现代煤化工碳排放形势和碳利用技术进展分析

现代煤化工碳排放形势和碳利用技术进展分析

屈小委 ,李慧慧 ,刘传正

山东荣信集团有限公司  山东邹城  273517

摘要：在“碳峰中和”的新发展模式下，煤炭和石油消耗指标将受到限制，碳排放要求将越来越严格。传统煤化工和石油化工行业的煤炭和石油消耗总量不会有太大增加，甚至下降。此外，我国煤化工和石化行业面临传统生产能力严重过剩的风险，高端产品技术难以突破，数量和质量难以扩张的困境。无论从国家战略层面还是企业自身发展水平来看，煤化工和石化行业的低碳发展都将是必然的趋势和要求。现代煤化工是实现煤炭资源高效、清洁利用的重要途径。肩负着推动我国煤炭消费结构升级和创新驱动节能减排的重要使命。然而，与石油化工和天然气化工相比，现代煤化工的生产技术和路径决定了它仍然需要支付更多的投资、资源和能源成本，并将产生相对更大的碳排放。鉴于此，本文对现代煤化工的碳排放状况和碳利用技术的进展进行了分析和探讨，仅供参考。

关键词：煤化工；碳排放；碳利用

前言

人类生活对大气中一些原始成分的含量有很大影响，大气中二氧化碳排放的频率很高，导致环境污染越来越严重。因此，在当今煤化工生产过程中，人们需要把二氧化碳减排作为一个重要课题，加强二氧化碳减排技术的研究与实践，充分认识二氧化碳减排技术在煤化工生产中的重要性，有效运用合理、可操作的技术措施，大幅减少二氧化碳排放，有效解决生态环境污染问题。

1二氧化碳减排的意义

目前，中国经济仍处于工业化和城市化阶段。同时，以煤炭为核心能源结构等因素，中国政府提出了严格控制温室气体排放的目标，希望到2030年达到二氧化碳排放高峰。这意味着全面推进高碳资源的低碳利用和二氧化碳减排技术的可持续发展势在必行。在每年二氧化碳增长的过程中，超过一半的二氧化碳排放到大气中，其余的排放到海洋中，一些被陆地吸收。然而，自然环境能够承受的最大二氧化碳量是每年30亿吨，这意味着在现阶段，为了实现这一目标，二氧化碳必须减少60%以上。碳循环是一个氧化还原的过程。大气中二氧化碳的积累是由人类活动引起的。碳氧化还原不对称性在一定程度上达到了减少碳的使用或减少二氧化碳的使用以实现低碳的目的。减少二氧化碳必须消耗能源，严格控制选择性，这将成为未来碳科学技术的重要旋律。其实质是二氧化碳和非碳能源的选择性控制、转化和利用的耦合。

2煤化工产业发展对策建议

2.1煤炭资源清洁化

2020年5月17日，国家在《中共中央、国务院关于新时期推进西部大开发形成新格局的指导意见》中明确提出，“积极推进煤炭分级、定性梯级利用，稳步开展煤制油、煤制气、煤制烯烃升级示范”为煤炭资源作为化工原料，实现资源的最大化利用，提出了明确的方向。煤炭是煤化工的重要原料，煤炭从煤矿中采集。就目前使用的煤炭而言，主要通过直接燃烧或简单加工使用。这种煤炭利用方式已不再符合当前社会可持续发展的目标，产生大量温室气体和有害气体，对生态环境造成严重破坏，也不利于“碳峰·碳中和”目标的实现。煤中含有许多有害物质的杂质。由于加工不当，煤炭原料也会浪费可用资源。因此，合理处理煤化工原料，使其得到充分利用就显得尤为重要。为了顺应“碳峰·碳中和”的发展趋势，必须做好煤化工原料的低碳处理，借助各种现代技术将能源利用率提高到最高水平，将温室气体排放降至最低。煤炭资源的低碳处理主要是去除煤炭中的杂质，以获得清洁能源。目前，处理煤炭资源的方法主要有三种。首先，通过物理或化学手段处理煤炭，将其转化为清洁能源。最常见的处理方法是煤炭碳化，以获得甲醇、甲烷和其他原料。通过煤干馏技术与煤焦油加氢基础的有效结合，国内相关企业充分发挥原料的利用，实现煤炭的绿色处理。第二，煤炭资源的处理方法是净化。对煤中的所有物质进行了有效的分离和分类，并给出了“碳峰·碳中和”的原理。高碳排放的物质应该得到重视。如果分离出的原料容易氧化，则需要使用固定剂进行有效固定。当需要使用时，应立即取出使用，以避免因保存不当造成原材料污染。第三，有效预测加工原料，考虑使用低碳处理原料后可能对环境造成的影响，提前做好相应的保护工作，最大限度地减少煤化工行业的污染。

2.2积极推广碳捕集

煤化工生产过程中会释放大量温室气体。二氧化碳作为其中最重要的一种，可以有效地减少二氧化碳的排放，成功地实现“碳峰·碳中和”的目标。目前常用的二氧化碳捕集方法有四种：燃烧后分离捕集、富氢气体路线捕集、富氧燃烧捕集和化学循环燃烧捕集。燃烧后的分离和捕集是最常见、最简单、最有效的处理方法。燃烧后的分离和浓缩：首先将煤原料燃烧，然后用含胺物料进行有效处理，以获得更合适的原料。燃烧后的分离浓缩是针对低碳处理、低熔点、易燃烧的原材料，可以处理产生一氧化碳等新能源；生产后产生的二氧化碳原料需要收集、净化和储存。储存方法主要是地质储存。其核心是在压力下注入二氧化碳，并将其放置在可长期储存的地方。常见的储存场所包括含盐地层、不可开采油田等。

2.3煤化工技术创新发展

煤化工技术进步不仅可以达到节能降耗减排的目的，还可以为环境容量腾出空间，发展新技术、新产业。技术的有效创新将不可避免地导致生产力的提高。创新低碳技术，用最先进的技术带动产业转型升级发展。在现有的煤化工生产中，乙烯、乙炔等基础原料被广泛使用。目前的生产工艺和收购方式比较成熟，但总能耗仍然较高，资源环境压力依然严重。例如，选择催化剂，改进不饱和烯烃和炔烃的来源，寻找更高效的催化剂，可以改变反应条件，降低能耗和排放。要充分结合现代科学技术，优化完善煤化工全过程，努力实现生产技术的突破性创新。

结束语

综上所述，“碳峰·碳中和”政策是建立在社会经济稳定发展的基础上的，是全人类进步的关键。煤化工作为支撑国民经济发展的重要产业之一，应积极响应和引领发展，结合实际做好“碳峰·碳中和”规划；顺应时代发展潮流，为实现“碳峰·碳中和”目标做出贡献。面对现实，现代煤化工的发展应从自身出发，通过优化工艺、设备、系统配置和管理等措施，尽可能提高能源利用效率，减少二氧化碳排放，为充分利用集中的二氧化碳排放源做好准备。

参考文献

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