现代煤化工产业生态化发展技术路径研究

陈 艾，焦洪桥，李瑞龙，唐卫龙，杨靖华

(国家能源集团宁夏煤业有限责任公司,宁夏回族自治区银川市，750011)

1 现代煤化工产业生态化发展的定位与目标

1.1 现代煤化工产业生态化发展的定位

我国现代煤化工产业建设的新发展始于2002年，以国家能源集团煤直接液化项目一期工程批复(计基础〔2002〕1587号)为标志。20年来，现代煤化工技术的研发从未中断，我国现代煤化工产业发展成绩显著，在产业规模增长、产业布局集聚、工艺技术创新、装备水平提高、节能减排改进等方面取得积极进展，为煤炭清洁高效利用、石化原料多元化和保障国家能源安全做出了积极贡献。同时，现代煤化工产业发展过程中也逐渐暴露出生态环境矛盾日益突出、碳减排压力不断增加、部分企业经济效益欠佳、规划新建示范项目推进缓慢以及产品同质化、低端化现象突出等一系列问题。推进现代煤化工产业生态化高质量发展成为重要选择路径。

现代煤化工产业生态化高质量发展的定位必须坚持以下几个原则：一是必须坚持绿色设计优先，不断提高生态化水平；二是必须坚持以绿色改造为重点，不断提高资源能源利用效率，降低污染物和碳排放强度，实现稳定超低排放；三是必须坚持以科技创新为支撑；四是必须坚持以绿色评价标准为保障。

1.2 现代煤化工产业生态化发展的目标

总体而言，现代煤化工产业生态化发展的目标要与国家生态文明发展战略目标相适应，是近期战略目标、中期战略目标和长远战略目标的结合，必须以推动绿色低碳发展、全面提高资源利用效率为使命，促进经济社会发展全面绿色转型和生态文明体系的完善。

(1)近期战略目标。一是全行业能源利用效率显著提升，资源利用水平明显提高；二是能源消耗增速、碳排放量增速以及单位产品能耗进一步下降；三是清洁生产技术工艺及装备基本普及，清洁生产水平显著提高；四是安全管理水平持续提升，重特大安全生产事故得到有效遏制；五是污染源得到全面治理[1]。

(2)中期战略目标。一是以科技进步和创新为动力，以信息化带动，以质优价廉的产品争取更大的市场份额，促进产业实现跨越式发展；二是注重劳动者素质的提高，充分发挥人力资源优势，提高产业核心竞争力；三是不断降低资源消耗、减少环境污染，正确处理好经济发展与人口、资源、环境之间的关系，不断增强产业的可持续发展能力和后劲。到2030年，现代煤化工产业全面绿色转型取得显著成效[2]。

(3)远期战略目标。一是从根本上减少资源消耗，提高资源能源转化效率；二是从源头上减少环境污染，实现环境质量持续改善；三是从本质上减少对生态系统的干扰、占用和破坏，加大“三废”综合利用率，为经济持续健康发展保育生态空间；四是从系统上降低“碳足迹”，适应国际“碳税”趋势，摆脱“碳约束”。到2060年，绿色低碳、安全高效、循环发展的现代煤化工产业体系全面建立，能源利用效率达到国际领先水平，碳中和目标顺利实现，生态文明建设取得丰硕成果，开创现代煤化工产业与人和自然和谐共生的新境界。

2 现代煤化工生态化发展的技术路径

2.1 高值化路径：高质发展升级产业生态化

充分利用现有产能及产品特性向下游低碳高附加值方向发展，大力推进煤制烯烃、煤基乙二醇等工艺多元化发展，做精现代煤化工产业。同时，加强技术改造升级，优化产品结构，着力推进煤制油产品精细化拓展，发挥副产氢经济优势，大力推广煤基新型材料，提高产品附加值，有效降低单位产品增加值排放强度[3]。

2.2 绿色化路径：绿色发展促进产业生态化

主要包括绿色生产和绿色产品。绿色生产是以节能、降耗、减污为目标，以管理和技术为手段，实施煤化工生产全过程污染控制，使资源消耗和污染物产出最少化，包括引导低效产能和装置有序退出、推广节能低碳技术装备、有序提高电气化率、深度优化全厂换热网络等。绿色产品是在煤化工生产过程中对环境污染较小，在使用过程中有益于下游用户节能、减排、降碳，在废弃阶段易于回收和处置的产品，包括开发绿色产品、创建绿色工厂、建立绿色供应链以及实施绿色战略、绿色标志和绿色生产等[4]。

2.3 循环化路径：融合发展保障产业生态化

通过与石油化工、盐化工及冶金建材等其他关联产业进行产业融合，或与天然气化工、可再生能源及安全高效的核能等进行多能融合的方式，从减量化、再利用及资源化3个维度保障产业生态化发展[5]。

2.4 低碳化路径：低碳发展引领产业生态化

通过技术创新、产品创新、产业转型、多产业融合发展等多种手段，尽可能地减少高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢。包括推进碳捕集、封存和利用技术，推进利用二氧化碳生产可降解聚合物、利用二氧化碳加绿氢制甲醇、利用二氧化碳干重整制合成气以及利用二氧化碳制其他化学品等[6]。

2.5 数字化路径：智能化发展加速产业生态化

随着工业化进程，数字技术将赋能现代煤化工能源体系，促进现代煤化工减排降碳。数字化技术与现代煤化工生产深度融合，带来更加精准的创新、推动智能制造和精益化生产、颠覆传统消费方式，将成为现代煤化工生态化发展的主要动力。数字化将构建现代煤化工新生态，将成为未来现代煤化工减排降碳的主要路径之一[7]。在数字经济时代，云计算、区块链技术、5G等数字技术在现代煤化工生产、消费、交易、贮存等环节广泛应用，能够显著削减现代煤化工全过程的碳排放强度和总量，助力实现“双碳”目标。

3 关于现代煤化工产业生态化发展的建议

3.1 全方位推进现代煤化工产业生态化发展

(1)从企业层面，鼓励利用绿色技术实现清洁生产，突出绿色制造，促进现代煤化工产业技术向绿色高效先进升级迭代。

(2)从产业链层面，开展联合攻关，推动产业链向高端化、多元化发展，提高资源的综合利用性。

(3)从产业结构调整层面，通过煤-油-化一体化深度耦合发展，进行能源梯级利用和资源综合利用，淘汰落后产能，探索现代煤化工与石油化工、聚酯化纤、冶金、电力、建材等产业的融合发展，加快高新技术和战略性新兴制造业发展。

3.2 推进现代煤化工园区生态化建设

(1)从产业布局优化层面，加快完善煤化工产业金融支持性政策，由政府牵头、企业参与联合建设综合性园区，引导相互关联的生产要素及产业链、价值链上下游相关企业向园区集中，共建共享，提升产业园区和产业集聚的综合水平。

(2)推进产业园区生态化改造，积极促进企业循环式生产、产业循环式组合、资源循环式利用。

(3)推进智慧化园区建设，积极探索智能工厂+绿色生产经营模式，全面提升煤化工园区智能化运行水平[8]。

3.3 发挥创新对现代煤化工生态发展的支撑和引领作用

(1)强化环保技术研发，引导企业加大清洁生产技术、废弃物循环利用技术、污染处理技术等环保技术的研发。

(2)加快关键共性技术攻关突破和基础研究、前沿技术布局，形成一批原创性科技成果。

(3)开展高效节能环保装备技术等共性技术研发，强化绿色低碳技术供给。

(4)遴选一批水平先进、经济性好、推广潜力大、市场亟需的工艺及装备技术，定期组织制定重大技术推广方案和供需对接指南，优化完善首台(套)重大技术装备、重点新材料首批次应用保险补偿机制，支持绿色低碳技术装备、绿色材料的推广应用。

(5)积极探索政府、企业与高校、科研院所合作新模式，构建集群绿色发展创新体系。

(6)大力推动二氧化碳捕集、利用和封存等低碳技术创新和工程试点示范[9]。

3.4 完善现代煤化工产业生态化的制度保障

(1)强化政策引导，促进煤制油税制改革，实行弹性税制，对煤基特种燃料、煤基生物可降解塑料等高端项目给予定向支持。

(2)从国家层面进一步明确煤制油气作为国家能源安全战略储备或战略性新兴产业的定位，加快推进煤制油品列入国家石油收储目录，推进煤基特种燃料及煤基生物可降解材料等高端煤化工列入战略性新兴产业中的新能源、新材料。

(3)发挥行业协会、智库、第三方机构等的桥梁纽带作用，加强产业生态化考核评价，助力现代煤化工产业绿色低碳发展[10]。

4 结语

生态环境保护惠及千秋万代。立足我国资源禀赋条件，积极探索和推进现代煤化工产业生态化高质量发展，必将助推我国煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展取得更加瞩目的成绩，为我国能源高效、清洁利用和碳达峰碳中和目标如期实现做出应有贡献。