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现代煤化工是煤炭清洁高效利用重要途径

作者:刘中民 | 作者单位:中国工程院院士、中科院大连化物所所长

我国能源资源禀赋特点决定了必须长期坚持煤炭清洁高效利用道路。在全国已探明的化石能源资源储量中,煤炭占94%,是稳定经济、自主保障能力最强的能源。尽管煤炭在一次能源消费中的比重将逐步降低,2022年降至56.2%,但在相当长时间内煤炭的主体能源地位不会变化。深刻认识我国能源资源禀赋和煤炭的基础性保障作用,做好煤炭清洁高效可持续开发利用,是符合当前基本国情、基本能情的选择。

针对以煤为主的能源结构,我国一直将煤炭清洁高效利用作为国家科技计划重点支持方向和煤炭产业发展方向,已形成一批具有自主知识产权的煤炭清洁高效利用技术,培养和汇聚一批高水平创新人才和团队,支撑煤炭产业持续向清洁低碳、安全高效方向发展。我国现代煤化工从“九五”起步,目前无论产业关键技术还是核心装备自主化研制都取得了重大突破。煤直接液化、煤间接液化等成套关键技术具有自主知识产权,工业示范工程实现了安全、稳定、长期满负荷运行,成为保障我国能源安全的重要战略路径。国内科技领军企业、科研院所和高等院校持续协同攻关,开发了多种具有自主知识产权的高效低成本煤气化技术,彻底摆脱大型煤气化技术对国外进口的依赖;研发建设了世界首套百万吨级煤直接液化商业装置,实现长周期稳定运行;开发了400万吨/年煤间接液化成套技术,实现商业化运行,目前煤制油产能已达931万吨/年;建成了世界首套60万吨/年煤制烯烃工业化生产装置,首次实现由煤化工向石油化工原料规模转换,年产能达到1672万吨。

我国做煤化工是迫不得已的,因为我们缺油。但发展煤化工也不能立足于把石油化工完全替代,这需要国家在大格局下统筹协调。技术上看,相较于其他生产方式,煤制醇类、酸类等含氧化合物具有天然优势,这是石油化工很难做到的。未来煤化工领域的重点是以合成气、甲醇转化为平台,耦合石油基原料(苯、甲苯、石脑油等),实现烯烃、芳烃和含氧化合物大宗化学品/燃料的合成技术变革,践行煤化工与石油化工的协调发展,构建更加合理的产业结构。

能源清洁化是国际大趋势,全球各国根据各自的资源禀赋,布局了可再生能源发展计划,例如法国主推核能,英国发展海上风电,都希望实现能源清洁化。我国正处于从高碳到低碳、无碳的过渡期。我国现代煤化工发展到现在,其对石油替代和醇、醚、醛、酸、芳烃、烯烃下游含氧化合物已经成为现代煤化工产品的合理选择。在原料和路线的选择上,要高度重视低阶煤的清洁高效利用。另外,要进一步加强顶层设计,以现代化、大型化、分质联产化、多原料化、标准化和智能化的理念,按照“能源发展替代互补与化工产品高效高值”的思路,“高效利用、耦合替代、多能互补、规模应用”的路线,大力发展中国能源体系下的现代煤化工,实现对煤炭的清洁高效利用。

随着大炼化时代到来,我国石油化工产品产能已满足市场需求,部分产品还存在明显过剩,规模小、成本高、同质化的“落后”产能势必被淘汰。与新建大型炼化一体化项目相比,煤化工并不占优势。后者单位产能投资大,是石油炼化单位产能投资强度的5–10倍;产品结构单一,现有项目因规模限制,只能生产1–2个主产品,缺乏差异性、独特性。类似石油炼化千万吨级一体化基地,在煤化工领域至少需投资1000亿以上,这种成本压力一般企业是很难支撑的,也是无法做到的。另外,在当前条件下,现代煤化工亟需找准行业定位,要加快补齐短板,根据自身特点比选产品、降低成本,耦合技术路线、优化系统,形成自身特色。

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2023年, 第6期
刊出日期:2023.6
单月刊,1984年创刊
主管单位:中国石油天然气集团有限公司
主办单位:中国石油企业协会,中国石油企业协会海洋石油分会
国际标准刊号:ISSN 1672-4267
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