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用政策倒逼现代煤化工减碳

日期:2021-04-14    来源:中国能源报

国际煤炭网

2021
04/14
15:27
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关键词: 现代煤化工 煤化工产业 煤化工行业

现代煤化工,是以煤炭为主要原料、以生产清洁能源和化工产品为主要目标的现代化煤炭加工转化产业。

近年来,我国现代煤化工行业稳步发展,煤制油、煤制烯烃及其衍生物、煤制天然气、煤制二甲醚、煤制乙二醇等一批煤基化学品和燃料的示范项目陆续建设和投产。据统计,截至“十三五”末,已建成8套煤制油、4套煤制天然气、32套煤(甲醇)制烯烃、24套煤制乙二醇示范及产业化推广项目。已形成以三西(蒙西、陕西、山西)和宁夏为核心,以新疆青海为补充,以东部沿海为外延的产业格局,内蒙古鄂尔多斯煤化工基地、宁夏宁东能源化工基地、陕西榆横煤化工基地以及新疆的准东、伊犁、吐哈、和丰等煤化工基地已初具规模。

我国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的目标,随着这一愿景的实施,能源领域将迎来一次根本性调整,现代煤化工行业是排放大户,如何加快减碳已成当务之急。利用煤化工生产替代石油化工生产的化工产品,需要对H/C原子比进行调整,煤炭的H/C原子比为0.2-1.0,而石油的H/C原子比为1.6-2.0,因此煤气化制甲醇和烯烃、煤液化以及煤间接液化过程中都会有大量的碳以二氧化碳的形式产生。据统计,2019年底,我国现代煤化工产业的原料煤转化量约1.55亿吨标煤,约占煤炭消费量的5.6%。出于自身结构及反应过程,1吨煤排放2-3吨以上二氧化碳,从原理上来讲这个排放不可避免,未来数亿吨的二氧化碳排放问题将成为产业持续发展最大的约束之一。

值得注意的是,现代煤化工碳排放具有浓度高、排放集中优势。一是煤化工生产中的二氧化碳排放主要是能源使用过程中燃烧排放以及生产过程中的工艺排放两种。燃烧排放主要在加热炉、自备电厂等燃料气、煤燃烧排放,排放的浓度相对较低。生产过程中的工艺排放主要来自气净化环节,排放浓度比较高,二氧化碳的体积能够达到65%-95%。二是二氧化碳的排放量分布比较集中,并且单个排放源的排放量比较大。大型煤化工装置的二氧化碳排放量达到百万吨以上,而生产过程排放的二氧化碳量在整个装置的二氧化碳排放量中所占的比例在55%以上,排放源比较集中,使得工业生产过程中排放的二氧化碳能够得到富集。因此,对二氧化碳进行提纯的投入相对较少,操作相对简单。

在碳达峰、碳中和目标下,笔者认为,现代煤化工产业减碳应从以下三个方面着手:

一是大力发展二氧化碳捕集、利用与封存技术推动减排,利用煤基能源化工过程中副产二氧化碳高浓度优势,积极探索CCUS技术,超前部署高效CCS以及二氧化碳驱油等CCUS技术的前沿性研发。积极扩展二氧化碳资源化利用途径与领域,将二氧化碳作为资源加以产业化利用,推动资源化利用二氧化碳生产高附加值烯烃、甲醇等化工产品。

二是通过现代煤化工和石油化工、可再生能源生产工艺融合减少碳排放。重点研究煤转化、油煤气耦合制燃料和大宗化学品的新路线,推动煤化工和石油化工融合发展。利用现代煤化工基地优势的可再生能源,如太阳能资源、高温核能等制取的低碳氢,耦合煤化工,部分替代煤制灰氢,将大幅减少二氧化碳排放。

三是从政策层面来讲,应尽快制定煤化工行业达峰目标并制定达峰行动方案,从政策层面倒逼和引导现代煤化工产业低碳转型;应加严管控,针对行业出台更详细的碳盘查、碳核算指南,适时积极参与全国碳交易市场。


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