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          《中國煤化工》
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          傅向升:現代煤化工應突出“創新、降碳、集群化”
          作者: | 來源:國家煤化工網 | 時間:2022-08-04

              8月3日,中國石油和化學工業聯合會園區工作委員會在寧夏寧東能源化工基地組織召開“2022中國煤基綠色園區與新材料產業發展論壇”,多位院士、專家、企業家和創新工作者齊聚寧東,共同研討煤化工綠色低碳園區的創新與發展。石化聯合會副會長傅向升在主論壇作“現代煤化工過去成效突出,未來重在創新”的主旨報告,首先回顧了現代煤化工的現狀、成績與進步,分析了面臨的挑戰與瓶頸制約,特別提出現代煤化工未來的發展重在“創新、降碳、集群化”三大方面。特編輯如下。

              現代煤化工現狀

              世界化學工業的起步就是從煤化工開始的。德國的拜耳和巴登苯胺公司(巴斯夫的前身)首先從煤焦油人工合成了染料,合成化學的誕生加速了化學工業的發展,之后伴隨著煤化工的另一產品鏈合成氨與化肥的工業化,世界化學工業開始快速奔向工業化和大型化。如果看十九世紀下半期和二十世紀上半期近百年的世界化學工業歷程,實際上就是傳統煤化工為主體,F代煤化工的開端以費托合成油為標志,二戰前在德國建成工業化裝置,二戰期間為德國提供了大量的發動機燃料。

              1.現代煤化工與傳統煤化工。

              現代煤化工是相對于傳統煤化工而言。傳統煤化工一般包括:以煤為原料的電石—乙炔化工產品鏈(PVC、PVA、BDO進而是PBT、氨綸,以及目前新延伸的PBAT、PBS等);以煤為原料的甲醇—碳一化學產品鏈,甲醇羰基化制甲酸、醋酸、DMF、碳酸二甲酯,以及甲醇氧化制甲醛、聚甲醛工程塑料,甲醇脫水制二甲醚;以及煤氣化合成氨-—化肥產業鏈。

              現代煤化工是指以煤為原料,采用先進技術和加工手段生產替代石化產品和清潔燃料的產業。我國由于資源稟賦屬多煤缺油少氣,石油天然氣的對外依存度又不斷攀升,從深化能源革命出發和國家能源戰略安全考慮,形成了今天世界領先的現代煤化工產業。開展升級示范的有煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇,后來又開展了煤制芳烴、煤制乙醇等研發,還開展了合成氣直接制烯烴、低碳醇醚和高碳醇的研究。

              2.我國現代煤化工的總規模。

              “十三五”期間,按照《現代煤化工產業創新發展布局方案》布局的內蒙古鄂爾多斯、陜西榆林、寧夏寧東、新疆準東4個現代煤化工產業示范區開展產業化和升級示范,現代煤化工技術取得突破性進展。煤制油、煤制烯烴、煤制芳烴等一些關鍵技術的水平已居世界領先地位,并積累了非常寶貴的工程化、產業化經驗和實際運行數據,為我國深化能源革命、強化能源安全戰略,以及煤化工與石油化工的互補與協同發展積累了經驗。

              到2021年底,煤制油總產能823萬噸/年、有效產能744萬噸/年,去年產量679.5萬噸,產能利用率82.6%、有效產能利用率91.3%;煤制天然氣產能61.25億立方/年,全年產量44.53億立方,產能利用率72.7%;煤(甲醇)制烯烴產能1672萬噸/年,全年產量1575.2萬噸,綜合產能利用率94.2%;煤(含合成氣)制乙二醇產能803萬噸/年(新增186萬噸/年),全年產量322.8萬噸,產能利用率40.2%。

              3.今年上半年的運營情況。

              今年上半年現代煤化工裝置的運行有一些新變化,煤制油投產8家,總產能823萬噸/年;上半年產量357.2萬噸,同比增長11.8%;產能利用率86.8%,較上年同期提高9.2個點;銷量356萬噸,同比增長16.7%;主營收入247.1億元,同比增長64.8%;利潤總額45.2億元,同比增加45.3億元。

              煤制天然氣投產4家,總產能61.25億立方米/年;上半年產量32億立方,同比增長42.9%;產能利用率104.5%,較上年同期提高16.7個點;銷量31.7億立方,同比增長47.4%;主營收入117.5億元,同比增長138.3%;利潤總額31億元,企業全部扭虧為盈。

              煤制烯烴(不含甲醇制烯烴)投產15家,總產能1122萬噸/年;上半年產量613萬噸,同比增長2.3%;產能利用率109.3%,較上年同期提高2.5個點;銷量606.6萬噸,同比增長1.4%;主營收入590億元,同比增長15%;利潤總額63.7億元,同比減少16.3億元。

              煤制乙二醇投產31家,總產能873萬噸/年(有效產能657萬噸/年);上半年產量203.5萬噸,同比增長32.2%;產能利用率46.6%(有效產能利用率61.9%),較上年同期降低5個點;銷量208.5萬噸,同比增長34.7%;主營收入95.9億元,同比增長50.9%;利潤總額-6.3億元,同比增虧7.6億元。

              今年上半年主要受烏克蘭危機導致高油價、高氣價的影響,煤制油、煤制氣、煤制烯烴三大類產品整體出現產銷兩旺的局面,產能利用率均同比提升,煤制油和煤制氣的主營收入和效益都大幅提升,煤制烯烴和煤制乙二醇的主營收入有增加,而效益略有下降。

              據煤化工專委會的統計:下半年煤制油、煤制氣沒有新項目投產,產能保持不變;煤制烯烴將新投產一個,增加新產能20萬噸/年(華亭煤業);煤制乙二醇將新投產4個,將新增產能360萬噸/年(分別是:久泰托克托100萬噸/年、陜西榆能40萬噸/年、陜煤榆林化學180萬噸/年、寧夏鯤鵬40萬噸/年,另加美錦能源30萬噸/年焦爐煤氣之乙二醇)。

              鑒于不確定性更加復雜,尤其是油價的不確定性和石化產品價格下滑,下半年現代煤化工項目的開工率、營收和效益都可能會比上半年差一些,但跟前幾年相比都還處于較好水平。

              現代煤化工創新發展的進步與挑戰

              現代煤化工上世紀二十年代由德國化學家費歇爾(Fischer)和托普施(Tropsch)試驗成功(簡稱費托合成),首先在德國開始了工業化。二戰前夕德國建成9個費托合成油品的工廠,產能約70萬噸/年,二戰期間為德國提供了大量的發動機燃料。但二戰結束以后,隨著石油的大規模開采和石油化工的快速發展,德國不再發展煤化工,與其他發達國家同步轉型為石油化工為主的現代化學工業。

              把費托合成大規模工業化,并發展成為經濟重要支柱的是南非。因為上世紀南非的種族隔離政策,國際社會對它實行經濟制裁,而南非國內既沒有石油、又沒有天然氣。國際社會的經濟制裁和禁運,南非不可能通過進口獲得石油和天然氣,可是經濟要發展、汽車要開動,南非就只能依靠國內豐富的煤炭資源,這樣南非的薩索爾誕生了。薩索爾就是通過費托合成來生產汽車所需的汽油和柴油,同時副產各種有機化學品。2004年初我帶隊訪問南非薩索爾時了解到,他們煤制油的同時可以獲得110多種醇醛酸等有機化學品。同時他們也談到,自上世紀九十年代當時的德克勒克總統廢除種族隔離政策、國際社會解除對南非的經濟制裁以后,他們更加重視天然氣化工和石油化工的發展,煤化工的發展重點轉向高端和特種化學品為主,而煤制油的規模不再大規模擴大。

              當今世界現代煤化工大規模產業化的國家只有南非和中國,南非主要是上世紀的歷史原因形成的,而中國主要是“多煤缺油少氣”的資源稟賦造成的。中國現代煤化工產業經過創新與發展,尤其是近20年來我國原油和天然氣對外依存度持續攀升,“十三五”期間國家從能源安全戰略出發,立足國情開展了現代煤化工的產業化示范,在西北煤炭資源豐富的地區布局了“四大現代煤化工示范基地”,重點開展了煤制油、煤制氣、煤制烯烴和煤制乙二醇四大產品系列的產業化升級示范!笆濉焙笃谟謩撔掳l展了煤制芳烴、煤制乙醇、煤制可降解材料等工業化試驗。中國今天的現代煤化工產業整體技術水平屬世界先進水平,并成為世界觸目和全球化工同行高度關注的一個領域。每次與發達國家的行業組織或跨國公司交流,他們一定會專門詢問現代煤化工的發展情況和最新進展,尤其是日本化工協會和日本化工公司。

              中國現代煤化工的發展有成就、有進步,也還面臨著一些挑戰:

              1.成就和進步主要體現在創新方面。

               一是煤化工的氣化技術和氣化爐。過去一談到煤氣化技術,知名度高的有:德士古水煤漿氣化和德士古爐、殼牌粉煤氣化和殼牌爐、魯奇固定床氣化和魯奇爐,今天再談到煤氣化技術知名度最高的恐怕是:多噴嘴對置氣化爐、航天爐、晉華爐、神寧爐等自主技術和國產化爐,而且規模已經形成了日處理煤量2000噸、3000噸和目前最大的4000噸系列爐型,完全自主設計、自主制備。

              二是煤制化學品的技術。煤制油我們已實現100萬噸/年直接法和400萬噸/年間接法的連續穩定生產,并掌握了100萬噸/年級高溫流化床費托合成技術,不僅獲得了清潔的汽油、柴油,而且還試制成功高密度航空煤油、軍用柴油、火箭煤油等特種合成油品。煤制烯烴方面,烯烴選擇率達到83%以上,尤其是大連化物所的第三代甲醇制烯烴技術已開發成功,其甲醇轉化率、乙烯丙烯選擇性、甲醇單耗水平都大幅提升,合成氣直接制低碳烯烴的新型催化劑及漿態床等新技術都取得了新的突破。煤制乙二醇的工業化產能已占到乙二醇總產能的43%左右。其它還有低階煤分質利用技術、煤油氣共煉技術等都取得了成熟的工業化成果。

              三是工程化和產業化水平先進。煤制油、煤制氣、煤制烯烴、煤制乙二醇“四大現代煤化工”系列產品,通過產業化升級示范,我們已掌握關鍵核心技術、催化劑、工程化設計、核心設備制造以及智能化控制系統等全產業鏈的關鍵,工程化和產業化技術水平國際領先。

              2.現代煤化工的大規模產業化還存在一些制約和挑戰。

              瓶頸制約最明顯的是水耗和水資源的制約、高鹽廢水和大量廢渣的制約,這些大家談得很多今天不再重復。今天重點談談最嚴峻的挑戰:“碳達峰碳中和”戰略的實施和新要求,以煤為原料生產化學品碳排放量高于以天然氣或石油為原料。

              據測算,現代煤化工幾個代表性產品的二氧化碳排放量如下:直接法煤制油的二氧化碳排放量是5.8噸/噸、間接法煤制油是6.5噸/噸、煤制烯烴是11.1噸/噸、煤制乙二醇是5.6噸/噸。

              國家發改委等部委印發的高耗能行業重點領域能效標準中對煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇的能效標桿水平和基準水平都提出了明確的要求。在節能降碳改造升級實施指南中,把《現代煤化工行業節能降碳改造升級實施指南》列為一個重要的附件之一。按照中央經濟工作會議提出“新增可再生能源和原料用能不納入能源消費總量考核,創造條件盡快實現能耗雙控向碳排放總量和強度雙控轉變”的最新精神和要求,就過去把原料煤和燃料煤籠統計入能耗總量的不科學的考核方法來說,新的考核辦法“原料用能不納入能耗總量控制”更科學、更精準,也為煤化工發展在能耗控制方面科學地騰出了新的發展空間。但是,就碳排放來講:由能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變,使得煤化工在貫徹“雙碳”戰略和實現“雙碳”目標面臨的挑戰將更加嚴峻一些。

              現代煤化工創新發展的思考

              2021年9月,習近平總書記在國家能源集團榆林化工有限公司考察時強調,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?倳浀闹匾甘緸槊夯さ奈磥戆l展指明了方向:關鍵就是創新,加強關鍵核心技術攻關,加大新產品開發力度,推動煤炭清潔高效利用,把煤與化的協同、一體化、基地化發展擺在更突出的位置,把煤化工產業綠色低碳發展擺在更加突出的位置。

              1.創新是現代煤化工未來發展最關鍵的要素。

              《現代煤化工“十四五”發展指南》把“堅持創新引領,促進高端發展”確立為重要原則。我們首先要認真總結“十三五”現代煤化工產業創新與產業升級示范的經驗和發現的問題,對照《現代煤化工產業創新發展布局方案》確定的任務和目標,每一個產業化升級示范的項目、每一套示范裝置,都要認真梳理、認真總結其技術水平、物耗能耗、廢棄物排放與治理等是否達到了預期的目標?好于預期好在哪里?差距主要體現在哪里?關鍵是下一步創新提升重點又在哪里?國務院布局的“四大現代煤化工示范基地”,也要對照總結《布局方案》中國家對每一個示范基地的要求和基地自己的“十三五”規劃目標是否實現?規劃布局是否需要調整?下一步產業鏈如何進一步延鏈補鏈和強鏈?

              在此基礎上,我們要加大創新力度、強化協同創新,重點圍繞制約現代煤化工產業高質量發展的重大共性技術、關鍵核心技術和關鍵核心設備組織聯合技術攻關,主要聚焦在大型先進煤氣化技術和氣化爐的開發,高端煤制化學品、特種油品的研發,大型化核心反應器及其關鍵儀表、泵閥的技術攻關。不僅要實現高端聚烯烴的差異化、產業化,而且要掌握單臺日處理煤5000噸超大型水煤漿氣化爐、180萬噸/年甲醇合成反應器、100萬噸/年甲醇制烯烴反應器、80萬噸/年費托合成反應器等核心設備的大型化。在組織單項技術、關鍵設備技術攻關的同時,還要重視技術與設備的工程化,對重點企業和重點項目要從氣化、凈化、合成、提純、聚合等全流程的梳理和總結,看看哪些技術、設備已經自強自立?哪些技術、核心設備、催化劑、工藝包還不能自主?還需要依賴引進?甚至存在“卡脖子”的問題。這都是需要我們通過創新來解決。

              還要重視前瞻性新技術的創新。如合成氣一步法制烯烴、芳烴,合成氣一步法制低碳醇醚、高碳醇,煤直接提取醫藥中間體和精細化學品等已取得實驗室階段性成果的工程化開發。2019年3月,我帶隊到美國參加世界石化大會,在會議舉辦地圣安東尼奧訪問了美國西南研究院。交流中獲悉該院正在接受企業委托開展多項顛覆性技術的研發,如煤炭經循環流化床反應器直接制化學品、碳氫化合物經薄膜反應器制得聚合物,以及二氧化碳與煤炭反應制一氧化碳、二氧化碳合成燃料、天然氣制油示范工程等。

              2.節能降碳是現代煤化工目前最重要的任務。

              自中國對國際社會承諾“力爭2030年前碳達峰,努力爭取2060年前實現碳中和”戰略目標以后,各地、各行各業都在按照《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和國務院《2030年前碳達峰行動方案》的要求,認真研究碳達峰碳中和工作的路線圖與時間表,節能降碳是做好碳達峰碳中和工作的首選。實踐證明“節能是第一能源,降耗是第一資源”。我國單位GDP和工業產值碳排放的強度是世界平均水平的1.5倍、是OECD國家的2-3倍,節能降碳的潛力和空間是現實存在的。

              煤化工的原料是煤炭,以煤炭為原料合成油品或制取化學品的過程中,碳排放量遠高于天然氣和石油為原料。以合成氨和甲醇為例,以煤為原料噸氨二氧化碳排放是4.5噸、噸甲醇二氧化碳排放是2.9噸,而以天然氣為原料噸氨二氧化碳排放是3.0噸、噸甲醇二氧化碳排放是1.1噸,合成氨多排50%、甲醇多排1.6倍?梢娒夯ぴ谪瀼亍半p碳”戰略的過程中面臨的壓力和挑戰更嚴峻一些,節能降碳就顯得尤為重要。

              國家發改委去年底印發的《高耗能行業重點領域能效標桿水平和基準水平(2021年版)》,對以褐煤、煙煤、無煙煤不同煤種為原料制甲醇和煤制烯烴、煤制乙二醇的能效標桿水平和基準水平,都做出了明確的規定:以褐煤為原料的煤制甲醇能效標桿水平是1550kg標煤/噸、基準水平是2000kg標煤/噸,以煙煤為原料的煤制甲醇能效標桿水平是1400kg標煤/噸、基準水平是1800kg標煤/噸,以無煙煤為原料的煤制甲醇能效標桿水平是1250kg標煤/噸、基準水平是1600kg標煤/噸;煤制烯烴(MTO路線)能效標桿水平是2800kg標煤/噸、基準水平是3300kg標煤/噸,煤制乙二醇能效標桿水平是1000kg標煤/噸、基準水平是1350kg標煤/噸。

              今年初印發的《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》,附件4是“現代煤化工行業節能降碳改造升級實施指南”,把“加強前沿技術開發應用,培育標桿示范企業”“加快成熟工藝推廣應用,有序推動改造升級”和“嚴格政策約束,淘汰落后低效產能”作為三大方向,將綠色技術工藝、重大節能裝備、能量系統優化、廢棄物綜合利用、全過程精細化管控等作為推廣應用的重點,并明確到2025年,煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇達到能效標桿水平以上的產能分別達到30%、50%、30%,基準水平以下的產能基本清零,行業節能降碳效果顯著,綠色低碳發展能力大幅提升。

              余熱的綜合利用是節能降碳的重要途徑;し磻^程一般都存在高溫高壓,煤化工生產裝置和生產過程更是普遍存在高溫高壓和反應放熱過程,余熱綜合利用和能量梯級利用對煤化工企業節能降碳、節省成本、提高效益都很重要。我曾經到靈谷化肥調研,當時是一家百萬噸規模的大顆粒尿素生產企業,一家在太湖邊上以煤為原料生產尿素的企業,是華東區域以煤為原料生產尿素不虧損的化肥企業。談福元董事長的管理和介紹的情況給我留下了深刻的印象,其中之一就是余熱發電,當時投產的一期項目余熱發電量是每年2.4億度,當時的電網電價是0.68元/度,如果照此計算余熱發電節省的電費高于1.6億元;如果按當時的電網收購價0.40元/度計算,增效也有9600萬元。談董事長很形象地講:如果不上余熱發電、余熱沒有利用,每年就有近億元白白浪費了;現在余熱利用了、余熱發電白撿了9600萬的利潤。談董事長說:實際上余熱發電的二期已經在籌劃中了。所以,煤化工企業根據生產工藝和裝置的運行狀況,把反應熱、副產蒸汽、加熱鍋爐給水等余熱充分利用好,如果再采用熱泵等新技術做好能量的系統優化、實現能量的梯級利用,煤化工企業節能降碳的潛力和空間都是巨大的,增效也是明顯的。

              3.規模集約化、產業集群化是現代煤化工未來發展的重要方向。

              石化產業的布局基地化、園區化、裝置大型化、煉化一體化和產業集群化,是發達國家石化產業成功的實踐和我國石化產業高質量發展的未來趨勢。

              “十三五”以來,國家為了推進現代煤化工產業的發展,重點布局了寧東、榆林、鄂爾多斯和準東“四大現代煤化工產業升級示范區”。這“四大示范基地”以寧東能源化工基地為首,無論是產業規模和集聚效果、骨干企業的帶動作用,以及基地化、園區化管理水平和智慧園區、綠色園區的創建工作,都取得了明顯的成效和進步。全國《化工園區“十四五”發展規劃和2035發展展望》明確將“能源金三角現代煤化工產業集群”列為未來重點培育的“五大世界級石化產業集群”之一。

              從石化全行業的重點布局和東西部經濟戰略宏觀視角來看,西部煤炭資源富集區域的現代煤化工產業集群,與沿海區域的“七大石化基地”和環渤海灣、杭州灣、湄州灣及泛大亞灣“四大石化產業鏈集群”具有同等重要的地位和戰略意義!八拇蟋F代煤化工產業示范區”要想與東部沿海的石化產業集群具有同樣的競爭力,要想在世界石化產業的大背景和格局重構的過程中,打造成具有國際競爭力的現代煤化工產業集群和世界一流的現代煤化工園區,就需要按照國家的戰略布局和經濟發展的總體部署,貫徹“規劃科學、布局合理、管理高效、產業協同、集群發展”的原則,認真研究并做好“規模集約化和產業集群化”的發展思路、目標和具體措施。如果做到了“規模集約化和產業集群化”,每一個基地、每一個園區,甚至每一套生產裝置、每一條產品鏈,都會發揮出最充分的效果,不僅節省資源、降低成本,而且會產出最大化、效益最大化。

              以煤化工最初級的產品焦炭為例,來看看分散化與“規模集約化和產業集群化”有什么樣的不同。據測算,100萬噸/焦炭可副產焦爐氣3.5萬立方米/小時,折合2.52億立方米/年。近幾年焦爐氣制甲醇是一個不錯的選擇,寶豐能源就是一個典型案例。按1噸甲醇消耗約2000立方米焦爐氣計,100萬噸焦炭可配套12.6萬噸甲醇。這樣一看:單套100萬噸/年焦炭副產十幾萬噸甲醇,總覺得沒有太大必要上。如果按照產業鏈進一步延伸12.6萬噸甲醇也就制4萬多噸烯烴,就會覺得更不值得把這點焦爐氣高質化利用。如果做到了規模集約化是啥情況:假設焦炭規模由100萬噸/年擴大為1000萬噸/年,則焦爐氣副產甲醇的量就到了126萬噸/年,若采用第三代MTO技術則可以生產約50萬噸/年烯烴。大家可以設想:我們當年引進的第一批世界最先進的大型乙烯裝置都是30萬噸/年,有了50萬噸的烯烴將進一步延伸為多大的產品鏈和產業集群啊!

              同樣的焦炭還有一個很重要的副產品——煤焦油。說它很重要,是因為150年前拜耳和巴斯夫的前身巴登苯胺公司就是以煤焦油為原料發明了人工合成染料苯胺紫、品紅等,人類才擺脫了依賴天然顏料的時代,有了后來五彩繽紛的生活,世界化學工業也開啟了合成化學和快速進步的時代。煤焦油中富含苯、萘、蒽、醌等芳香族產品,這是染料、顏料、醫藥、農藥、特種樹脂等精細化學品和高性能材料很重要的原料。據測算100萬噸/年焦炭可副產5萬噸左右煤焦油,煤焦油加氫可以獲得燃料油,還可以分離出1.5萬~2萬噸精苯,而精苯又是一系列產品鏈的重要原料。這樣看單套100萬噸/年焦炭其煤焦油的利用價值也不大,若同樣規模集約化為1000萬噸/年,副產煤焦油就有50萬噸/年、精苯的量就到了15-20萬噸/年。以精苯為原料經氯化反應獲得氯化苯,經硝化反應可得硝基苯,再加氫即獲得苯胺,苯胺是染料、醫藥等的重要中間體,也是MDI最初的原料。苯另一個重要產品和產品鏈是經氧化制順酐,1000萬噸/年焦炭副產苯經氧化可獲得約15萬噸/年順酐、若生產己內酰胺產量約15萬噸/年;有了順酐既可以做不飽和聚酯、油漆和涂料,又可以加氫延伸到1.4-丁二醇、四氫呋喃、丁內酯,再進一步延伸就是PBT工程塑料或PBAT、PBS可降解材料或氨綸纖維等。

              裝置分散了、形不成規;图坌,就會覺得很多副產物不值得綜合利用,而規模集聚度高了、產品鏈就豐富多了、產業集群化效果自然就顯現出來了,再不考慮副產物的綜合利用自己就覺得過不去、就覺得浪費了可惜啦。最終的結果就是既增加了效益,又節約了資源,更保護了生態。

              結合“產業集群化”最后再談一個產業耦合發展的話題,重點談煤化工產業與綠氫的耦合。前面談到了煤化工產業“碳達峰碳中和”的挑戰和任務都很艱巨,如果與綠氫耦合二氧化碳排放量就會大幅降低。因為煤化工的主導產品有合成氨、甲醇等,煤制烯烴目前也是先合成甲醇、再制烯烴。具體到每個工藝過程,目前碳排放量占比很高的集中在合成氣變換和甲醇洗兩個環節。合成氣變換的目的是為下一步合成工段調碳氫比,把碳多氫少多出的一氧化碳變換成二氧化碳;甲醇洗環節不僅是合成氣凈化,更是把變換環節的二氧化碳去除。

              如果綠電的經濟性過了關,為了解決氣化爐剛出來的合成氣碳多氫少的矛盾,不采用傳統的蒸汽轉換,不是采取把一氧化碳轉換成二氧化碳的方法、而是采用補充綠氫的方法來調碳氫比,就大大降低了二氧化碳的排放量,煤化工面臨的“雙碳”壓力將降低不少。若綠氫的價格和所需量都適宜的話,據測算可降低碳排放70%。與氫的耦合,如果有條件的煤化工基地與輕烴裂解的副產氫耦合也是不錯的選擇:一套60萬噸/年的丙烷脫氫裝置副產氫的量約2萬~3萬噸/年,目前很多副產氫用作鍋爐燃料既是無奈之舉,也是浪費。

              目前,煉化裝置為了適應“雙碳”要求也有一個與綠氫耦合的問題,過去是為了成品油提質為油品加氫,新建的煉化一體化裝置為了實現“少油多化”的產業鏈結構多采用全加氫工藝,而目前煉化一體化裝置所需的氫國內多用煤制氫、發達國家主要采用天然氣制氫。不論是煤制氫還是天然氣制氫都有二氧化碳排放,而綠氫就不存在碳排放問題,這就是巴斯夫、SABIC等跨國公司加快研發綠電裂解替代蒸汽裂解,以及巴斯夫湛江基地、?松梨诖髞啚郴匾恢痹诤炗喚G電供應合同的主要考量。未來“規模集約化、產業集群化”是石化產業發展基地化、園區化的重要路徑選擇,也是打造具有國際競爭力的現代煤化工產業集群和石化產業高質量發展的必然選擇。

              今天,我們來到西北這片煤炭資源富集的區域,共話現代煤化工未來的高質量發展,共同探討現代煤化工示范基地未來的競爭力和發展趨勢,這是現代煤化工產業界的幸事,也是“四大現代煤化工示范園區”探討合作與協同發展的重要平臺。希望與四大基地和各位攜手并肩,共同為現代煤化工產業的高端化、差異化、低碳化發展和早日建成世界一流的現代煤化工產業集群而努力,為早日實現石化強國的目標而奮斗!


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