宁夏现代煤化工行业碳排放环境管理对策研究

2023-12-27蔡亚萍丁红英师树虎

皮革制作与环保科技 2023年21期

蔡亚萍，王蓉，丁红英，折乐，师树虎

（宁夏回族自治区生态环境工程评估中心，宁夏银川 750001）

引言

宁夏能源结构以煤炭为主，产业结构倚重特征明显，这种情况在短期内难以从根本上改变。作为经济欠发达省区和国家能源安全战略布局的重要保障基地，宁夏面对碳减排压力，要主动出击、推动变革，紧抓时机，积极摸索出一条适合宁夏现代煤化工行业的“碳中和”道路。

1 现代煤化工行业现状

在我国，有超过20%的煤炭用于各种化工、冶金生产，以煤炭为原料的相关化工产业被统称为煤化工，按照工艺路线又分为焦化、气化、液化三大工艺路线。现代煤化工是以先进的煤气化和液化技术为龙头的能源化工产业体系，主要包括煤基合成气甲烷化、煤气化生产甲醇进而生产化产（乙烯、丙烯、乙二醇、二甲醚和芳烃化合物等）和油品（甲醇汽油、柴油、石脑油和燃料油等）、直接液化生产油品以及整体煤气化联合循环发电等[1]。

现代煤化工是我国优化能源结构、保障能源安全的重要途径。截止2021年，煤制烯烃总产能1 122万吨/年，产量1 135.2万吨，产能利用率 101.2%；煤制油总产能863万吨/年，产量679.5万吨，产能利用率78.7%；煤制天然气总产能63.05亿立方米/年，产量44.53亿立方米，产能利用率70.6%；煤制乙二醇总产能779.6万吨/年，产量322.8万吨，产能利用率41.4%。

受行业特征所限，我国现代煤化工行业主要存在受市场主要能源产品影响较大，产业发展波动大。作为典型的“两高”行业，多布局于生态环境承载能力相对较弱的地区，环境问题日益突出。但近年来，随着国际能源价格暴涨波动，现代煤化工作为国家能源安全的重要补充，我国以煤为主的能源结构可以有效地保障现代煤化工产品价格的相对稳定，抗风险能力强[1]。同时，国家关于新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制，对煤炭清洁高效利用有政策方面的引领。

宁东能源化工基地作为全国四个现代煤化工基地之一，其产品类别包括煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制油。具有单体规模大，工艺技术先进，“绿能”优势显著，绿色生产水平高等优势。但同时宁夏的现代煤化工产业也存在着水资源短缺和固废消纳压力大等问题。

2 现代煤化工行业碳排放现状

现代煤化工行业碳排放可分为直接排放和间接排放，其中直接排放主要来源是工艺排放和燃烧排放，间接排放主要来自于净购入的电力和热力对应的二氧化碳排放[2]。宁夏现代煤化工行业整体碳排放高于全国现代煤化工行业平均水平，而宁夏现代煤化工行业碳排放强度明显高于全区平均水平。究其原因，主要是现代煤化工工艺路线是从富碳缺氢的原料制成少碳多氢的化工产品，需要补充氢元素，现行路线是通过煤气化完成，过程中产生了大量二氧化碳。其次是现代煤化工能耗强度普遍偏高，碳利用率整体偏低。

3 宁夏现代煤化工行业碳排放管理的对策与建议

现代煤化工项目的碳排放来源主要有两个方面，一是工艺排放，以低温甲醇洗工段的高纯度二氧化碳为主，该工段的二氧化碳浓度在70%以上，低温甲醇洗过的二氧化碳主要是来自于变换单元，这是为了根据产品需求调整碳氢比，通过一氧化碳与水反应生成氢气和二氧化碳，氢气进入产品，而二氧化碳随废气外排。二是煤炭燃烧的排放，主要是现代煤化工项目配套的热电中心锅炉燃煤排放，为全厂提供蒸汽和电力。了解了现代煤化工碳排放特点后，可着手从自治区、部门、园区、企业四个维度逐步拆分细化，全面落实节能减污减碳协同增效措施。

3.1 自治区层面，统筹协调

宁夏自治区作为统筹层面，应从全局出发，以全区为“一盘棋”，实现一体谋划、一体部署、一体推进、一体考核。同时，加强与周边省区的战略合作，利用各自优势，实现区域协同降碳，共同推进黄河流域生态保护。

3.1.1 推动区域协作，探索减排新路径

加强生态文明建设、加强环境治理已经成为新形势下经济高质量发展的重要推动力。鉴于我国煤炭资源及现代煤化工产能主要集中在沿黄省区，我区作为黄河流域生态保护和高质量发展先行区，应加强与周边省区合作，利用各自优势，实现区域协同降碳。

3.1.2 争取政策支持，谋求新的机遇

宁夏自治区应加强与国家相关部委对接，主动争取对宁夏现代煤化工的有利政策支持。一是争取储备项目早日落地。对于列入相关产业规划的先进项目争取早日落地，如宁煤二期煤制油项目。二是争取能耗单列项目。争取将自治区作为国家战略储备的大型现代煤化工项目能耗单列，以减轻我区能耗强度和碳排放强度压力。三是争取国家降碳资金支持。宁夏在支持国家经济政策的同时，也在环境上做出了一定牺牲，且现代煤化工作为国家能源安全的重要保障，需在做好支撑的同时实现减碳任务，国家应给予一定的资金补助。四是积极参与国家碳排放权改革及碳排放标准制定工作。国家政策鼓励各地先行先试，助力早日实现“碳达峰”，我区应结合自身产业分布集中的优势，积极参与到宏观标准的制定当中，谋求先手优势，早日破解宁夏发展的困局[2]。

3.1.3 坚持多措并举，深挖产业新动能

一是坚决有序淘汰落后煤化工产能。根据自治区能耗双控、碳达峰的相关要求，部分传统煤化工项目已属于限制类或淘汰类，可腾退这部分产能用于工艺先进的现代煤化工企业，或可实现传统煤化工炼焦副产品焦炉气与现代煤化工之间的耦合。二是做好挖潜煤炭资源的有效利用。合理规划挖潜节约标煤用于新建现代煤化工或用于存量现代煤化工项目的煤炭储备，可进一步保障全区经济稳定增长。三是引领相关领域之间的深度合作。宁东能源化工基地现代煤化工产业可与盐池大型油气田实现战略合作，实现优势互补，协调发展。

3.1.4 推动绿色转型，构建行业新格局

巩固“煤头”优势，壮大“化尾”效应，推动现代煤化工与清洁能源产业互补融合，与化工新材料、高端化学品产业高效融合，切实做到铸链强链补链。坚持“增绿、减煤、降碳”绿色发展理念，强化能耗双控，推进碳减排和能源循环阶梯利用，降低碳排放强度，实行碳排放权交易，以市场化机制促进节能减排，推动能源效率变革。深入推进光伏发电制氢应用，延伸新能源产业链，加快可再生能源制氢与现代煤化工行业耦合发展。宁夏“十四五”期间谋划了11个可再生能源制氢储备项目，积极创建宁东可再生能源制氢耦合现代煤化工产业示范区，破解能源资源和环境约束瓶颈。

3.1.5 完善标准体系，树立行业新标杆

发挥好宁东能源化工基地先发示范作用，推动制定现代煤化工行业污染物排放标准，构建宁夏煤产品、煤化工产品、煤化工设备以及煤化工产业园建设方面标准综合体。在煤炭清洁高效利用、固废资源化利用、水资源节约利用、燃煤发电节能与超低排放改造、煤化工核心装备大型化和国产化开发、新型催化剂研发、煤机化学品增值化利用等关键技术领域，牵头制定一系列国家、行业和团体标准。在优势技术领域进行国际对标行动，参与国际标准制定。依托“国家循环经济示范区”建设，形成煤化工产业安全、环保、资源循环利用等系列标准。通过标准的引领作用，树立行业绿色新标杆，充分发挥碳排放标准系统协调与整体推进作用，有效推动行业低碳可持续发展。

3.2 具体部门全面推进改革

为落实好全区“六权”改革，加快组织启动实施用能权、碳排放权改革，经相关部门批准，已成立用能权、碳排放权改革专项小组。作为自治区政策具体实施的各部门之间应以该改革领导小组为契机，加强沟通协作，统筹推进清洁生产、排污权交易、碳排放权交易、节能减污降碳改造，实现协同增效、绿色循环、可持续发展。

3.2.1 审批部门要严把项目准入关

对符合产业政策的工艺技术先进、能耗水平低的新建现代煤化工项目，提前介入，深入论证建设的必要性和可行性，分析评估对能耗双控、碳排放、产业高质量发展和环境质量的影响。对不符合产业规划、产业政策、“三线一单”、生态环境准入条件、规划环评、污染物排放区域削减等要求和能效、污染物排放达不到要求的项目不予办理相关审批手续。

3.2.2 科技教育部门要做好技术创新

聚集清洁能源、现代煤化工等优势产业技术瓶颈，集中突破一批关键共性技术。建设宁东能源化工基地百万吨级二氧化碳捕获利用与封存（CCUS）示范项目，合理健康开发现代煤化工产业，为宁夏现代煤化工、行业培养一批技术过硬的人才，努力走出一条具有宁夏特色的清洁低碳安全高效重化工基地转型之路，进一步推动能源领域科技创新，支撑自治区能源转型及国家新能源综合示范区高水平建设。

3.2.3 财政部门要做好政策激励

进一步解放思想，调整思路，抓牢现代煤化工行业在国家能源安全和宁夏经济结构中的战略位置，落实减税降费政策，支持煤制油气等现代煤化工企业，平时多生产精细化学品，提升抗风险能力，战时多生产油品，建立一定规模的产能储备，保障国家能源安全。进一步完善碳排放考核政策，对于在考核中表现优异的企业提供财政政策保障。

3.2.4 生态环境部门应发挥好碳减排中枢职能

作为碳减排的重要组成部门，应从以下几个方面全面贯彻落实碳排放管理政策。一是强化“三线一单”生态环境分区管控对产业布局的指导作用。结合已划分的管控单元，将碳达峰碳中和要求纳入“三线一单”，以求全面准确构建重点生态功能区分类指导的减污降碳政策体系。二是强化规划环境影响评价对园区生态环境管理的引领作用。三是强化建设项目环境影响评价制度对项目准入的关口作用。在环评审批的过程中除了做好严把产业政策关、严控新增产能关、严校行业准入关、严守规划约束关，还应结合国家对“两高”项目及碳排放环评管理的要求，识别碳排放影响因素、预测环境影响、分析治理技术、建立协同评价指标。四是强化排污许可制度对碳排放评价体系建设的基础作用。全面衔接环境影响评价、总量控制、排放与监测标准对固定源的污染物与碳排放双控管理的要求，载明资源能源消耗要求、排放要求、协同控制技术要求、排放管理要求以及监测、台账、报告要求，为监管执法提供依据。五是强化环境监测对碳排放权改革的支持作用。六是强化标准体系建设对现代煤化工行业的约束作用。七是强化环保管家对现代煤化工行业减污降碳的支撑作用。

3.3 园区层面，夯实基础

宁东能源化工基地可围绕“一区、三枢纽、四基地”战略定位，从以下几个方面全面准确落实节能减污降碳政策，高水准建设宁东现代煤化工基地，提升煤炭产业链协同水平，支持煤炭企业与现代煤化工企业通过交叉持股、兼并重组等方式，实现一体化发展。

3.3.1 全力提升节能环保水平

一是支持建设分布式新能源，鼓励优先利用可再生能源区。在保障能源安全、电力供应安全的前提下，合理控制煤炭消费增长，逐步降低煤炭消费比重，以工业余热、电厂余热、清洁能源等替代煤炭供热。二是合理确定基地重点企业能耗强度和碳排放强度降低目标，试行基本目标和激励目标双目标管理，基本目标为约束性指标，对达到激励目标的企业，在绩效考核、政策和税收上给予一定奖励性倾斜，形成有效的激励约束。三是推进行业节能降碳改造。宁东能源化工基地已制定《宁东基地严格能效约束推动重点领域节能降技术改造的实施方案》（宁东管发〔2022〕97 号），宁东多家企业已据此采取了节能升级改造行动。

3.3.2 合力推动能源系统的整体优化

“十三五”期间，宁夏的新能源装机突破2 500千瓦，电力装机和发电量占比分别达到43.5%和17.7%。退出煤矿产能2 253万吨，淘汰落后煤电产能59.2万千瓦时。宁东能源化工基地应抓住机遇，利用荒漠化土地资源丰富、光照时间长、强度高的优势，与现代煤化工形成产业互补，创建宁东可再生能源制氢耦合现代煤化工产业示范区[3]。

3.3.3 大力促进污染治理水平

立足实际，遵循减污降碳内在规律，强化源头治理、系统治理、综合治理，切实发挥好降碳行动对生态环境质量改善的源头牵引作用。一是提高非传统水资源利用比例。主动摆脱现代煤化工项目主要取用黄河水的困境，不断扩大利用矿井水、中水等非常规水资源，积极争取国家区域再生水循环利用试点。二是加强各类固体废物集中贮存和处置。根据《减污降碳协同增效实施方案的通知》（环综合〔2022〕42号），到2025年，大宗固废综合利用率将达到60%，宁东基地利用率离要求还有很大的差距。三是落实挥发性有机物综合整治。针对现代煤化工行业开展全流程挥发性有机物综合治理，严格执行《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB 37822-2019）切实加强无组织排放管控。四是不断提升园区风险防控能力。加强环境监测，强化环境风险防范措施，根据相关标准设置园区事故水池，对事故废水进行有效收集和妥善处理，形成完善的地表水风险防控体系。五是积极推广碳捕集封存利用手段。结合产业示范区建设，牵头推广二氧化碳微藻转化、发酵制取丁二酸、二氧化碳和环氧丙烷生成共聚物等应用及综合利用途径，在实现二氧化碳减排的同时，增加经济价值。

3.3.4 着力保障运输结构调整

到2025年，宁夏全区大宗货物运量150万吨以上的重点工业园区铁路专用线接入率需达到60%。园区应牵头推进铁路专用线进园进厂进企，为现代煤化工企业物流转用提供有力保障。

3.3.5 聚力建设大型煤气化岛

煤制合成气工序（气化、变换、净化和硫回收装置）是现代煤化工行业中工艺过程碳排放的主要排放口，占全厂工艺过程碳排放量的90%以上。同时，煤制合成气工序的碳减排潜力大，碳减排措施多样。宁东能源化工基地可发挥自身的现代煤化工产业聚集的优势，统一规划，在煤化工园区集中建设大型气化岛，为入园企业集中供应质优、价廉、稳定、充足、灵活的工业气体原料。进一步提升园区产业集群优势，提升园区发展层次、集中解决污染排放、提高煤炭清洁高效利用水平。