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浅析碳中和政策影响下发展现代煤化工的思路

2021-04-11

当代化工研究 2021年2期
关键词:煤炭行业煤化工利用率

(陕西煤业化工集团有限责任公司 陕西 710065)

引言

近年来,应对气候变化、减少温室气体排放是国际可持续发展领域重点关注问题,全球区域性环保政策密集出台,我国也庄严向世界承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。由此可见碳中和将成为未来各行业发展的重大约束条件。而在各行业中,煤化工产业一直具有“高碳”的产业标签,在碳中和背景下,煤化工产业应当进一步思考未来的发展方向,推动行业循环高效绿色发展。

1.煤化工产业发展的制约因素

现代煤化工的发展能够推进能源生产和消费革命,因此也成为复苏我国能源经济体系的重要保障。我国的现代煤化工发展已经有了很多年,也取得了长足进步,其生产和示范的装置运行水平不断提高,发展规模也处在世界前列,在技术水平方面,一些煤化工技术已经处在国际领先水平,有效实现节能减排的目标,但我国煤化工产业的发展仍旧存在着一些制约因素。一是在发展战略方面,煤化工产业的发展战略始终不明确,当前社会对现代煤化工的要求是实现绿色高端化工、实现清洁高效,但很多煤化工企业对这项要求的认知不高,导致出现了许多“闻化色变”以及“去煤化”的理解,煤化工产业在发展的过程中由于政策的多变而无法找准定位,也制约了企业发展。二是产业竞争力水平较低,煤化工产业与其他化工产业相比,本身就是能源转换和使用率较低的产业,其“三废”问题也是十分明显,再加上碳排放量较高、下游产品的开发能力不足,产业存在较多劣势,也导致核心竞争力不强。三是外部环境对产业发展的制约,温室效应、环境容量、资源配置以及市场等外部因素都限制了煤化工产业的发展,同时也加剧了经营风险。

2.碳中和政策的重要意义

“碳中和”是现代社会发展中产生的一个新词,其具体含义就是指在规定时期内二氧化碳的人为移除与人为排放相抵消。“碳中和”行动是一种自发性行为,也是应对当前温室效应的主要手段。在现代社会发展背景下,保护环境、改变不良生活和生产方式已经成为每个行业、每个人都应该积极完成的任务。碳中和政策的作用主体包括政府、企业及个人,需要每一个主体积极参与,碳中和政策的目标是实现二氧化碳的“零排放”,作为一种环保形势,它能够推动社会和各行业的可持续发展,也是煤炭行业发展现代煤化工的目标之一[1]。

3.碳中和政策影响下煤炭行业发展现代煤化工的思路

(1)碳中和政策影响下煤炭行业发展现代煤化工的产业定位

①调整产业结构

传统煤化工存在着产能过剩的问题,这使得节能减排的目标难以实现,为了控制传统煤化工产能过剩,政府开始采用抑制手段。在碳中和政策的影响下,未来很长一段时间内煤化工产业所消耗的煤炭总量都不会有太大的增长,也可能会出现下降的情况,因此,现代煤化工成为煤炭行业的主要发展趋势,其未来发展的前景十分可观,在十三五规划纲领的末端,煤化工产业的煤炭转化量控制在2亿吨左右,仅仅占据现有煤炭总产能的十分之一左右,虽然不能够完全解决产能过剩问题,但也在一定程度上优化了产品结构,解决当前煤炭行业发展的压力。

②提供清洁燃料

传统煤化工向现代煤化工发展以后,其生产工艺和生产流程都得到一定优化,煤制油产品基本不再含有重金属和硫,由于提供了更为清洁的油基和油料,在很大程度上降低了污染物的排放。运用煤制气方式生产取代原来散烧原煤的方式,在很大程度上降低了碳排放量,从根源上减少温室气体的排放,推动煤化工产业的绿色循环发展。因此,现代煤化工这种煤基燃烧方式也是符合碳中和政策的相关要求,将煤炭集中清洁转化、污染排放物集中处理,这也是煤化工产业未来发展的重要方向[2]。

③提高低阶煤和高硫煤的利用率

现代煤化工低阶煤的提质热解处理也是煤化工产业现代化发展的特色之一。低阶煤具有较高含油率,同时还具有一定的挥发性,通过提质热解处理以后可以将低阶煤中的油气资源提取出来并加以利用,进一步提高了低阶煤的利用率,增强了煤化工产业的价值体现,推动高效化、绿色化的发展方向。高硫煤由于自身具有一定缺陷,不太适合直接燃烧使用,使得其利用率较低,但它可以作为很好的煤化工原料,还可以将其中的硫成分进行回收,防止污染环境,实现资源的充分利用。

④保护生态环境

现代煤化工的发展还能够进一步优化煤炭行业的消费结构,据统计,我国现阶段煤炭行业的消费结构为:煤发电占据52%、钢铁制造占据17%、建材制造占据13%、化工用煤占据7%、其他领域及居民生活占据11%。传统煤化工生产过程中会产生大量二氧化碳、二氧化硫、粉尘、氮氧化物以及重金属污染物,给生态环境造成很大危害,但现代煤化工因工艺技术进步大大减少了这些物质的排放,提高了煤炭的转换率,降低了碳排放,也使得煤化工产业的产品增加了附加值,在碳中和政策背景下,现代煤化工生产符合低碳、绿色的利用方向,让高碳排放的生产方式逐渐淘汰,推动行业可持续发展。

(2)碳中和政策影响下煤炭行业发展现代煤化工的主要方向

①坚持低碳发展的生产理念。在碳中和政策的影响下,煤炭行业在发展现代煤化工过程中,首先就要坚持低碳发展的生产理念,将生态文明建设作为标准,将降低生产碳排放量作为目标,并持续化解产能过剩问题,推进企业的绿色升级。例如,根据“碳中和”政策的要求,煤化工产业在生产过程中,可以将产生的二氧化碳排放量进行计算,然后采取节能减排或植树造林等方式来中和企业的碳排放量,将碳减排作为过程,碳中和作为目标,进一步推动产业的可持续发展[3]。

②改善煤炭生产装备。在低碳发展过程中对煤炭进行开发利用,要想减少碳排放量,就要进一步提高煤炭转化率。煤化工产业应当利用新技术,改善当前的煤炭生产装备,淘汰高污染、低转化的生产设施,从而实现节能减排的发展方向。例如,在发展现代煤化工过程中,鼓励生产技术研发,加大技术投资,并不断完善煤炭生产过程信息化,对整个生产程序中的信息传输、资源转换、生产以及安全管理方面都加强管理,进一步提高煤化工的现代化发展。同时,对煤化工生产员工进行基础理论和知识的培训,对关键技术加大研发力度,如地质勘探技术、煤炭资源勘探技术等,提高煤化工产业的制造能力。

③创新科学技术改进清洁生产。煤化工生产与石油化工和天然气化工生产相比,具有较高的三废排放量,同时对能源的利用率也较低,因此,在碳中和政策的影响下,节能减排也成为煤化工发展的关键因素,煤化工产业必须走向高效清洁生产的发展方向。具体从两个方面来改进清洁生产,一方面是引进和创新先进的科学技术,让煤化工生产过程对余热和余温的利用率进一步上升,能够有效降低污染物和碳排放,实现高效清洁生产。另一方面是将传统煤化工工艺系统进行集成和升级,降低产能消耗,也能够在一定程度上减少碳排放。此外,还可以对生产原煤进行精细化处理,选择硫含量较低的原煤,直接从源头上降低污染物的排放量。

④加大新能源的利用率。为了提高煤化工生产的能源利用率,煤炭企业可以在原煤开采环节加大新能源的开发和利用。例如,煤化工生产所用的煤系能源可以有很多种,除了传统煤炭以外,开采过程中还会遇到煤矿地热和煤层气等新能源,传统煤化工生产没有好好的运用这些新能源,导致能源大量浪费,在现代煤化工生产环节中,可以有效利用这些新能源,不仅能够缓解当前能源紧张的局面,也能够降低生产排放量。

⑤进一步延伸产业链。现代煤化工产业的主要发展目标还是推动企业高效、绿色发展,因此,煤化工产品也不应当只局限于化学品,应当进一步延伸产业链,涉及农业、石化、电力、冶金等领域。例如,现代煤化工将洁净煤煤气运用到建材行业的生产中,取代建材行业传统分散燃煤的方式,可以有效降低碳排放量;在煤化工基地内设置联产发电装置,可以实现清洁、低成本煤燃机发电;煤化工产生的高浓度二氧化碳可以二次利用,用在绿藻养殖、驱油等领域,不仅能够帮助治理沙漠,开发油气资源,还完全符合碳中和政策的相关理念。

⑥重视碳捕捉技术的研发应用。煤炭行业在发展现代煤化工产业的过程中,应当积极主动地挑战环境提出的问题,进一步加强煤层气开采技术以及碳捕捉技术的应用。煤层气中含有大量甲烷,也是煤化工使用的新能源之一,甲烷开采技术的提升不仅提高了能源利用率,也能够防止甲烷排放的大气中造成温室效应,碳捕捉技术就是将煤化工生产过程中产生的二氧化碳物进行捕捉并提纯,然后进行二次利用,这也是当前很多国家重点研发的环保技术,当前该项技术中有关二氧化碳的封存方面还存在一些不足之处,但未来这种技术一定会成为推动煤化工产业可持续发展的重要措施。

4.结论

综上所述,碳中和是一种新型的环保手段,在碳中和政策的影响下,煤化工产业的发展应当将低碳环保、节能减排作为目标,进一步推动产业的可持续发展。由本文分析可知,在碳中和政策影响下,煤炭行业发展现代煤化工的主要方向包括:坚持低碳发展的生产理念、改善煤炭生产、创新科学技术改进清洁生产、加大新能源的利用率、进一步延伸产业链、重视碳捕捉技术的研发应用。

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