创新引领煤化工绿色低碳发展（图）

  [中国石化报 2024-09-04]
  □本报记者 程 强
  国家能源集团首席工程师王建立在日前召开的2024中国炼油与化工企业高峰论坛上表示，我国现代煤化工产业经过20多年发展，产能规模快速增长，为实现煤炭清洁高效利用打下了坚实基础，为提升国家能源战略安全保障能力、促进化工原料多元化作出了积极贡献。2023年，我国煤制油、煤制天然气、煤制烯烃和煤制乙二醇四大类产品产量分别为724万吨、63.35亿立方米、1725万吨、547万吨，折合原油当量超4000万吨，约占我国自产原油的五分之一。
  技术快速进步
  国家能源集团煤直接液化项目是国家“十五”重点项目之一，是我国石油安全战略的重要组成部分。该项目实现了煤炭资源的高效、清洁、就地转化，对解决我国石油资源短缺问题、保障能源安全具有重大的战略和现实意义，使我国成为唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家，奠定了我国在煤直接液化领域的国际领先地位。国家能源集团已初步构建涵盖“陆、海、空、天”的煤基特种燃料体系：煤基航天煤油首次成功应用于火箭发射；煤基喷气燃料实现首飞实验成功；煤基通用柴油填补了我国极寒地区燃料型号空白，可实现对现有9个牌号柴油的替代。积极推进煤基低冰点喷气燃料、舰用柴油应用验证。开发具有自主知识产权的煤液化沥青萃取成套技术，建成世界首套35万吨/年煤液化沥青示范装置，成为煤制油效益重要增长点。
  煤间接液化方面，首创400万吨/年高温浆态床费托合成成套工业化技术、率先建成全球单套规模和装置最大的400万吨/年高温浆态床费托合成装置，首创日投煤量2000~3000吨系列单喷嘴干煤粉加压气化技术、突破了10万吨等级成套空分技术，打破国外垄断。开发出高端正构碳十二、碳十四、轻质白油、精制蜡等化工品，占比由零提高至75%以上。
  王建立指出，煤化工比石油化工更适合生产生物可降解材料。生物可降解材料通常含有碳、氧原子组成的酯基结构，并通过酯键的断裂引发降解。因此PLA（聚乳酸）、PBAT（聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PGA（聚乙醇酸）等生物可降解产品的原料主要是醇、酸类含氧化合物。石油化工需要加氧，而煤气化所得的合成气就富含氧原子，生产甲醇、乙二醇、乙醇酸甲酯等含氧化合物，经济性好、流程短、成本低。国家能源集团开发自主关键技术合成气制聚乙醇酸生物可降解塑料，已取得欧盟工业堆肥认证、欧盟海洋降解认证证书。
  煤制烯烃方面，建成了世界首套60万吨/年煤制烯烃示范工程，开辟了一条全新的乙烯、丙烯等基础有机原料的生产路线。开发了膜料、注塑料、拉丝料、电缆专用料等多个牌号聚乙烯产品，均聚、无规共聚和抗冲等多个牌号聚丙烯产品。
  科技创新布局
  现代煤化工作为碳排放较高的行业，实现绿色、低碳转型发展刻不容缓。与石化行业相比，煤化工行业缺少基地化、规模化的统筹布局。
  煤化工项目布局方面：主要集中在内蒙古、陕西、新疆等中西部煤炭资源地，远离华东、华南消费市场；同一区域内多个企业分别建设多个类似项目，难以发挥协同效应，需要借鉴石油化工基地化布局、集约化发展的思路。
  煤化工项目规模方面：已建成项目以技术示范为主，煤直接液化最大规模为108万吨/年，煤间接液化最大规模为400万吨/年，煤制烯烃最大规模为137万吨/年，煤制乙二醇最大规模为60万吨/年；与大型炼化一体化项目相比，装置产能较小且布局分散，无法规模化开发乙烯、丙烯下游系列产品，也难以规模化、集成化利用副产品，导致产品结构过于单一且同质化严重，竞争力较差。
  2021年9月13日，习近平总书记到国家能源集团榆林化工考察，为现代煤化工产业指明了高端化、多元化、低碳化的发展方向。
  现代煤化工产业高质量发展需要进行基地化布局，突出煤、油、化、新材料、新能源一体化发展，显著提高项目效益和抗风险能力；突出示范性，积极示范产业升级新技术，通过技术创新与集成，引领煤炭资源的清洁、低碳和高效利用。
  绿色低碳方面，以二氧化碳封存利用、煤化工与新能源耦合助力煤化工绿色低碳发展。四大现代煤化工产业示范区和五大煤制油气基地均在国家规划的大型清洁能源基地内，重合度高，契合新能源就地消纳需求。在榆林化工建成“光伏+制氢+储热+储能+煤化工”多能互补耦合示范工程，为后续大规模新能源消纳提供技术支撑。
  重点在以下五大领域布局科技创新，实现以科技创新引领工业示范、以工业示范引领煤化工产业发展：煤制油技术持续升级，包括煤直接液化二代技术升级、煤基一体化通用燃料等；煤化工大型化技术开发，包括多功能定制化煤气化技术、先进高效超大型合成气制甲醇、大型低温甲醇洗技术与装备、石脑油和甲醇及二氧化碳制芳烃、烯烃等；新材料产业化示范，包括新型合成气制可降解塑料关键技术、煤基高分子材料研发、煤基碳材料中试及工业应用等；生物化工新技术方向，包括绿色甲醇工艺、褐煤综合利用与新能源及生物化工耦合等；绿色低碳环保领域，包括新能源与煤化工耦合示范、百万吨级CCUS不同地质条件选址及关键技术研究、煤化工废水废气废固的无害化与资源化利用技术等。