《重点领域节能降碳改造升级实施指南》解读之二主动适应新形势新变化新要求扎实推进现代煤化工行业节能降碳改造升级

现代煤化工是煤炭清洁高效利用的有效途径，是石油化工的重要补充。现代煤化工以煤为主要原料，生产过程用能强度高，排碳总量大。近日，国家发展改革委联合有关部门发布了《关于发布〈高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2022年版）〉的通知》，并附《现代煤化工行业节能降碳改造升级实施指南》（以下简称《指南》），就煤制甲醇、煤制烯烃和煤制乙二醇三个重点领域，明确了节能降碳工作方向和技术路径，有很强的针对性、可操作性和可执行性。文件的印发实施，对于有效提升煤化工行业能效水平，降低碳排放强度，加快推进行业绿色低碳转型，具有重要指导作用。

一、坚持前沿技术开发应用，引领行业跨越发展

煤化工生产过程以化学反应为基础，存在大量物质变化和能量交换，技术水平高，工艺流程复杂。前沿技术的成功开发和应用，将有可能突破原有技术条件限制，促进工艺流程优化、消耗降低、物料能量利用更合理，从本质上加快节能降碳。

《指南》提出，要加快研发高性能复合新型催化剂，推动自主化成套大型空分、大型空压增压机、大型煤气化炉示范应用，推动合成气一步法制烯烃、绿氢与煤化工项目耦合等前沿技术开发应用。

一是高性能复合新型催化剂。作为化学反应与化学合成的灵魂，催化剂性能提升，将大幅改善转化率、选择性等关键指标，从而降低反应条件或简化工艺过程，促进节能降耗。

二是空分装置和煤气化装置。其既是煤化工的重要生产单元，也是重点用能模块，近几年自主化成套技术水平不断提高，需要加快技术创新再上新台阶。

三是合成气一步法制烯烃。该技术有望变革工艺路线、缩减工艺环节，大幅降低生产能耗。

四是绿氢与煤化工项目耦合。其属于产业发展模式创新，既可以促进可再生能源就地消纳，又能够促进煤化工生产过程物料有效利用、降低能耗和碳排放，值得探索。

二、加快成熟工艺普及推广，促进行业大幅进步

我国早期建设的现代煤化工示范项目以核心技术工程化示范、关键设备国产化应用为主，整体系统并未达到最优状态，能量利用水平存在提高空间。经过多年努力，我国现代煤化工行业工程建设和生产运营经验越来越丰富，成熟工艺普及推广应用，将有助于全面提升行业整体能效水平。

《指南》从绿色技术工艺、重大节能装备、能量系统优化、余热余压利用、公辅设施改造、废物综合利用6个方面，提出了成熟工艺普及推广应用重点。

一是绿色技术工艺。主要包括大型先进煤气化、半/全废锅流程气化、合成气联产联供、高效合成气净化、高效甲醇合成、节能型甲醇精馏、新一代甲醇制烯烃、高效草酸酯合成及乙二醇加氢、一氧化碳等温变换等技术。

合成气制备是煤化工的共性技术。大型先进煤气化、半/全废锅流程气化、合成气联产联供、一氧化碳等温变换、高效合成气净化等都属于合成气制备环节的优化升级。半/全废锅流程气化技术可优化粗煤气显热回收，目前处于初步推广阶段。因地制宜结合天然气或绿氢资源发展合成气联产联供系统，可有效降低合成气制备环节的碳排放。一氧化碳等温变换、高效合成气净化可有效促进合成气精制环节的能量回收和效率提高。

高效合成是煤化工各产品方向的特色技术。高效甲醇合成和节能型甲醇精馏、新一代甲醇制烯烃、高效草酸酯合成和乙二醇加氢分别是煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇行业的关键合成技术。合成工艺的技术进步、催化剂性能提升、反应条件优化等，均可以有效降低产品生产的能源消耗，促进碳减排。

二是重大节能装备。主要包括高效煤气化炉、合成反应器、高效精馏系统、智能控制系统、高效降膜蒸发技术、高效压缩机、变压器等高效节能设备。

高效煤气化炉、合成反应器、高效精馏系统是实现煤气化、产品合成和精制的绿色工艺装备。智能控制系统可有效提升装置运行稳定性和效率。高效降膜蒸发技术可有效降低高浓含盐废水处理能耗。采用高效压缩机和变压器等节能设备替代低效设备，将降低压缩机功率损耗和变压器电能损失。

三是能量系统优化。主要包括热泵、热夹点、热联合等。热泵技术可以更高效地促进电对煤的供热替代，尤其在低位热能利用方面的节能效果更佳，将来可与电网绿电应用相结合。热夹点、热联合等技术可促进全厂热能供需平衡优化，实现能量梯级利用，提高能源利用整体效率。

四是余热余压利用。煤化工工厂的余热余压较多，在满足工艺装置要求前提下，不同品位的余热余压分别用于副产蒸汽、加热锅炉给水或预热脱盐水和补充水、有机朗肯循环发电，使能量供需和品位相匹配，减少能源浪费。

五是公辅设施改造。根据适用场合，选用各种新型、高效、低压降换热器，提高换热效率。选用高效机泵和高效节能电机，提高设备效率。

六是废物综合利用。煤化工生产过程产生的二氧化碳浓度高达95%以上，可大幅降低捕集成本，有利于开展二氧化碳捕集、输送与封存示范。可适当研究开展二氧化碳制甲醇技术示范，打通技术瓶颈，摸索工程经验。可积极开展二氧化碳制可降解塑料、碳酸二甲酯等产品示范，特别是企业拥有配套原料时，可实施性更强。当前西部富煤地区，煤化工项目多、煤炭转化量大，灰、渣产生量越来越多，渣场负担越来越重。煤化工的飞灰有一定热值，可考虑送电厂；废渣利用可考虑做建筑材料或铺路材料，或研究与煤矿治理结合，当然要以满足产品质量要求和环境保护要求为前提。

三、坚决淘汰落后低效产能，推动行业整体提升

《指南》强调，要严格执行节能、环保、质量、安全技术等相关法律法规和《产业结构调整指导目录》等政策，对能效水平在基准值以下，且无法通过节能改造达到基准值以上的煤化工产能，加快淘汰退出。

其中，我国煤制甲醇起步较早，自2000年以来加速发展，目前行业内企业间生产规模和技术水平存在较大差距，能效低于基准水平的产能仍占约25%。煤制烯烃自2008年第一套示范装置建成投产后快速发展，项目整体建设标准高、工程质量优，目前煤制烯烃全部产能的能效均达到基准水平以上。煤制乙二醇的建设进程与煤制烯烃基本同步，但由于技术路线多，部分技术路线工业化示范过程并不顺利，尤其是部分项目建设方案对能量优化利用设计不足，装置整体能耗较高，目前煤制乙二醇能效低于基准水平的产能约占40%。下一步，建成时间早、装置能耗高的煤制甲醇产能、以及建设时技术尚不成熟、装置效率低的煤制乙二醇产能，是现代煤化工行业节能改造和淘汰退出的重点。

《指南》提出，到2025年，煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇行业达到能效标杆水平以上产能比例分别达到30%、50%、30%，基准水平以下产能基本实现清零。上述工作目标既切合产业发展实际，又需要通过大量努力才能实现。工作中要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好发挥政府作用，加强政策协调保障，引导企业积极采用先进适用技术装备加快节能降碳改造升级，确保科学、有序、如期实现《指南》提出的工作目标。（韩红梅　朱彬彬，石油和化学工业规划院）