煤化工能够促进相关高能耗工业转型升级
新闻分类:技术交流来源:发布日期:2022-05-13
近日，《环境保护》杂志记者视频连线中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民，就煤化工如何促进相关高能耗工业转型升级等问题进行了专访。
1、请问在“碳中和”的大背景下，我国化工领域会受到哪些影响？如何实现产业转型与能源转型？
刘中民：我国的资源禀赋决定了化石资源仍将在较长时期内在能源生产及工业利用中发挥作用。煤化工的发展不仅要保障我国能源安全和产业链、供应链的稳定，还要弥补我国石油不足所造成的结构性缺陷。煤化工在以技术创新促进自身实现清洁化、低碳化转型的同时，还能够促进相关高能耗工业转型升级。
在我国碳达峰、碳中和目标及能源结构转型的背景下，煤化工产业将进一步与新能源融合，向清洁化、低碳化方向发展，重点发展与新能源制氢耦合技术、煤炭/合成气直接转化制燃料与化学品技术等，将绿色理念贯穿于整个生产过程，最大限度地减少对生态环境的污染和碳排放，降低生产成本。
煤化工作为保证国家能源安全和产业链完整的支柱型产业，应该得到更多关注。煤化工的基本任务通常被认为是“石油替代”，但不仅要用煤化工来填补石油资源及产品供应的不足，更要实现二者的协调发展，促进相关产业进步，由此形成更加合理的工业结构。同时，我特别要强调，仅仅依靠煤化工行业自身的技术进步和效率提升实现低碳清洁发展仍然面临一些挑战，需要发挥国家体制优势，超越领域限制，将现代煤化工放在能源与工业变革的大格局下统筹考虑，打破各能源种类相互独立分割的局面，推动各能源系统之间的资源整合，解决现代煤化工低碳清洁发展问题。
2、您如何看煤炭的问题？煤炭最好的出路是什么？
刘中民：从能源产业链安全稳定的角度考虑，煤炭利用正从能源燃料向燃料和原料并重的角色转变。我国能源资源禀赋具有“富煤贫油少气”的特征，在全国已探明的化石能源资源储量中，煤炭占比为94%左右，石油、天然气对外依存度偏高，存在供应安全风险；可再生能源产能难以满足全国14亿人口的用能需求，仍需要煤炭、石油等化石能源保障供需平衡和经济社会发展的基本需求。
煤炭具有能源和原料双重属性，提升其作为原料的利用比例是重要的发展方向。在世界能源发展历史中，煤炭的能源化利用方式主要是通过燃烧过程为人们提供热量、电力。而煤炭的原料化利用是指煤经过加工转化为化学产品。与煤燃烧相比，原料化利用的碳元素更多地留在了产品中，CO2排放到自然中的量也少一些。能源从高碳向低碳甚至无碳转变是国际大趋势，但是，地球上的生物及生命活动本来就是基于以碳元素为基础的物质系统，随着社会不断发展，人们对有机化学产品及材料的需求仍将继续增加。
当前，煤炭的原料利用是推动供给侧结构性改革的重要举措，也是实现石化产品原料多元化、保障我国能源安全的重要途径。近些年兴起的现代煤化工以煤热解、气化为基础，以一碳化学为主线，以新型催化剂和工艺过程为核心，以工艺流程装备为保障，产品主要有合成油、天然气、烯烃、乙醇、乙二醇、芳烃、精细化学品等，人们生活中常用的塑料、合成橡胶、合成纤维等都离不开这些原料。现代煤化工不仅可缓解我国石油依存度过高的局面，还可以实现我国能源化学品生产的多元化，提高我国应对国际原油价格波动的能力，同时也可弥补现有石油加工与石油化工行业的结构性缺陷，促进工业结构转型升级，特别是在紧急情况下还可以成为保障油气供应的重要支柱，为国家的能源安全提供支撑。
3、我国的减碳事业可能会带动哪些领域的发展和行业创新？
刘中民：在减碳大形势下，能够实现高碳行业绿色低碳循环发展的可行性手段和技术研究，将是重点发展方向。电力工业、高能耗工业将是产生行业创新与系统性变革的重点领域。我认为，在发电方面，可充分利用大规模储能平台，推进可再生能源大规模、高比例发展，降低煤电机组的发电、调峰需求，降低电煤消费。在煤炭转化方面，要大力推进可再生能源、高温核能等制取氢气，从源头上降低煤炭消费，实现工业生产过程的零碳化、负碳化。在产业融合方面，基于合成气平台，推进钢铁与化工行业融合，推进含碳尾气的资源化利用，基于共性产品，推进煤化工与石油化工融合。
我国已积极进行相关领域关键技术的研发与攻关部署。中科院针对煤炭清洁高效转化利用完成了“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”先导专项，同时还围绕国家洁净能源体系构建，成立了洁净能源创新研究院，启动实施了“变革性洁净能源关键技术与示范”先导专项，实现了一些碳达峰、碳中和目标和多能融合共性支撑技术的创新。例如，氢能及储能技术、先进安全核能技术、CO2捕集、利用与封存（CCUS）技术等。2020年10月，千吨级“液态阳光”合成示范项目成功运行。该项目利用太阳能等可再生能源发电、电解水生产“绿色”氢能，并将CO2加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料。
总体上，我们正处于能源革命、工业革命、科技革命与人工智能互相叠加的大变革的初期。我国以化石能源为基础的能源生产与工业结构将向绿色低碳的方向快速转变，既是挑战也是机遇。国家已经作出了全面部署和安排，近期一些与双碳工作相关的规划也陆续出台，这些规划的一个共同点是强调科技创新的重要性。我们有理由相信，通过科技创新的引领作用，不仅我国一些传统高能耗工业将发生变革性变化，也将快速催生一些新的战略产业。（煤化客）
