煤化工發(fā)展與減碳難題凸顯

“節(jié)能降碳是煤化工產(chǎn)業(yè)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(nèi)蒙古300萬噸/年烯烴項目環(huán)評獲批，這是目前全球單廠規(guī)模最大的煤制烯烴項目；新疆慧能1500萬噸/年煤炭分級分質(zhì)梯級利用項目，于12月1日起就社會穩(wěn)定風險分析征求公眾意見；國家能源寧煤集團規(guī)劃新建一套年產(chǎn)360萬噸的煤制烯烴裝置，注資高達211億元……

 

從多地最新發(fā)布的規(guī)劃可窺見產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱度。“十四五”期間，云南將繼續(xù)強化煤炭清潔高效利用，逐步推廣“分質(zhì)分級、能化結(jié)合、集成聯(lián)產(chǎn)”的新型煤炭利用方式；河南將現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)鏈列為8個具有引領性的特色化工產(chǎn)業(yè)鏈之首；貴州煤化工產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值將達到600億元，新型煤化工產(chǎn)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(guī)模，新項目越來越走向大型化，原煤轉(zhuǎn)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(guī)模化、集約化是大勢所趨

 

作為寶豐能源的“明星產(chǎn)業(yè)”，上述煤制烯烴項目一經(jīng)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(chǎn)能將達到520萬噸/年。“另外還有140萬噸/年煤制烯烴產(chǎn)能，已經(jīng)取得《鄂爾多斯市人民政府關于同意內(nèi)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(chǎn)業(yè)示范區(qū)總體規(guī)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(xù)投產(chǎn)。”寶豐方面表示，更多產(chǎn)能將提上日程。

 

在現(xiàn)有兩套50萬噸/年烯烴裝置的基礎上，寧煤集團規(guī)劃一次性再上360萬噸產(chǎn)能，目前正在進行第二次環(huán)評公示。“公司生產(chǎn)成本大幅增加，導致經(jīng)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(yè)聯(lián)合會副會長傅向升看來，裝置大型化、產(chǎn)業(yè)集群化，是煤炭清潔高效利用的重要方向與發(fā)展趨勢所在。“裝置分散了，形不成規(guī)?；图坌Ｈ绻龅搅嗣恳粋€基地、每一個園區(qū)，甚至每一套生產(chǎn)裝置、每一條產(chǎn)品鏈，都能發(fā)揮出最充分的效果，不僅節(jié)省資源、降低成本，還會產(chǎn)出最大化、效益最大化。”

 

記者注意到，除了企業(yè)，此番思路在多地發(fā)布的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中也有體現(xiàn)。例如，近日公布的《貴州省煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2022年修訂）》就提出，當?shù)孛夯ぎa(chǎn)業(yè)存在整體效能不高、產(chǎn)業(yè)集中度不高等問題。對此，將按照“專業(yè)化、大型化、集約化、一體化、現(xiàn)代化”方向，主要任務之一就是推動產(chǎn)業(yè)集聚融合發(fā)展。

 

節(jié)能降碳是當前最重要任務

 

規(guī)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(chǎn)業(yè)，接下來多地扎堆推進、大項目增加用煤，會不會持續(xù)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(zhàn)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(chǎn)分別是3噸和1.1噸，煤頭合成氨多排50%、甲醇多排1.6倍。可以說，節(jié)能降碳是煤化工產(chǎn)業(yè)目前最重要的任務。”

 

石油和化學工業(yè)規(guī)劃院院長李君發(fā)也稱，基于自身復雜性，行業(yè)門類復雜、生產(chǎn)企業(yè)多、產(chǎn)品數(shù)量多，不同細分領域的碳排放多寡懸殊。對此，企業(yè)節(jié)能降碳改造必須與綠色轉(zhuǎn)型升級結(jié)合起來。

 

 

事實上，部分企業(yè)已開始著手應對減排壓力。以寶豐內(nèi)蒙古300萬噸/年烯烴項目為例，其也是全球目前唯一的規(guī)?；镁G氫替代化石能源生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈，未來將形成年產(chǎn)百億立方的綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模。利用風光互補發(fā)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(tǒng)。”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(yōu)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(guī)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(fā)展與減碳的雙重壓力

 

“發(fā)展現(xiàn)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(xiàn)我國能源化學品生產(chǎn)的多元化，推進煤炭消耗由燃料向原料轉(zhuǎn)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(yè)形成更加合理的結(jié)構(gòu)。”上述化工公司負責人進一步稱，穩(wěn)步推進“雙碳”目標，離不開煤炭清潔高效利用。盡管面臨著發(fā)展與減碳的雙重壓力，產(chǎn)業(yè)方向不可動搖。

 

如何尋求破解之道？該人士提出，規(guī)?；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(zhuǎn)化，在發(fā)揮規(guī)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(zhuǎn)型升級樣板工程。“與傳統(tǒng)煤化工相比，現(xiàn)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(chǎn)品的碳排放下降約70%。”

 

傅向升認為，煤化工產(chǎn)業(yè)與綠氫的耦合，應成為當前重點探索的路徑。“《工業(yè)領域碳達峰實施方案》已提出，鼓勵有條件的地區(qū)利用可再生能源制氫，優(yōu)化煤化工、合成氨、甲醇等原料結(jié)構(gòu)。若綠氫價格和所需量都適宜，采用補充綠氫的方法來調(diào)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(jié)能降碳措施的可行性。”李君發(fā)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(wěn)長滿優(yōu)”運行。“推薦采用相關領域內(nèi)的共性節(jié)能降碳技術，提高技術的推廣價值，同時也要結(jié)合項目實際，摸清家底，分類施策，分步實施。”