炭黑產業網，據中國能源報消息，
氣候變化是當今人類面臨的重大全球性挑戰。我國承諾實現從碳達峰到碳中和的時間，遠遠短于發達國家所用的時間，需要付出艱苦努力。7月16日，全國碳市場正式啟動交易，以實際行動向世界釋放了我國堅定走綠色低碳發展道路、引領全球生態文明和美麗世界建設的積極信號。煤炭作為我國主體能源，要按照綠色低碳的發展方向，對標實現碳達峰、碳中和目標任務，立足國情、控制總量、兜住底線，有序減量替代，推進煤炭消費轉型升級。煤化工產業潛力巨大、大有前途，要提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，促進煤化工產業高端化、多元化、低碳化發展，把加強科技創新作為最緊迫任務，加快關鍵核心技術攻關，積極發展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等——這是對煤化工發展地位最權威的解讀，為現代煤化工高質量發展指明了方向、提供了遵循!
1.推動煤炭的低碳化、清潔化高效利用勢在必行
推動碳達峰、碳中和既是我國作為發展中大國的責任，也是國家推動經濟高質量發展的重大戰略舉措。從我國現有的能源結構和經濟發展的實際狀況看，當前和今后相當一段時間，煤炭仍然是我國的主體能源。我國資源稟賦特征和經濟發展階段決定了煤炭是我國的主體能源。煤炭在一次能源消費占比雖然逐年下降(2013年，67.4%;2020，56.8%)，但煤炭消耗量仍在增長，2020年我國的煤炭消費量已連續第四年增長。現階段，煤炭與煤電仍是我國能源安全的“壓艙石”和“穩定器”。
長期以來，煤炭粗放的利用方式對推動我國生態文明建設構成較大挑戰，引起國家對高污染、高消耗發展方式的反思。改變粗放的煤炭利用方式，努力實現煤炭的低碳化、清潔化高效利用，是未來發展的必然趨勢。現代煤化工產業是促進煤炭清潔高效利用和煤炭產業轉型升級的重要途徑之一。通過現代煤化工產業發展，可以將煤炭轉化成為高值化油品和化工產品，實現煤炭從轉化到終端利用全過程的最大限度清潔利用，成為提高煤炭利用效率、增加煤炭產業附加值、實現高碳能源低碳化利用的重要推動力。
現代煤化工經過十幾年的快速發展為實現煤炭的清潔高效利用打下了堅實的基礎，對于提升國家能源戰略安全保障能力、促進化工原料多元化做出了積極貢獻。2020年，煤制油、氣、烯烴、乙二醇等四大類主產品總產量約2647萬噸，年轉化煤炭約9380萬噸標準煤，投產項目累計完成投資約6060億元，年營業收入合計約1212億元。
2.現代煤化工行業高質量發展水平持續提升
我國現代煤化工產業經過十幾年的快速發展，已經形成了相當的規模。“十三五”期間主要產品煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制氣均已實現大規模工業化生產，逐步形成了寧東能源化工基地、鄂爾多斯能源化工基地、榆林國家級能源化工基地等多個現代煤化工產業集聚區，部分化工基地已實現與石化、電力等產業多聯產發展，產業園區化、基地化發展的優勢已經初步顯現。截至“十三五”末，我國煤制油產能達到823萬噸/年，與2015年度相比增加了505萬噸，增幅為158.81%;煤制天然氣產能達到51.05億立方米/年，與2015年度相比增加了20億立方米，增幅為64.41%;煤(甲醇)制烯烴產能達到1672萬噸/年，與2015年度相比增加了844萬噸，增幅為101.93%;煤(合成氣)制乙二醇產能達到597萬噸/年，與2015年度相比增加了367萬噸，增幅為159.57%。
“十三五”期間，我國現代煤化工示范工程項目在前期打通工藝流程、試車和商業化運行的基礎上，著力工藝優化和管理提升，運行水平顯著提高，主要呈現出以下特點：
一是裝置實現長周期穩定運行。“十三五”期間，現代煤化工示范項目生產運行水平不斷提升。國家能源集團鄂爾多斯煤直接液化示范項目，“十三五”期間累計生產油品388萬噸，平均生產負荷為79%左右，單周期穩定運行突破了420天，超過設計310天運行時間。國家能源集團寧夏煤業公司400萬噸/年煤間接液化項目于2016年12月21日打通工藝全流程，目前已實現油品線保持90%以上負荷運行。新疆慶華煤制天然氣項目碎煤加壓氣化爐單爐連續運行超過287天、甲烷化系統單套穩定運行超過265天。大唐克旗項目一期工程已具備長周期滿(超)負荷運行的能力，最高產量460萬方/天(達到設計值的115%)。內蒙古匯能煤制天然氣項目產品質量、消耗指標均接近或優于國家控制指標，生產系統安全、穩定、滿負荷運行最長達652天。國家能源集團包頭煤制烯烴項目基本實現兩年一大修，“十三五”期間達到滿負荷運行，最長連續運行突破528天，累計生產聚烯烴約315萬噸。
二是企業能效管控水平不斷提升。“十三五”以來，隨著現代煤化工系統配置優化和提升，新建項目的能源轉化效率普遍提高，單位產品能耗、水耗不斷下降。鄂爾多斯中天合創煤炭深加工示范項目整體能源清潔轉化效率超過44%。中煤陜西榆林能源化工有限公司通過智能工廠建設實現降本增效，與同類煤制烯烴項目比，用工人數減少40%，單位生產成本低1000元，各主要生產經營指標位于行業前列。國家能源集團新疆煤制烯烴項目2019年度單位乙烯、丙烯綜合能耗為2657千克標煤(以GB 30180-2013測算)，產品能耗創歷史新低，能效水平繼續領跑煤制烯烴行業。目前煤炭間接液化、煤制天然氣示范項目的單位產品綜合能耗和水耗已基本達到“十三五”示范項目的基準值。國家能源集團神華百萬噸級煤直接液化項目噸油品耗水由設計值10噸降到5.8噸以下。內蒙古伊泰化工有限責任公司120萬噸/年精細化學品示范項目噸油品水耗為5.1噸(冬季)，遠低于內蒙古伊泰16萬噸/年煤間接液化示范項目的水耗12.81噸(2014年考核值)。神華寧煤400萬噸/年煤炭間接液化項目，通過采用節水型工藝技術和措施，完善污水處理系統及廢水回收利用體系，噸產品新鮮水消耗降至6.1噸，遠低于南非沙索公司煤炭間接液化工廠噸產品12.8 噸的新鮮水耗量。
三是安全環保水平不斷提升。現代煤化工工廠大多屬于近幾年新建的項目，從技術路線選擇、設備選型、安全設施配套、自動化控制系統、工程建設等方面起點較高，具備安全生產的硬件基礎。中鹽安徽紅四方股份有限公司30萬噸/年煤(合成氣)制乙二醇項目以提升安全環保管理為核心，引入MES生產制造系統，利用智能化的制造執行系統(MES)實現安全環保管理的系統化、動態化。國家能源集團中國神華(01088)煤制油化工公司持續推進HAZOP分析，實現了在役裝置HAZOP分析工作常態化和自主化;在役生產裝置安全儀表系統評估工作完成100%。隨著國家環境保護要求的日趨嚴格，示范項目依托單位不斷加強廢水資源化及末端治理等技術攻關，項目環保水平不斷提高。神華鄂爾多斯煤制油公司研發了高選擇性多元協同強化催化降解新技術及生物與化學耦合分級處理關鍵技術，解決了煤直接液化高濃污水中溶解性有機毒物的選擇性降解難題，大幅提高了廢水的可生化性，保障了后續生化的穩定高效運行，廢水回用率可達98%，其余2%的高濃鹽水進入蒸發結晶系統結晶成鹽，基本實現了污水不外排。中煤鄂爾多斯能源化工有限公司集成高級氧化、降膜式蒸發、超濾、納濾、蒸發結晶技術處理礦井水和煤化工濃鹽水，廢水回用率達98%，每年可回收利用廢水470萬噸，按照每噸水10元價格計算，通過廢水回收利用每年可節約500萬元左右，實現了廢水減量化與資源化。內蒙古榮信化工有限公司建成高濃鹽水提濃裝置，使高濃鹽水外排量由133m /h降至10m /h，回用率90%以上，廢水基本實現了“近零排放”。
四是科技創新走在世界前列。在煤氣化方面，多噴嘴對置式水煤漿氣化技術、航天粉煤加壓氣化技術、水煤漿水冷壁廢鍋煤氣化技術、SE-東方爐粉煤氣化技術、“神寧爐”干煤粉氣化技術等先進煤氣化技術已經進入大型化、長周期運行階段。在煤制油方面，國家能源集團依據煤直接液化反應的產物分布特點，著力開發超清潔汽、柴油以及軍用柴油、高密度航空煤油、火箭煤油等特種油品的生產技術，目前已完成了煤直接液化油品的戰機試飛和火箭發動機試驗。中科合成油技術有限公司開發的煤炭分級液化工藝解決了傳統煤炭液化技術存在的操作條件苛刻、油品質量較差、過程能效偏低等問題，操作條件溫和、油品化學結構豐富、節能減排效果顯著。陜西未來能源化工有限公司自主開發的高溫流化床費托合成關鍵技術已完成10萬噸/年中試，該技術將大大豐富和改善煤制油產品方案，與低溫費托合成等其他現代煤化工、石油化工單項技術結合，將逐步打破煤制油、煤制烯烴產業的界限，形成具有較強競爭力的煤基能源化工新產業。在煤制化學品方面，中國科學院大連化學物理研究所開發的“第三代甲醇制烯烴(DMTO-III)技術”在甲醇轉化率、乙烯丙烯選擇性、噸烯烴甲醇單耗等方面優勢明顯，繼續引領行業技術進步。在低階煤分級分質利用方面，陜西煤業化工集團分別完成了低階粉煤氣固熱載體雙循環快速熱解技術(SM-SP)、煤氣熱載體分層低階煤熱解成套工業化技術(SM-GF)、輸送床粉煤快速熱解技術、大型工業化低階粉煤回轉熱解成套技術等一系列熱解技術的開發和示范。這些技術的進步為推動我國煤炭清潔高效轉化提供了重要支撐。
3. 碳達峰、碳中和背景下煤化工行業面臨發展和減碳雙重挑戰
實現碳達峰、碳中和目標是重大戰略決策。碳達峰、碳中和背景下煤化工行業面臨發展和減碳雙重挑戰，一方面作為碳排放較高行業綠色低碳發展刻不容緩；另一方面，特種燃料和化工新材料等需求增長推動產能增長，碳排放將隨之增加。從長遠看將倒逼煤化工綠色、低碳發展。
由于環保壓力增大，特別是受大氣污染控制相關政策影響，在部分省區煤炭消費總量控制政策中，煤炭消費指標嚴格受限，不管是燃料煤還是原料煤，只要用煤，都面臨減煤壓煤、隨時停產、錯峰生產的危險，企業無法擴大規模，未來發展受限。今年5月31日，生態環境部公布了《關于加強高耗能、高排放建設項目生態環境源頭防控的指導意見》中指出，對煉油、乙烯、鋼鐵、焦化、煤化工等環境影響大或環境風險高的項目類別，不得以改革試點名義隨意下放環評審批權限或降低審批要求。要求各級生態環境部門審批“兩高”項目環評文件時應銜接落實有關碳達峰行動方案、清潔能源替代、煤炭消費總量控制等政策要求，明確碳排放控制要求。當前，受能耗“雙控”、“兩高”和碳達峰、碳中和目標等多種政策影響，陜煤集團榆林化學有限責任公司煤炭分質利用制化工新材料示范項目、內蒙古寶豐煤基新材料有限公司煤制烯烴示范項目等新建及后續規劃項目均已暫緩實施。
不過，能耗“雙控”和碳達峰、碳中和目標正在倒逼現代煤化工行業產業升級，圍繞節能減排、綠色發展開展技術創新和技術改造。不少現代煤化工企業目前正致力于提質增效升級，通過安全生產、清潔生產、環保生產、高效生產，不斷提升精細化管理水平。
4.探求現代煤化工低碳化發展之路
綠色低碳發展既是現代煤化工面臨的戰略選擇，也是產業追求的發展目標。在落實碳達峰、碳中和總體部署時，現代煤化工行業要認真謀劃，在積極推進煤炭消耗由能源型向能源型和原料型并舉，不斷減少能源型煤炭比例的同時，積極采用節能提效、優化工藝、與清潔能源耦合、推進CO 捕集利用與封存等多種措施，努力走出一條高碳產業低碳排放、CO 循環利用的新路子。建議重點做好以下工作：
一是盡快淘汰落后產能，通過優化生產工藝提高能效，大幅減少CO 排放。當前，提高能效水平是實現碳減排的重點，2019年我國萬元GDP的能耗是世界平均能耗的1.5倍，如果我國的能耗水平達到世界平均水平，在現有GDP不增加的情況下，每年可減排30億噸的CO ，因此通過提高能效實現碳減排的空間很大。首先，要盡快淘汰低端、落后產能，為高端、低碳項目騰出發展空間;其次，由于現代煤化工項目大多屬于示范項目，系統優化集成不夠，主體化工裝置與環保設施之間、各單元化工裝置之間匹配度不夠，低位熱能、灰渣等資源綜合利用水平有待提高，其節能增效空間很大，要通過流程優化和關鍵部件提升，對主要耗能工序進行流程再造，達到減排、降耗目的。最后，大力推廣實施能量梯級利用、余熱發電、余熱回收等節能技術，提高裝置的能源轉化效率。通過一系列措施，從而大幅降低煤化工項目單位增加值的能耗。
二是新建項目要采用先進工藝技術，推動行業綠色低碳轉型。碳達峰、碳中和目標成為現代煤化工行業產業升級的重要推手，新建項目要選取具有國際領先或國際先進水平的技術，提高產品收率，降低能源和資源消耗。推動行業低碳發展。比如，在煤氣化技術方面，由清華大學山西清潔能源研究院等單位合作開發的水煤漿水冷壁廢鍋氣化爐技術，蒸汽產量在半熱回收流程基礎上能夠再增加20%-30%，進一步提高氣化系統的熱效率，能量利用高，節能減排效果明顯。在甲醇制烯烴技術方面，中國科學院大連化學物理研究所開發的“第三代甲醇制烯烴(DMTO-III)技術”在甲醇轉化率、乙烯丙烯選擇性、噸烯烴甲醇單耗等方面優勢明顯，噸烯烴(乙烯+丙烯)甲醇單耗顯著降低。在煤間接液化技術方面，國家能源集團與中國科學院大連化學物理研究所合作開發的甲醇與石腦油耦合制低碳烯烴技術，已完成噸級產品小試，即將開展千噸級中試，其單位GDP能耗低，綜合能耗大幅降低、CO 減排顯著。在煤制乙二醇技術方面，中科院福建物質結構研究所在第一代煤制乙二醇技術實現產業化后，成功開發了新一代煤制乙二醇技術，各項技術指標均優于第一代。新建項目要積極采用以上先進技術工藝，大幅降低單位產品能源消耗。
三是積極開展關鍵核心技術科技攻關，為煤化工產業高質量發展提供支撐。科技創新是當前最緊迫的任務。在延伸產業鏈方面，開發與α-烯烴共聚的聚乙烯及丙丁共聚PP、融熔PP、高結晶度PP等新牌號聚烯烴樹脂;與石油化工技術耦和生產環氧乙烷、乙二醇、苯酚、環氧丙烷等;開發壬醇、異壬醇(INA)、聚丁烯等高端C3/C4下游衍生化學品。在煤炭分級分質利用方面，開展煤炭清潔高效催化熱解技術、煤焦油提取高附加值精細化產品及制特種高級油品和芳烴技術、熱態半焦與高濃廢水耦合清潔高效氣化技術、熱解煤氣與半焦氣化煤氣合成高附加值含氧化合物技術研究。在短流程技術方面，開發合成氣一步法制烯烴，合成氣一步法制芳烴，甲醇一步法制備對二甲苯，合成氣直接制高碳醇技術等。在與可再生能源耦合方面，開發儲能技術、儲能材料、與可再生能源耦合發電技術等。在二氧化碳資源化利用方面，開展煤化工CO 捕集與封存技術(CCS)研究，開發CO 電化學還原、光催化還原、催化加氫技術等資源化利用技術。
四是積極發展高端化、高附加值產品，增強競爭力。現代煤化工行業在碳達峰、碳中和目標下，要走高端化發展道路。一方面，現有現代煤化工項目要不斷向下游延伸產業鏈、提高產品附加值。煤制油要重點開發煤直接液化制超清潔油品和特種油品技術，為航天航空等軍事領域提供特種燃料，同時加快向下游化工產品延伸，多元化發展;煤間接液化應重點開發α-烯烴、高品質潤滑油基礎油、煤基高端蠟等高端產品，不斷拓寬延伸應用領域。煤制烯烴在生產大宗烯烴產品的同時，適當開發差異化、高端化聚烯烴牌號。煤制乙二醇要不斷提升乙二醇產品質量，降低資源消耗，在開發長纖聚酯用、高檔聚酯用產品的同時，積極利用中間產品發展聚乙醇酸生物可降解材料等高附加值產品。低階煤分級分質利用，要將下游產品延伸到降解塑料、特色碳材料、高密度航空煤油、聚碳酸酯多元醇等領域，提升經濟效益。另一方面，要開發短流程和顛覆性技術，提高原料利用率。如煤炭中C原子利用率進一步提高，能量效率更高的超大型廢鍋流程加壓氣化技術將成為主流。未來還可以通過設計更有效的氧原子走向，調控產品碳鏈結構，實現C-O活化與定向轉化的合成氣催化轉化新過程。
五是推進現代煤化工與傳統產業及清潔能源耦合，實現多元、綠色發展。現代煤化工要積極與石油化工、冶金、化纖、電力等傳統產業耦合，走多元化發展之路。同時要積極與清潔能源耦合，實現綠色發展。煤制合成氣存在氫氣不足的現狀，需要經合成氣變換來調變氫碳比，以滿足下游甲醇制烯烴和費托合成工藝需求，過程中不僅造成碳資源的浪費，而且會造成大量的CO 排放。以風電、光伏發電和水電等不能上網的電量電解水制氫，并與傳統的煤制氫技術耦合，將成為未來發展趨勢。寧夏寶豐能源“國家級太陽能電解水制氫綜合示范項目”就是現代煤化工與綠氫及清潔能源多能互補應用的一個成功案例。與此同時，以風能、水能、光伏、核能、太陽光能等新能源生產清潔電源，建分布式電網，替代燃煤等為煤化工提供電能和熱源，可以更大限度地減少CO 排放。
六是積極開展二氧化碳捕集利用與封存技術（CCUS）研究，為碳達峰提供技術儲備。煤化工裝置排放的尾氣中CO 具有排放集中、量大、成分相對單一及CO 濃度高等特點，可將其捕集、封存、驅油或與綠氫合成制取化學品，實現資源化利用。CCUS是我國未來減少CO 排放、保障能源安全和實現可持續發展的重要手段，也是行業實現碳中和的終極手段。我國有多家單位開展了CO 捕集利用與封存技術研究并取得積極進展。在二氧化碳資源化利用研究方面，我國也一直走在世界前列，在CO 制芳烴、甲醇、甲酸、乙醇、乙二醇、汽油、烯烴、碳酸酯、橡膠、DMF、生物基化學品以及CO 加氫甲烷化技術等各種前瞻技術方面均開展了研究，并取得積極進展，展現了很好的發展前景。
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