寧夏現代煤化工行業碳排放環境管理對策研究

蔡亞萍，王 蓉，丁紅英，折 樂，師樹虎

（寧夏回族自治區生態環境工程評估中心，寧夏 銀川 750001）

引言

寧夏能源結構以煤炭為主，產業結構倚重特征明顯，這種情況在短期內難以從根本上改變。作為經濟欠發達省區和國家能源安全戰略布局的重要保障基地，寧夏面對碳減排壓力，要主動出擊、推動變革，緊抓時機，積極摸索出一條適合寧夏現代煤化工行業的“碳中和”道路。

1 現代煤化工行業現狀

在我國，有超過20%的煤炭用于各種化工、冶金生產，以煤炭為原料的相關化工產業被統稱為煤化工，按照工藝路線又分為焦化、氣化、液化三大工藝路線。現代煤化工是以先進的煤氣化和液化技術為龍頭的能源化工產業體系，主要包括煤基合成氣甲烷化、煤氣化生產甲醇進而生產化產（乙烯、丙烯、乙二醇、二甲醚和芳烴化合物等）和油品（甲醇汽油、柴油、石腦油和燃料油等）、直接液化生產油品以及整體煤氣化聯合循環發電等[1]。

現代煤化工是我國優化能源結構、保障能源安全的重要途徑。截止2021年，煤制烯烴總產能1 122萬噸/年，產量1 135.2萬噸，產能利用率 101.2%；煤制油總產能863萬噸/年，產量679.5萬噸，產能利用率78.7%；煤制天然氣總產能63.05億立方米/年，產量44.53億立方米，產能利用率70.6%；煤制乙二醇總產能779.6萬噸/年，產量322.8萬噸，產能利用率41.4%。

受行業特征所限，我國現代煤化工行業主要存在受市場主要能源產品影響較大，產業發展波動大。作為典型的“兩高”行業，多布局于生態環境承載能力相對較弱的地區，環境問題日益突出。但近年來，隨著國際能源價格暴漲波動，現代煤化工作為國家能源安全的重要補充，我國以煤為主的能源結構可以有效地保障現代煤化工產品價格的相對穩定，抗風險能力強[1]。同時，國家關于新增可再生能源和原料用能不納入能源消費總量控制，對煤炭清潔高效利用有政策方面的引領。

寧東能源化工基地作為全國四個現代煤化工基地之一，其產品類別包括煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制油。具有單體規模大，工藝技術先進，“綠能”優勢顯著，綠色生產水平高等優勢。但同時寧夏的現代煤化工產業也存在著水資源短缺和固廢消納壓力大等問題。

2 現代煤化工行業碳排放現狀

現代煤化工行業碳排放可分為直接排放和間接排放，其中直接排放主要來源是工藝排放和燃燒排放，間接排放主要來自于凈購入的電力和熱力對應的二氧化碳排放[2]。寧夏現代煤化工行業整體碳排放高于全國現代煤化工行業平均水平，而寧夏現代煤化工行業碳排放強度明顯高于全區平均水平。究其原因，主要是現代煤化工工藝路線是從富碳缺氫的原料制成少碳多氫的化工產品，需要補充氫元素，現行路線是通過煤氣化完成，過程中產生了大量二氧化碳。其次是現代煤化工能耗強度普遍偏高，碳利用率整體偏低。

3 寧夏現代煤化工行業碳排放管理的對策與建議

現代煤化工項目的碳排放來源主要有兩個方面，一是工藝排放，以低溫甲醇洗工段的高純度二氧化碳為主，該工段的二氧化碳濃度在70%以上，低溫甲醇洗過的二氧化碳主要是來自于變換單元，這是為了根據產品需求調整碳氫比，通過一氧化碳與水反應生成氫氣和二氧化碳，氫氣進入產品，而二氧化碳隨廢氣外排。二是煤炭燃燒的排放，主要是現代煤化工項目配套的熱電中心鍋爐燃煤排放，為全廠提供蒸汽和電力。了解了現代煤化工碳排放特點后，可著手從自治區、部門、園區、企業四個維度逐步拆分細化，全面落實節能減污減碳協同增效措施。

3.1 自治區層面，統籌協調

寧夏自治區作為統籌層面，應從全局出發，以全區為“一盤棋”，實現一體謀劃、一體部署、一體推進、一體考核。同時，加強與周邊省區的戰略合作，利用各自優勢，實現區域協同降碳，共同推進黃河流域生態保護。

3.1.1 推動區域協作，探索減排新路徑

加強生態文明建設、加強環境治理已經成為新形勢下經濟高質量發展的重要推動力。鑒于我國煤炭資源及現代煤化工產能主要集中在沿黃省區，我區作為黃河流域生態保護和高質量發展先行區，應加強與周邊省區合作，利用各自優勢，實現區域協同降碳。

3.1.2 爭取政策支持，謀求新的機遇

寧夏自治區應加強與國家相關部委對接，主動爭取對寧夏現代煤化工的有利政策支持。一是爭取儲備項目早日落地。對于列入相關產業規劃的先進項目爭取早日落地，如寧煤二期煤制油項目。二是爭取能耗單列項目。爭取將自治區作為國家戰略儲備的大型現代煤化工項目能耗單列，以減輕我區能耗強度和碳排放強度壓力。三是爭取國家降碳資金支持。寧夏在支持國家經濟政策的同時，也在環境上做出了一定犧牲，且現代煤化工作為國家能源安全的重要保障，需在做好支撐的同時實現減碳任務，國家應給予一定的資金補助。四是積極參與國家碳排放權改革及碳排放標準制定工作。國家政策鼓勵各地先行先試，助力早日實現“碳達峰”，我區應結合自身產業分布集中的優勢，積極參與到宏觀標準的制定當中，謀求先手優勢，早日破解寧夏發展的困局[2]。

3.1.3 堅持多措并舉，深挖產業新動能

一是堅決有序淘汰落后煤化工產能。根據自治區能耗雙控、碳達峰的相關要求，部分傳統煤化工項目已屬于限制類或淘汰類，可騰退這部分產能用于工藝先進的現代煤化工企業，或可實現傳統煤化工煉焦副產品焦爐氣與現代煤化工之間的耦合。二是做好挖潛煤炭資源的有效利用。合理規劃挖潛節約標煤用于新建現代煤化工或用于存量現代煤化工項目的煤炭儲備，可進一步保障全區經濟穩定增長。三是引領相關領域之間的深度合作。寧東能源化工基地現代煤化工產業可與鹽池大型油氣田實現戰略合作，實現優勢互補，協調發展。

3.1.4 推動綠色轉型，構建行業新格局

鞏固“煤頭”優勢，壯大“化尾”效應，推動現代煤化工與清潔能源產業互補融合，與化工新材料、高端化學品產業高效融合，切實做到鑄鏈強鏈補鏈。堅持“增綠、減煤、降碳”綠色發展理念，強化能耗雙控，推進碳減排和能源循環階梯利用，降低碳排放強度，實行碳排放權交易，以市場化機制促進節能減排，推動能源效率變革。深入推進光伏發電制氫應用，延伸新能源產業鏈，加快可再生能源制氫與現代煤化工行業耦合發展。寧夏“十四五”期間謀劃了11個可再生能源制氫儲備項目，積極創建寧東可再生能源制氫耦合現代煤化工產業示范區，破解能源資源和環境約束瓶頸。

3.1.5 完善標準體系，樹立行業新標桿

發揮好寧東能源化工基地先發示范作用，推動制定現代煤化工行業污染物排放標準，構建寧夏煤產品、煤化工產品、煤化工設備以及煤化工產業園建設方面標準綜合體。在煤炭清潔高效利用、固廢資源化利用、水資源節約利用、燃煤發電節能與超低排放改造、煤化工核心裝備大型化和國產化開發、新型催化劑研發、煤機化學品增值化利用等關鍵技術領域，牽頭制定一系列國家、行業和團體標準。在優勢技術領域進行國際對標行動，參與國際標準制定。依托“國家循環經濟示范區”建設，形成煤化工產業安全、環保、資源循環利用等系列標準。通過標準的引領作用，樹立行業綠色新標桿，充分發揮碳排放標準系統協調與整體推進作用，有效推動行業低碳可持續發展。

3.2 具體部門全面推進改革

為落實好全區“六權”改革，加快組織啟動實施用能權、碳排放權改革，經相關部門批準，已成立用能權、碳排放權改革專項小組。作為自治區政策具體實施的各部門之間應以該改革領導小組為契機，加強溝通協作，統籌推進清潔生產、排污權交易、碳排放權交易、節能減污降碳改造，實現協同增效、綠色循環、可持續發展。

3.2.1 審批部門要嚴把項目準入關

對符合產業政策的工藝技術先進、能耗水平低的新建現代煤化工項目，提前介入，深入論證建設的必要性和可行性，分析評估對能耗雙控、碳排放、產業高質量發展和環境質量的影響。對不符合產業規劃、產業政策、“三線一單”、生態環境準入條件、規劃環評、污染物排放區域削減等要求和能效、污染物排放達不到要求的項目不予辦理相關審批手續。

3.2.2 科技教育部門要做好技術創新

聚集清潔能源、現代煤化工等優勢產業技術瓶頸，集中突破一批關鍵共性技術。建設寧東能源化工基地百萬噸級二氧化碳捕獲利用與封存（CCUS）示范項目，合理健康開發現代煤化工產業，為寧夏現代煤化工、行業培養一批技術過硬的人才，努力走出一條具有寧夏特色的清潔低碳安全高效重化工基地轉型之路，進一步推動能源領域科技創新，支撐自治區能源轉型及國家新能源綜合示范區高水平建設。

3.2.3 財政部門要做好政策激勵

進一步解放思想，調整思路，抓牢現代煤化工行業在國家能源安全和寧夏經濟結構中的戰略位置，落實減稅降費政策，支持煤制油氣等現代煤化工企業，平時多生產精細化學品，提升抗風險能力，戰時多生產油品，建立一定規模的產能儲備，保障國家能源安全。進一步完善碳排放考核政策，對于在考核中表現優異的企業提供財政政策保障。

3.2.4 生態環境部門應發揮好碳減排中樞職能

作為碳減排的重要組成部門，應從以下幾個方面全面貫徹落實碳排放管理政策。一是強化“三線一單”生態環境分區管控對產業布局的指導作用。結合已劃分的管控單元，將碳達峰碳中和要求納入“三線一單”，以求全面準確構建重點生態功能區分類指導的減污降碳政策體系。二是強化規劃環境影響評價對園區生態環境管理的引領作用。三是強化建設項目環境影響評價制度對項目準入的關口作用。在環評審批的過程中除了做好嚴把產業政策關、嚴控新增產能關、嚴校行業準入關、嚴守規劃約束關，還應結合國家對“兩高”項目及碳排放環評管理的要求，識別碳排放影響因素、預測環境影響、分析治理技術、建立協同評價指標。四是強化排污許可制度對碳排放評價體系建設的基礎作用。全面銜接環境影響評價、總量控制、排放與監測標準對固定源的污染物與碳排放雙控管理的要求，載明資源能源消耗要求、排放要求、協同控制技術要求、排放管理要求以及監測、臺賬、報告要求，為監管執法提供依據。五是強化環境監測對碳排放權改革的支持作用。六是強化標準體系建設對現代煤化工行業的約束作用。七是強化環保管家對現代煤化工行業減污降碳的支撐作用。

3.3 園區層面，夯實基礎

寧東能源化工基地可圍繞“一區、三樞紐、四基地”戰略定位，從以下幾個方面全面準確落實節能減污降碳政策，高水準建設寧東現代煤化工基地，提升煤炭產業鏈協同水平，支持煤炭企業與現代煤化工企業通過交叉持股、兼并重組等方式，實現一體化發展。

3.3.1 全力提升節能環保水平

一是支持建設分布式新能源，鼓勵優先利用可再生能源區。在保障能源安全、電力供應安全的前提下，合理控制煤炭消費增長，逐步降低煤炭消費比重，以工業余熱、電廠余熱、清潔能源等替代煤炭供熱。二是合理確定基地重點企業能耗強度和碳排放強度降低目標，試行基本目標和激勵目標雙目標管理，基本目標為約束性指標，對達到激勵目標的企業，在績效考核、政策和稅收上給予一定獎勵性傾斜，形成有效的激勵約束。三是推進行業節能降碳改造。寧東能源化工基地已制定《寧東基地嚴格能效約束推動重點領域節能降技術改造的實施方案》（寧東管發〔2022〕97 號），寧東多家企業已據此采取了節能升級改造行動。

3.3.2 合力推動能源系統的整體優化

“十三五”期間，寧夏的新能源裝機突破2 500千瓦，電力裝機和發電量占比分別達到43.5%和17.7%。退出煤礦產能2 253萬噸，淘汰落后煤電產能59.2萬千瓦時。寧東能源化工基地應抓住機遇，利用荒漠化土地資源豐富、光照時間長、強度高的優勢，與現代煤化工形成產業互補，創建寧東可再生能源制氫耦合現代煤化工產業示范區[3]。

3.3.3 大力促進污染治理水平

立足實際，遵循減污降碳內在規律，強化源頭治理、系統治理、綜合治理，切實發揮好降碳行動對生態環境質量改善的源頭牽引作用。一是提高非傳統水資源利用比例。主動擺脫現代煤化工項目主要取用黃河水的困境，不斷擴大利用礦井水、中水等非常規水資源，積極爭取國家區域再生水循環利用試點。二是加強各類固體廢物集中貯存和處置。根據《減污降碳協同增效實施方案的通知》（環綜合〔2022〕42號），到2025年，大宗固廢綜合利用率將達到60%，寧東基地利用率離要求還有很大的差距。三是落實揮發性有機物綜合整治。針對現代煤化工行業開展全流程揮發性有機物綜合治理，嚴格執行《揮發性有機物無組織排放控制標準》（GB 37822-2019）切實加強無組織排放管控。四是不斷提升園區風險防控能力。加強環境監測，強化環境風險防范措施，根據相關標準設置園區事故水池，對事故廢水進行有效收集和妥善處理，形成完善的地表水風險防控體系。五是積極推廣碳捕集封存利用手段。結合產業示范區建設，牽頭推廣二氧化碳微藻轉化、發酵制取丁二酸、二氧化碳和環氧丙烷生成共聚物等應用及綜合利用途徑，在實現二氧化碳減排的同時，增加經濟價值。

3.3.4 著力保障運輸結構調整

到2025年，寧夏全區大宗貨物運量150萬噸以上的重點工業園區鐵路專用線接入率需達到60%。園區應牽頭推進鐵路專用線進園進廠進企，為現代煤化工企業物流轉用提供有力保障。

3.3.5 聚力建設大型煤氣化島

煤制合成氣工序（氣化、變換、凈化和硫回收裝置）是現代煤化工行業中工藝過程碳排放的主要排放口，占全廠工藝過程碳排放量的90%以上。同時，煤制合成氣工序的碳減排潛力大，碳減排措施多樣。寧東能源化工基地可發揮自身的現代煤化工產業聚集的優勢，統一規劃，在煤化工園區集中建設大型氣化島，為入園企業集中供應質優、價廉、穩定、充足、靈活的工業氣體原料。進一步提升園區產業集群優勢，提升園區發展層次、集中解決污染排放、提高煤炭清潔高效利用水平。

4 結語

由于現代煤化工行業在寧夏經濟結構中占有絕對優勢，在穩步發展寧夏現代煤化工產業的同時，從其行業特點出發，研究其碳減排及碳排放核算方法對寧夏整體實現“雙碳”目標有著重要意義。