建立表示，煤化工产业在绿色低碳领域的创新发展分为三个时期。从短期看，因现阶段绿氢成本较高，所以创新主要方向为通过少量掺氢实现煤化工项目对新能源电力波动的消纳；从中期看，随着清洁能源成本逐渐降低，将逐步增加绿电、绿氢的耦合比例，实现煤化工持续减污降碳；从远期看，利用合成气的下游产业平台，将煤气化龙头大比例切换为绿氢龙头，实现由高碳煤化工向低碳电化工的无缝衔接。
中国科学院大连化学物理研究所低碳催化与工程研究部副部长叶茂则研究员提出，化学反应本身产生的能量也是可以利用的能源，传统石油化工裂解制烯烃、芳烃需要高温条件，而煤化工小分子重构是强放热过程，大化所研究团队将传统石脑油蒸汽裂解制烯烃生产路线与合成气制甲醇路线耦合，替代传统的烯烃和芳烃路线，能够节能1/3以上。
“我们计划将二氧化碳也引入耦合流程，让煤基甲醇这种平台产品能够在化工流程工业中发挥再造作用，为我国流程工业和新能源体系的构建作出贡献。”叶茂说。
拓展下游产品产业结构高端化
“煤制油、煤制气、煤制烯烃等传统煤化工技术在油价高的时候有一定盈利空间，但也存在着产品附加值不高、同质化严重的问题。”上海浦景化工技术股份有限公司研发中心主任毛彦鹏表示，结合现有政策来看，开发化工新材料、生物降解材料、电子化学品等下游新产品都是煤化工发展的重要方向。例如，煤基醋酸经过延链补链，可将原有产品向下游延伸至聚乙烯醇(PVA)、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)等聚合材料；草酸二甲酯生产乙二醇可以联产乙醇酸甲酯，同时生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚羟基乙酸(PGA)等生物降解材料，增加产业链的经济价值。
中科合成油技术有限公司副总工程师王洪则提出，未来煤化工产业基地建设的一个可行方向是“油气化动态联产”，既生产平台化学品和高值化学品，又可在需要时生产煤制油、合成气等燃料，保障国家能源安全。
“党的二十大报告中提出，要坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化。对于我们煤化工来讲，就是要站在新型工业化的角度，对整个行业的工艺、技术、装备、产品结构，以及产业链、供应链，乃至未来行业物联网的建设进行重新梳理，使煤化工的产业水平迈上新台阶。”国家发展和改革委员会公共政策学者杨尚宝教授说。
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