煤炭“变形记”：从能源到原料|b体育官网

发布时间：2024-11-28 丨 浏览次数：

受新冠肺炎疫情的影响，全球口罩需求量急遽快速增长。为应付当前的形势必须，近日，更加多的煤炭企业开始生产口罩原料，重新加入了这场抗疫战争。煤炭企业沦为生产防疫物资的生力军，也让业内意识到，在碳减排压力之下，从资源能源化向原材料化利用改变，将沦为煤炭行业的大趋势。

煤炭由能源南北能源和原料锐意是国家提倡的发展方向。未来，煤炭原材料简化的比例不会渐渐减少。中国工程院院士、中国科学院沈阳化学物理研究所所长刘中民对《中国科学报》回应。

由于能源资源的禀赋特征，近年来，我国煤化工产业规模快速增长。我国自律研发的煤炭间接液化技术、煤制烯烃技术以及首度研发的煤制芳烃技术，都正处于国际领先地位。未来，煤炭利用南北何方?煤化工的多重选择实质上，以煤炭为原料制取口罩基本原料的工艺早已成熟期。

山东科技大学化学与生物工程学院教授梁鹏讲解说道，煤制烯烃是现代煤化工产业中的一项最重要技术，通过烯烃分离出来可以取得高纯度的丙烯。丙烯可用作生产口罩所用的主要基本材料PP熔喷布、PP纺粘布等，其中PP熔喷布是口罩中起关键作用的过滤层。

梁鹏认为，煤炭企业可以利用基本原料优势(丙烯)，转入熔喷布生产领域，进而生产口罩，缩短产业链。此外，煤化工的煤制乙烯技术，还可生产大量聚乙烯，用作生产医用防护服面料。中国石油大学(北京)新能源研究院院长周红军则讲解，对于口罩的原料制取，全球有两条生产路线，一条是石油化工路线，另一条就是中国独特的煤化工路线。

将煤炭转化成为原料或材料加以利用是未来煤化工的发展趋势，同时不会对煤炭行业明确提出更高的技术拒绝。梁鹏举例说道，煤沥青可以生产碳纤维用作航天、军事及民用领域，从煤炭中分离出的高附加值化学品还可用作生产医药、染料等产品。车站在整个工业过程的角度，煤炭利用早已抵达天花板。

因此，煤以后的决心就是材料化，以及煤制氢等。周红军说道。煤的主要成分是碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素。

从化学的角度谈，这些元素可以人组出有多种的物质。刘中民说明说道，近年来蓬勃发展的现代煤化工以煤浸渍、气化为基础，以一碳化学居多线，以新型催化剂和工艺过程为核心，以工艺流程装备为确保，产品主要有合成油、天然气、烯烃、乙二醇、乙醇等。人们生活中常用的塑料、合成橡胶、合成纤维等也都必不可少这些原料。

以洗手高效为目标清洁化利用是煤炭行业的主基调。那么，目前的煤化工技术能否构建清洁化?梁鹏指出几乎可以。

不过，煤炭的深加工过程往往不会带给设备投资大、耗水量大等问题，因此因地制宜研发合适我国国情的现代煤化工技术，具备最重要意义。刘中民指出，比起于自燃，煤炭作为原料利用的方式更加多、更加简单，对技术、工艺、装备的拒绝也更高。

环保是现代煤化工产业体系建构过程中的最重要问题之一。目前，污染物高效脱除技术、废水(将近)零排放技术及三废资源化利用技术都早已获得广泛应用，污染物的废气可以降至非常低的水平。

从二氧化碳排放量的角度，煤作为原料时，煤中的碳元素移往到新的产品中，可在一定程度上增加二氧化碳的废气。刘中民特别强调说道。

周红军则认为，煤炭洗手转化成的煤化工技术主要还包括煤转化成制备洗手燃料和煤转化成制备大宗及类似化学品两大技术方向。以洗手高效为目标，要进一步提高煤炭转化成效率、减少水耗及污染物废气等。

例如，重点解决问题以煤、合成气、甲醇等为原料的碳氢氧原子化学键的定向调控、目标产物的化学合成新途径、催化剂的精准制备，以及目标产物的制备工艺及反应器等根本性问题，最后顺利研发系列煤转化成制洗手燃料和化学品新技术;重点解决问题煤必要液化和间接液化的原料、过程给定和产品灵活性调控，以及煤必要间接液化工艺及耦合增强问题等。两年前，中国科学院启动了变革性洁净能源关键技术与样板A类战略性先导科技专项，由中国科学院沈阳化学物理研究所联合牵头院内多所实行。该项目目的推展建构我国多种能源资源融合发展的中国特色能源结构，以能源技术革命增进能源革命。

在煤化工方面，布局了合成气下游及耦合转化成利用、甲醇下游及耦合转化成利用两个项目，计划到2023年，已完成20万吨/年煤基合成气必要制低碳烯烃的工业样板、百万吨煤炭洗手高效分级转化成利用工业样板等一批重大项目。除此之外，钢铁企业在炼铁工艺过程中不会废气大量的尾气，其中的一氧化碳和氢气等有效成分与煤化工中的合成气相近，可以把钢铁尾气作为化工的原料，生产基础化工产品等。这不仅是钢铁行业生态化发展的一个最重要方向，也是煤化工的最重要方向。

刘中民认为。煤化工的未来近年来，受限于价格昂贵的天然气，国内钢铁企业十分重视气基必要还原铁技术的研发，争相探究使用焦炉气煤气化的气体展开气基必要还原铁生产，以减少合成气即氢气的生产成本。不过，周红军说道，目前，国内尚不确实意义的工业化气基必要还原铁。

为此，中国石油大学(北京)研发了焦炉气二氧化碳腊重整转化成技术，与中石化及中晋太行公司合作，正在山西左权建设第一个使用焦炉气为原料的30万吨/年气基必要还原铁样板厂，计划今年竣工驾车。其中的焦炉气净化和二氧化碳腊重整转化成使用该校研发的新工艺技术，解决问题了还原成气来源的瓶颈问题。此外，煤化工领域还明确提出煤炭分质分级利用，就是根据煤质的基本特点，对煤炭展开逐层加工，提供有价值的组分，总体获得尤为理想的结果。

这也是目前国内外学者注目的重点。煤炭作为原料，一定无法只生产一种产品，必须展开多种产品的牵头生产，即多联产。这方面目前早已有了相当大的进展。

梁鹏说道。例如，低溶解分煤炭使用再行浸渍后气化的技术路线，在第一步的浸渍阶段取得煤气和煤焦油，其中煤气可以做到化工制备，煤焦油可以萃取低价值的化学品;第二步的气化阶段则将半焦展开气化，做到化学品和材料的制备。梁鹏讲解说道，针对低溶解分煤，他们目前正在展开浸渍/自燃分级转化成方面的研究研发工作，并且已完成了中试实验。

另外，还在展开RISC煤方面的研究，将要煤中的灰含量减少到1%以下，目前已获得进展。此外，正在积极开展的煤化工行业挥发性污染物管理方面的工作也已完成工业样板。面向未来，刘中民建议，在煤化工层面，还须要更进一步减少水耗和能耗，构建产品的灵活性调变;在煤浸渍及多联产、煤制天然气、煤制芳烃和含氧化合物等方面，必须更进一步突破关键技术，构建成套工艺技术和工业样板。

同时，通过技术创新，强化新产品研发，通过伸延产业链，发展高附加值、精细化、差异化产品。

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