煤化工發展與減碳難題凸顯

“節能降碳是煤化工產業目前最重要的任務。”

 

 

臨近歲末，一批煤化工項目再獲進展，即將在來年“大干一場”：寶豐內蒙古300萬噸/年烯烴項目環評獲批，這是目前全球單廠規模最大的煤制烯烴項目；新疆慧能1500萬噸/年煤炭分級分質梯級利用項目，于12月1日起就社會穩定風險分析征求公眾意見；國家能源寧煤集團規劃新建一套年產360萬噸的煤制烯烴裝置，注資高達211億元……

 

從多地最新發布的規劃可窺見產業發展的熱度。“十四五”期間，云南將繼續強化煤炭清潔高效利用，逐步推廣“分質分級、能化結合、集成聯產”的新型煤炭利用方式；河南將現代煤化工產業鏈列為8個具有引領性的特色化工產業鏈之首；貴州煤化工產業工業總產值將達到600億元，新型煤化工產品比重提升到50%以上。

 

記者注意到，相比之前幾十、百萬噸左右的規模，新項目越來越走向大型化，原煤轉化量明顯提升。然而，用煤多了，難免加劇二氧化碳排放。在降碳大勢之下，這一矛盾如何處理？

 

規?；?、集約化是大勢所趨

 

作為寶豐能源的“明星產業”，上述煤制烯烴項目一經公布便備受關注。記者了解到，該項目將采取整體一次性建設，計劃用時18個月。屆時，寶豐能源烯烴總產能將達到520萬噸/年。“另外還有140萬噸/年煤制烯烴產能，已經取得《鄂爾多斯市人民政府關于同意內蒙古寶豐煤基新材料有限公司使用鄂爾多斯市建設國家煤化工產業示范區總體規劃中烯烴指標的批復》。未來幾年，公司寧東100萬噸/年烯烴項目、苯乙烯項目、針狀焦項目等也將陸續投產。”寶豐方面表示，更多產能將提上日程。

 

在現有兩套50萬噸/年烯烴裝置的基礎上，寧煤集團規劃一次性再上360萬噸產能，目前正在進行第二次環評公示。“公司生產成本大幅增加，導致經營虧損嚴重，抗風險能力較差。烯烴一分公司積極探索多種方案，但均不能從根本上解決問題，最終擬引進新工藝、新技術替代原有工藝。”相關人士稱。

 

在中國石油和化學工業聯合會副會長傅向升看來，裝置大型化、產業集群化，是煤炭清潔高效利用的重要方向與發展趨勢所在。“裝置分散了，形不成規?；图坌Ｈ绻龅搅嗣恳粋€基地、每一個園區，甚至每一套生產裝置、每一條產品鏈，都能發揮出最充分的效果，不僅節省資源、降低成本，還會產出最大化、效益最大化。”

 

記者注意到，除了企業，此番思路在多地發布的產業規劃中也有體現。例如，近日公布的《貴州省煤化工產業發展規劃（2022年修訂）》就提出，當地煤化工產業存在整體效能不高、產業集中度不高等問題。對此，將按照“專業化、大型化、集約化、一體化、現代化”方向，主要任務之一就是推動產業集聚融合發展。

 

節能降碳是當前最重要任務

 

規模上來了，意味著煤炭消費量大幅提升。隨之又有新問題——煤化工本就屬于典型的高碳產業，接下來多地扎堆推進、大項目增加用煤，會不會持續加劇碳排放？進而帶來高碳鎖定效應怎么辦？

 

傅向升坦言，煤化工原料是煤炭，在制取化學品過程中，碳排放量遠高于以天然氣和石油為原料的項目，減碳挑戰更為艱巨。“以合成氨和甲醇為例，以煤為原料的噸氨、噸甲醇，二氧化碳排放分別是4.5噸、2.9噸，以天然氣為原料生產分別是3噸和1.1噸，煤頭合成氨多排50%、甲醇多排1.6倍?？梢哉f，節能降碳是煤化工產業目前最重要的任務。”

 

石油和化學工業規劃院院長李君發也稱，基于自身復雜性，行業門類復雜、生產企業多、產品數量多，不同細分領域的碳排放多寡懸殊。對此，企業節能降碳改造必須與綠色轉型升級結合起來。

 

 

事實上，部分企業已開始著手應對減排壓力。以寶豐內蒙古300萬噸/年烯烴項目為例，其也是全球目前唯一的規模化用綠氫替代化石能源生產烯烴的項目。“我們打造了集制、補、儲、運、加、用于一體的綠氫全產業鏈，未來將形成年產百億立方的綠氫產業規模。利用風光互補發出的綠電，電解水制取綠氧、綠氫，以此分別替代煤作為原料和燃料，直供化工系統。”寶豐能源總裁劉元管解釋。

 

國家能源集團化工公司相關負責人告訴記者，充分利用煤化工項目碳排放濃度高、集中度高、易于低成本捕集的優勢，正在推進百萬噸級碳捕集、利用與封存不同地址條件選址及關鍵技術研究，為碳中和階段啟動大規模減碳提供支撐。此外，公司還在探索二氧化碳資源化利用新途徑，包括制合成氣、綠色甲醇、可降解塑料等，建立技術儲備。

 

破解發展與減碳的雙重壓力

 

“發展現代煤化工，不僅可以緩解我國油氣對外依存度過高的局面，為國家能源安全提供必要支持，還能實現我國能源化學品生產的多元化，推進煤炭消耗由燃料向原料轉變，提升國際油氣價格波動的抵御能力，并彌補石油化工不足，推進化工行業形成更加合理的結構。”上述化工公司負責人進一步稱，穩步推進“雙碳”目標，離不開煤炭清潔高效利用。盡管面臨著發展與減碳的雙重壓力，產業方向不可動搖。

 

如何尋求破解之道？該人士提出，規?；季值乃悸罚粌H限于煤化工項目本身，還可建設煤、油、化、新能源一體化的綜合能源基地，由此提升集約化水平，推動煤炭清潔高效轉化，在發揮規模效應、降低總體投資的同時，打造能效高、排放少、效益好的轉型升級樣板工程。“與傳統煤化工相比，現代煤化工項目的碳排放已有所減少，但在原理上仍不可避免。與清潔能源深度耦合，則可以大幅降低排放。以60萬噸/年煤制烯烴項目估算，當補入足夠綠氫和綠氧后，噸烯烴產品的碳排放下降約70%。”

 

傅向升認為，煤化工產業與綠氫的耦合，應成為當前重點探索的路徑。“《工業領域碳達峰實施方案》已提出，鼓勵有條件的地區利用可再生能源制氫，優化煤化工、合成氨、甲醇等原料結構。若綠氫價格和所需量都適宜，采用補充綠氫的方法來調整碳氫比，煤化工面臨的減碳壓力能夠降低不少。”

 

“但也要注重節能降碳措施的可行性。”李君發提醒，若是片面追求減碳效果，大量采用不成熟的技術或設備，反倒會影響項目“安穩長滿優”運行。“推薦采用相關領域內的共性節能降碳技術，提高技術的推廣價值，同時也要結合項目實際，摸清家底，分類施策，分步實施。”