現代煤化工產業生態化發展技術路徑研究

陳 艾，焦洪橋，李瑞龍，唐衛龍，楊靖華

(國家能源集團寧夏煤業有限責任公司,寧夏回族自治區銀川市，750011)

1 現代煤化工產業生態化發展的定位與目標

1.1 現代煤化工產業生態化發展的定位

我國現代煤化工產業建設的新發展始于2002年，以國家能源集團煤直接液化項目一期工程批復(計基礎〔2002〕1587號)為標志。20年來，現代煤化工技術的研發從未中斷，我國現代煤化工產業發展成績顯著，在產業規模增長、產業布局集聚、工藝技術創新、裝備水平提高、節能減排改進等方面取得積極進展，為煤炭清潔高效利用、石化原料多元化和保障國家能源安全做出了積極貢獻。同時，現代煤化工產業發展過程中也逐漸暴露出生態環境矛盾日益突出、碳減排壓力不斷增加、部分企業經濟效益欠佳、規劃新建示范項目推進緩慢以及產品同質化、低端化現象突出等一系列問題。推進現代煤化工產業生態化高質量發展成為重要選擇路徑。

現代煤化工產業生態化高質量發展的定位必須堅持以下幾個原則：一是必須堅持綠色設計優先，不斷提高生態化水平；二是必須堅持以綠色改造為重點，不斷提高資源能源利用效率，降低污染物和碳排放強度，實現穩定超低排放；三是必須堅持以科技創新為支撐；四是必須堅持以綠色評價標準為保障。

1.2 現代煤化工產業生態化發展的目標

總體而言，現代煤化工產業生態化發展的目標要與國家生態文明發展戰略目標相適應，是近期戰略目標、中期戰略目標和長遠戰略目標的結合，必須以推動綠色低碳發展、全面提高資源利用效率為使命，促進經濟社會發展全面綠色轉型和生態文明體系的完善。

(1)近期戰略目標。一是全行業能源利用效率顯著提升，資源利用水平明顯提高；二是能源消耗增速、碳排放量增速以及單位產品能耗進一步下降；三是清潔生產技術工藝及裝備基本普及，清潔生產水平顯著提高；四是安全管理水平持續提升，重特大安全生產事故得到有效遏制；五是污染源得到全面治理[1]。

(2)中期戰略目標。一是以科技進步和創新為動力，以信息化帶動，以質優價廉的產品爭取更大的市場份額，促進產業實現跨越式發展；二是注重勞動者素質的提高，充分發揮人力資源優勢，提高產業核心競爭力；三是不斷降低資源消耗、減少環境污染，正確處理好經濟發展與人口、資源、環境之間的關系，不斷增強產業的可持續發展能力和后勁。到2030年，現代煤化工產業全面綠色轉型取得顯著成效[2]。

(3)遠期戰略目標。一是從根本上減少資源消耗，提高資源能源轉化效率；二是從源頭上減少環境污染，實現環境質量持續改善；三是從本質上減少對生態系統的干擾、占用和破壞，加大“三廢”綜合利用率，為經濟持續健康發展保育生態空間；四是從系統上降低“碳足跡”，適應國際“碳稅”趨勢，擺脫“碳約束”。到2060年，綠色低碳、安全高效、循環發展的現代煤化工產業體系全面建立，能源利用效率達到國際領先水平，碳中和目標順利實現，生態文明建設取得豐碩成果，開創現代煤化工產業與人和自然和諧共生的新境界。

2 現代煤化工生態化發展的技術路徑

2.1 高值化路徑：高質發展升級產業生態化

充分利用現有產能及產品特性向下游低碳高附加值方向發展，大力推進煤制烯烴、煤基乙二醇等工藝多元化發展，做精現代煤化工產業。同時，加強技術改造升級，優化產品結構，著力推進煤制油產品精細化拓展，發揮副產氫經濟優勢，大力推廣煤基新型材料，提高產品附加值，有效降低單位產品增加值排放強度[3]。

2.2 綠色化路徑：綠色發展促進產業生態化

主要包括綠色生產和綠色產品。綠色生產是以節能、降耗、減污為目標，以管理和技術為手段，實施煤化工生產全過程污染控制，使資源消耗和污染物產出最少化，包括引導低效產能和裝置有序退出、推廣節能低碳技術裝備、有序提高電氣化率、深度優化全廠換熱網絡等。綠色產品是在煤化工生產過程中對環境污染較小，在使用過程中有益于下游用戶節能、減排、降碳，在廢棄階段易于回收和處置的產品，包括開發綠色產品、創建綠色工廠、建立綠色供應鏈以及實施綠色戰略、綠色標志和綠色生產等[4]。

2.3 循環化路徑：融合發展保障產業生態化

通過與石油化工、鹽化工及冶金建材等其他關聯產業進行產業融合，或與天然氣化工、可再生能源及安全高效的核能等進行多能融合的方式，從減量化、再利用及資源化3個維度保障產業生態化發展[5]。

2.4 低碳化路徑：低碳發展引領產業生態化

通過技術創新、產品創新、產業轉型、多產業融合發展等多種手段，盡可能地減少高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏。包括推進碳捕集、封存和利用技術，推進利用二氧化碳生產可降解聚合物、利用二氧化碳加綠氫制甲醇、利用二氧化碳干重整制合成氣以及利用二氧化碳制其他化學品等[6]。

2.5 數字化路徑：智能化發展加速產業生態化

隨著工業化進程，數字技術將賦能現代煤化工能源體系，促進現代煤化工減排降碳。數字化技術與現代煤化工生產深度融合，帶來更加精準的創新、推動智能制造和精益化生產、顛覆傳統消費方式，將成為現代煤化工生態化發展的主要動力。數字化將構建現代煤化工新生態，將成為未來現代煤化工減排降碳的主要路徑之一[7]。在數字經濟時代，云計算、區塊鏈技術、5G等數字技術在現代煤化工生產、消費、交易、貯存等環節廣泛應用，能夠顯著削減現代煤化工全過程的碳排放強度和總量，助力實現“雙碳”目標。

3 關于現代煤化工產業生態化發展的建議

3.1 全方位推進現代煤化工產業生態化發展

(1)從企業層面，鼓勵利用綠色技術實現清潔生產，突出綠色制造，促進現代煤化工產業技術向綠色高效先進升級迭代。

(2)從產業鏈層面，開展聯合攻關，推動產業鏈向高端化、多元化發展，提高資源的綜合利用性。

(3)從產業結構調整層面，通過煤-油-化一體化深度耦合發展，進行能源梯級利用和資源綜合利用，淘汰落后產能，探索現代煤化工與石油化工、聚酯化纖、冶金、電力、建材等產業的融合發展，加快高新技術和戰略性新興制造業發展。

3.2 推進現代煤化工園區生態化建設

(1)從產業布局優化層面，加快完善煤化工產業金融支持性政策，由政府牽頭、企業參與聯合建設綜合性園區，引導相互關聯的生產要素及產業鏈、價值鏈上下游相關企業向園區集中，共建共享，提升產業園區和產業集聚的綜合水平。

(2)推進產業園區生態化改造，積極促進企業循環式生產、產業循環式組合、資源循環式利用。

(3)推進智慧化園區建設，積極探索智能工廠+綠色生產經營模式，全面提升煤化工園區智能化運行水平[8]。

3.3 發揮創新對現代煤化工生態發展的支撐和引領作用

(1)強化環保技術研發，引導企業加大清潔生產技術、廢棄物循環利用技術、污染處理技術等環保技術的研發。

(2)加快關鍵共性技術攻關突破和基礎研究、前沿技術布局，形成一批原創性科技成果。

(3)開展高效節能環保裝備技術等共性技術研發，強化綠色低碳技術供給。

(4)遴選一批水平先進、經濟性好、推廣潛力大、市場亟需的工藝及裝備技術，定期組織制定重大技術推廣方案和供需對接指南，優化完善首臺(套)重大技術裝備、重點新材料首批次應用保險補償機制，支持綠色低碳技術裝備、綠色材料的推廣應用。

(5)積極探索政府、企業與高校、科研院所合作新模式，構建集群綠色發展創新體系。

(6)大力推動二氧化碳捕集、利用和封存等低碳技術創新和工程試點示范[9]。

3.4 完善現代煤化工產業生態化的制度保障

(1)強化政策引導，促進煤制油稅制改革，實行彈性稅制，對煤基特種燃料、煤基生物可降解塑料等高端項目給予定向支持。

(2)從國家層面進一步明確煤制油氣作為國家能源安全戰略儲備或戰略性新興產業的定位，加快推進煤制油品列入國家石油收儲目錄，推進煤基特種燃料及煤基生物可降解材料等高端煤化工列入戰略性新興產業中的新能源、新材料。

(3)發揮行業協會、智庫、第三方機構等的橋梁紐帶作用，加強產業生態化考核評價，助力現代煤化工產業綠色低碳發展[10]。

4 結語

生態環境保護惠及千秋萬代。立足我國資源稟賦條件，積極探索和推進現代煤化工產業生態化高質量發展，必將助推我國煤化工產業高端化、多元化、低碳化發展取得更加矚目的成績，為我國能源高效、清潔利用和碳達峰碳中和目標如期實現做出應有貢獻。