“双碳”背景下现代煤化工的发展前景

“双碳”背景下现代煤化工的发展前景

付忠原

贵州盘江电投天能焦化有限公司 贵州省六盘水市盘州市    561600

摘要：目前我国经济水平和科技水平的快速发展，煤矿是我国重要资源之一。在碳达峰、碳中和目标的压力之下，煤化工行业发展到了必须要转型升级的节点，必须要严格按照国家“十四五”规划纲要中提出的相关要求进行调整，切实推进绿色低碳环保技术，处理好发展与安全的关系，统筹自身与其他相关产业的协同发展，同时兼顾常态下的经济性，实现煤化工高质量发展。煤化工行业要想在未来国家能源规划中占有一席之地，就要严格按照绿色低碳的发展方向，把提高能效作为能耗“双控”的主攻目标，持续调整优化能源供给结构，加快推动能源绿色低碳转型，推进传统产业内涵式发展，不断培育壮大新兴产业，着力打造有效支撑转型的现代煤化工产业体系，为煤化工高质量发展培育强劲动能，为实现碳达峰碳中和作出煤化工行业的贡献。

关键词：煤化工；碳排放；新能源；回收利用；绿色发展

引言

现代煤化工行业要达到“双碳”目标,就必须实现多产业融合发展,形成煤、石油、清洁能源、现代绿色能源等为一体的化工产业集群,积极推进降低“三高”关键技术的研发和运用,真正走向了现代化、低碳化、多元化的发展道路。届时,现代煤化工也许将彻底进入温室气体零排放时代,真正实现现代煤化工高质量发展[1]。

1煤化工技术发展情况

在当前煤炭储备量逐渐下降的当下，煤化工技术的发展不仅能够提升煤炭资源的利用率，降低煤炭资源的消耗量，缓解能源短缺的问题，还能降低煤炭资源利用所造成的环境污染，为现代化能源工程的推进提供有效的支持。现阶段，提升对现代煤化工技术发展应用情况的关注度，并对其进行合理优化，已经成为推动我国化工行业健康发展的有效方式之一。传统煤化工技术向现代煤化工技术而演变，使得煤化工产品更丰富，创造的社会价值更显著。具体来说，经历了十多年的科技攻关，我国现代煤化工技术得到了有效的发展，当前已经初步完成了从煤炭资源到油气资源、基础化工产品的转换工作，为我国煤炭资源储量相对较多这一优势的发挥提供了有效的支持，有效降低了我国对石油、天然气这些化石能源的依存度，为国家能源安全的保障工作提供了有效的支持。

2现代煤化工技术的发展趋势

2.1加快科技创新步伐

要以科技创新为抓手，不断提升资源利用效率和社会效益，由单纯粗放的投资型开发模式向技术驱动型开发模式演进。集中精力提升技术水平，应用复杂环境下精细化开采技术和装备，通过地下采选一体化开采技术，提升煤炭回采率。通过多技术协同、集约化开采利用的绿色采选模式，构建集成高效开采、低碳节能、安全环保的共性关键性技术体系，实现高质量开采。加快智能煤矿建设，通过采用大数据和智能控制技术，实现自动化、远程化、可视化、智能化和集成化管理，提高智能化、集约化和高效化发展水平，提升节能低碳环保效果。

2.2现代煤化工产品需求量增长

我国作为世界上最大的发展中国家，社会经济处于高速发展的阶段，化工行业作为满足当前社会生产、生活物资需要的重要行业，在人们的美好生活中扮演着极为重要的角色。现阶段，相较于发达国家，我国的人均化工原料消费水平偏低，人均化工产品消费量也不够高，特别是我国的人均烯烃、芳烃消费量与发达国家之间存在着较大的差距。尽管在剔除石化制品成品出口量后，我国人均化工产品实际消费量极低，但这一情况反映了我国的煤化工产品有着较高的发展潜力，提升我国现代煤化工技术质量水平，提升煤化工产品生产效率，成为了切实满足人们对煤化工产品消费需求的重要举措。

2.3降低杂质含量

通过优化锚杆回收装置提高对煤炭中杂质的回收率，设计装置采用油缸、U形环、链条、锚杆锁紧装置等制作而成，以乳化液为动力，在采煤工作面上下顺槽超前支架上对锚杆回收装置进行可靠固定，在采煤机割溜尾段之前，先提前将煤壁两侧距工作面最近一排锚杆的锚杆帽、护板等进行拆除回收，然后使用锚杆回收装置的锁紧装置将锚杆的外露端固定，煤机对溜尾段煤壁造成扰动后，利用回收装置对锚杆产生200～280N的拉力将锚杆拉出。整个过程中，不需要工作面设备停机，从而提高单产和工作效率，保障工人的安全。以此合理提高煤炭回收率，加强顶板放煤方式管理，提高煤质。

2.4现代煤化工与绿电绿氢技术结合发展

近年来中国国内以光电科技、风能为代表的绿电技术迅速发展壮大,同时电解水制氢气的绿色发展道路也快速崛起,由于光电、风电成本较低，致使水电解制氢气成本也伴随着大幅下降。目前的煤化工工艺中氢气获取方法主要是以采用水煤气变换反应产生CO为代价生产的,但如果将煤化工技术生成过程中所需要的氢气由燃气获取或者直接采用更为绿色环保绿氢技术获得,而没有采用过度消耗CO来调整合成气中的H2类型/CO比,将会降低CO2的排放量。如果能够实现光电、风电等绿色发电的方式与绿氢及现代煤化工的完全结合，可能未来煤化工生产工艺将进行重大转型,整个煤化工工艺将会转化为:绿电+煤气化+绿氢的绿色合成工艺，绿氢用于合成气补氢和下游生产的加氢精制过程,可缩短甚至完全不用CO变换的制氢工艺,伴随着净化和脱碳规模也将会明显降低。

2.5扩大绿氢在移动场景的应用以减少碳排放

中国的风电和光伏资源非常丰富，随着技术的进步，可再生能源的发电成本越来越具有竞争力，为发展“绿氢”提供了有利条件；且国家在大力支持氢能产业发展。近年来，氢能相关的高性能产品及催化剂等核心技术开发取得了重大进展，氢能产业上已经积累了一定的经验，为氢能的高效利用打下了坚实的基础。目前，氢能的主要发展方向是利用光伏风能获得绿色氢气，然后为汽车或者工业装置供氢，降低碳排放，该路线产出的氢气成本较高，且光伏风能发电具有不稳定性的特点，因此，我们需要加大对储能和绿氢相关技术的研究。

2.6优化生产工艺

原煤开采过程中，结合影响块煤产出率的主要因素（采煤工艺、牵引速度、滚筒截齿排列方式、采煤机装煤方式），本文首先提出要优化煤炭资源开采过程中的开拓布局，对于三角区块段，全部改为仰采或平采，减少俯采对块煤的影响。在此基础上，改变采煤工艺，采煤机割煤时，采用“前滚筒割底煤、后滚筒割顶煤”的方式快速推采，前滚筒截割底煤后，最大限度地增加顶煤的活动自由面，在自重及后滚筒截割的作用下，提高煤体截割的便利性，使得易形成大块煤体，以此提高块煤率，同时这种采煤方式可以在一定程度上避免二次空刀扫浮煤造成的重复破煤，提高原煤成块率。一般情况下，将采煤机牵引速度提高到6～7m/min，对应地增加煤机截齿切削厚度。需要注意的是，采煤机牵引速度决定了滚筒的牵引速度，同时对滚筒的破煤和装煤过程有很大的影响。因此，应根据采煤工作面实际情况调整割煤速度，提高采煤机截割速度可增加煤机截齿切削厚度，对于提高块煤产生率具有重要价值。

结语

综上所述，煤炭企业要顺应“双碳”目标要求，将绿色发展理念贯穿于资源开采利用全过程，加快推进绿色低碳转型，是保障我国能源与经济安全的重要举措。随着当前我国科学技术、社会经济的不断发展，人们对高端煤化工产品的需求量在不断增长。为了切实满足人们实际需要，对现代煤化工技术的发展情况与趋势进行分析，进而促进我国的煤化工事业告诉增长，成为了一项极为重要和有意义的工作[2]。

参考文献

[1]王强,徐向阳.“双碳”背景下现代煤化工发展路径研究[J].现代化工,2021，11.

[2]张媛媛,王永刚.典型现代煤化工过程的二氧化碳排放比较[J].化工进展，2016，35，12.