中國能源報 | 用政策倒逼現代煤化工減碳

來源:黑龍江龍煤礦業控股集團
作者:中國能源報
發布時間:2021-08-25 07:59:05
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用政策倒逼現代煤化工減碳

霍婧 趙衛東

現代煤化工,是以煤炭為主要原料、以生產清潔能源和化工產品為主要目標的現代化煤炭加工轉化產業。

近年來,我國現代煤化工行業穩步發展,煤制油、煤制烯烴及其衍生物、煤制天然氣、煤制二甲醚、煤制乙二醇等一批煤基化學品和燃料的示范項目陸續建設和投產。據統計,截至“十三五”末,已建成8套煤制油、4套煤制天然氣、32套煤(甲醇)制烯烴、24套煤制乙二醇示范及產業化推廣項目。已形成以三西(蒙西、陜西、山西)和寧夏為核心,以新疆青海為補充,以東部沿海為外延的產業格局,內蒙古鄂爾多斯煤化工基地、寧夏寧東能源化工基地、陜西榆橫煤化工基地以及新疆的準東、伊犁、吐哈、和豐等煤化工基地已初具規模。

我國提出二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和的目標,隨著這一愿景的實施,能源領域將迎來一次根本性調整,現代煤化工行業是排放大戶,如何加快減碳已成當務之急。利用煤化工生產替代石油化工生產的化工產品,需要對H/C原子比進行調整,煤炭的H/C原子比為0.2-1.0,而石油的H/C原子比為1.6-2.0,因此煤氣化制甲醇和烯烴、煤液化以及煤間接液化過程中都會有大量的碳以二氧化碳的形式產生。據統計,2019年底,我國現代煤化工產業的原料煤轉化量約1.55億噸標煤,約占煤炭消費量的5.6%。出于自身結構及反應過程,1噸煤排放2-3噸以上二氧化碳,從原理上來講這個排放不可避免,未來數億噸的二氧化碳排放問題將成為產業持續發展最大的約束之一。

值得注意的是,現代煤化工碳排放具有濃度高、排放集中優勢。一是煤化工生產中的二氧化碳排放主要是能源使用過程中燃燒排放以及生產過程中的工藝排放兩種。燃燒排放主要在加熱爐、自備電廠等燃料氣、煤燃燒排放,排放的濃度相對較低。生產過程中的工藝排放主要來自氣凈化環節,排放濃度比較高,二氧化碳的體積能夠達到65%-95%。二是二氧化碳的排放量分布比較集中,并且單個排放源的排放量比較大。大型煤化工裝置的二氧化碳排放量達到百萬噸以上,而生產過程排放的二氧化碳量在整個裝置的二氧化碳排放量中所占的比例在55%以上,排放源比較集中,使得工業生產過程中排放的二氧化碳能夠得到富集。因此,對二氧化碳進行提純的投入相對較少,操作相對簡單。

在碳達峰、碳中和目標下,筆者認為,現代煤化工產業減碳應從以下三個方面著手:

一是大力發展二氧化碳捕集、利用與封存技術推動減排,利用煤基能源化工過程中副產二氧化碳高濃度優勢,積極探索CCUS技術,超前部署高效CCS以及二氧化碳驅油等CCUS技術的前沿性研發。積極擴展二氧化碳資源化利用途徑與領域,將二氧化碳作為資源加以產業化利用,推動資源化利用二氧化碳生產高附加值烯烴、甲醇等化工產品。

二是通過現代煤化工和石油化工、可再生能源生產工藝融合減少碳排放。重點研究煤轉化、油煤氣耦合制燃料和大宗化學品的新路線,推動煤化工和石油化工融合發展。利用現代煤化工基地優勢的可再生能源,如太陽能資源、高溫核能等制取的低碳氫,耦合煤化工,部分替代煤制灰氫,將大幅減少二氧化碳排放。

三是從政策層面來講,應盡快制定煤化工行業達峰目標并制定達峰行動方案,從政策層面倒逼和引導現代煤化工產業低碳轉型;應加嚴管控,針對行業出臺更詳細的碳盤查、碳核算指南,適時積極參與全國碳交易市場。

( 來源于中國能源報     作者供職于中國電子信息產業發展研究院)


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