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                    煤炭清潔高效利用之路越走越寬

                    全球五金網發表于 16小時前
                     12月19日,國家能源集團寧煤煤制油項目今年累計產出油化品405萬噸,標志著這個全球單套規模最大煤制油項目,自建成投產5年以來首次實現達產,為煤炭清潔高效利用再添樣本。
                      寧煤煤制油項目為400萬噸/年煤炭間接液化項目,2016年12月產出合格油品,我國由此成為世界上少數掌握直接、間接兩種煤制油工藝的國家。5年來,項目累計開展4輪次、559項關鍵技改,對氣化的關鍵路徑和環節進行5000多次革新,持續攻克影響安全穩定清潔運行的“卡脖子”技術,累計投入環保資金70億元,有效解決大氣、污水和固廢排放難題。在“穩起來”的基礎上,項目正在朝著低碳化、清潔化、高端化的方向“優起來”。
                      中央經濟工作會議強調,要立足以煤為主的基本國情,抓好煤炭清潔高效利用;推動煤炭和新能源優化組合。以煤制油為代表,煤炭行業正積極展開探索。
                      清潔高效利用已具備基礎
                      “煤炭的使用歷史悠久,產業鏈完善、技術成熟,在保障電力供給、穩定產業鏈供給等方面具有重要作用,是維護我國能源安全的最可靠資源。實現碳達峰、碳中和目標不能冒進,必須用好化石資源特別是煤炭資源,堅持走煤炭清潔高效利用的道路,發揮好煤炭支撐經濟社會發展、保障能源安全的壓艙石、穩定器作用。傳統能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基礎上?!痹谥袊こ淘涸菏縿⒅忻窨磥?,中央經濟工作會議的相關要求,將會有效遏制個別地方簡單“一刀切”限制煤炭的不當做法,釋放了穩步、有序利用煤炭的積極信號。
                      中國礦業大學低碳能源研究院院長桑樹勛認為,實現煤炭清潔高效利用,本身就是低碳發展的組成部分?!暗吞蓟淮聿挥妹毫?,而是通過低碳化技術創新實現用煤少排碳、不排碳,加快煤炭由燃料向原料轉變。以新型煤化工和煤基碳材料為代表的碳科學技術快速發展,將成為煤炭清潔高效利用的主要動力?!?/div>
                      事實上,煤炭清潔高效利用在我國有深厚基礎。以化工用煤為例,中國石油和化學工業聯合會會長李壽生介紹,我國現代煤化工產業已形成相當大的規模,煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等主要產品,均已實現大規模工業化生產,示范裝置可做到長周期穩定運行?!艾F代煤化工項目大多為近幾年新建的項目,在技術路線選擇、設備選型、安全設施配套、工程建設等方面起點較高,具備安全、環保生產的硬件基礎,取得了一批世界級科技成果。與燃燒發電相比,煤化工排放的二氧化碳濃度高、易回收、成本低,其中70%可實現回收,用于碳捕集、利用與封存及其他工業領域?!?/div>
                      煤炭和新能源互補性明顯
                      早期的清潔高效利用方式多為煤炭行業的“單打獨斗”,如今的方式則正在走向“與新能源組合優化”。
                      寧煤煤制油項目相關負責人表示,將繼續提升項目清潔低碳運行水平,探索新能源制氫與煤制油化工產業耦合發展。
                      寧夏寶豐集團以煤制烯烴為主業,目前也正在打造太陽能電解水制氫綜合示范項目,由此生產綠氫、綠氧直供化工裝置,分別替代以煤炭作為原料、燃料生產的高端化工產品。該集團相關人士告訴記者,煤制烯烴排碳的主要原因是,煤的碳含量高、氫含量低,烯烴的氫含量高、碳含量低,因此需要用煤和水制取氫氣,其過程排放二氧化碳?!坝眯履茉措娊馑茪涮娲褐茪涞募夹g路線已經打通,只要有足夠的綠氫,碳排放問題可以基本消除?!?/div>
                      中國科學院大連化學物理研究所專家靳國忠證實,煤炭作為高碳能源,利用過程排放二氧化碳,在原理上不可避免。僅依靠行業自身的技術進步和效率提升,實現清潔低碳仍面臨挑戰?!巴ㄟ^跨領域多能融合技術,打破能源領域行業壁壘,與新能源互補耦合,既能解決煤炭清潔高效利用的難題,還能促進非化石能源規?;?。以60萬噸/年煤制烯烴項目估算,當補入足夠的綠氫和綠氧后,每噸產品的煤耗、碳排放大約分別下降48.8%和70.6%,二者結合的經濟、生態效益顯著?!?/div>
                      “實踐證明,在能源替代過程中,‘化石能源+碳捕集、利用、封存’與‘新能源+儲能’不是非此即彼的簡單競爭關系。當前,煤炭與新能源具有良好的互補性,可充分利用燃煤發電為新能源消納提供調峰和匹配支持,也可依托煤炭礦區和煤炭基地大力開發利用新能源,并在燃燒、能源轉化等方面形成耦合,讓煤炭在清潔高效利用的同時減少碳排放?!鄙鋭追Q。
                      強化科技創新是當務之急
                      有了新能源的加入,煤炭如何進一步做好清潔化、低碳化?
                      “總體來說,就是要突出煤的原料屬性,逐步弱化煤的燃料屬性。需要以前瞻性和變革性技術為引領,超越能源領域限制,促進各能源種類以及產業之間的多能融合,提升煤的清潔高效利用水平,高效率實現二氧化碳轉化利用?!苯鶉冶硎?,還需著力解決依靠單個領域科技發展難以突破的跨系統問題,將煤炭清潔高效利用放到“雙碳”背景下統籌考慮。
                      李壽生也稱,應努力打破目前各行業按技術和工藝相互隔離的傳統發展方式,積極探索以資源綜合利用為紐帶、不同行業耦合發展的新模式?!耙矛F代煤化工基地的可再生能源優勢,如風能、太陽能等制取綠氫,部分替代煤制灰氫。在現代煤化工項目中,燃煤工業鍋爐、電站鍋爐、火炬等公用工程需要的電能和熱能,與可再生能源相結合,可以減少燃料煤的使用,因此應充分發揮煤炭的原料價值?!?/div>
                      李壽生提醒,產業鏈過短、高端產品比率較低,作為行業長期面臨的突出矛盾,同樣不可忽視?!安唤鉀Q同質化問題,勢必造成產能過剩、無序競爭的被動局面。主要原因是科技創新未能跟上產業發展需要。雖然目前新技術研發活躍,但大多處于實驗室或中試階段,還需進行工業化示范驗證,特別是二氧化碳資源化利用技術亟待開發。強化科技創新,突破制約綠色低碳發展的關鍵核心技術,提高煤炭資源的綜合利用效能,推進產品高端化、多元化、低碳化是當務之急?!?/div>
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