陜西煤業(yè)化工集團(tuán)煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展研究

尚建選，張 喻，閔 楠 ，劉 燕

(1. 陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西省西安市，710100；2.國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西省西安市，710100；3.陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西省西安市，710100；4.西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，陜西省西安市，710049)

2021年9月13日，習(xí)近平總書記在榆林考察時(shí)指出：煤炭作為我國(guó)主體能源，要按照綠色低碳的發(fā)展方向，對(duì)標(biāo)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù)，立足國(guó)情、控制總量、兜住底線，有序減量替代，推進(jìn)煤炭消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)。煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途，要提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展，把加強(qiáng)科技創(chuàng)新作為最緊迫任務(wù)，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，積極發(fā)展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等[1]。

習(xí)近平總書記的重要講話，對(duì)以煤炭開發(fā)和煤化工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“陜煤集團(tuán)”)意義重大。陜煤集團(tuán)不僅更加堅(jiān)定了向著煤炭綠色安全高效智能化開采和分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化利用方向奮進(jìn)的信心，也更加明確了煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的方向和路徑。陜煤集團(tuán)將按照習(xí)總書記對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展的要求，以持之以恒的工匠精神持續(xù)優(yōu)化升級(jí)煤炭分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)，積極發(fā)展煤基特種燃料和煤基生物可降解材料，持續(xù)提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，引領(lǐng)煤炭清潔高效低碳轉(zhuǎn)化利用，為綠色煤化工體系的構(gòu)建提供“陜煤特色”方案，并做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1 陜煤集團(tuán)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

陜煤集團(tuán)是陜西省為落實(shí)西部大開發(fā)戰(zhàn)略，于2004年將陜西煤炭和煤化工兩大產(chǎn)業(yè)的國(guó)有重點(diǎn)企業(yè)重組成立的國(guó)有大型能源化工企業(yè)。經(jīng)過18年的發(fā)展，現(xiàn)已形成“煤炭開采、煤化工、燃煤發(fā)電、鋼鐵冶煉、機(jī)械制造、建筑施工、鐵路投資、科技、金融、現(xiàn)代服務(wù)”等相關(guān)產(chǎn)業(yè)多元互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。自2015年首次進(jìn)入世界500強(qiáng)以來(lái)，陜煤集團(tuán)已連續(xù)7年入榜，排名穩(wěn)步提升，2022年位列世界500強(qiáng)榜單第209位。

目前，陜煤集團(tuán)已擁有全資、控股企業(yè)60余個(gè)，上市公司4家，員工總數(shù)12萬(wàn)余人，資產(chǎn)總額達(dá)到6 000多億元[2]。2021年，陜煤集團(tuán)全年煤炭產(chǎn)銷量均超過2億t，發(fā)電量突破400億kW·h，生產(chǎn)煤化工產(chǎn)品1 835萬(wàn)t，粗鋼1 239萬(wàn)t，綠色建材1 300萬(wàn)t，營(yíng)業(yè)收入3 952億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額372億元。

煤化工產(chǎn)業(yè)是陜煤集團(tuán)重點(diǎn)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，陜西化工集團(tuán)公司是陜煤集團(tuán)負(fù)責(zé)化工板塊運(yùn)營(yíng)管理和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專業(yè)化管理公司，目前擁有17家生產(chǎn)企業(yè)，資產(chǎn)總額1 270億元，產(chǎn)業(yè)員工2萬(wàn)余人，目前已初步形成煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制合成氨-尿素、煤焦化/熱解、焦油深加工、氯堿化工、碳纖維材料等多條工藝路線，主要生產(chǎn)裝置50余套，主要化工產(chǎn)品20余種，產(chǎn)能規(guī)模2 100萬(wàn)t/a，年轉(zhuǎn)化煤炭約2 700萬(wàn)t。2021年，陜西化工集團(tuán)公司生產(chǎn)化工產(chǎn)品1 835萬(wàn)t，完成營(yíng)業(yè)收入830億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額84.5億元。

尤其是，陜煤集團(tuán)在低階煤分質(zhì)清潔高效利用領(lǐng)域通過先行探索和不懈努力，取得顯著成果，部分技術(shù)工藝已居世界領(lǐng)先水平。

2 低階煤分質(zhì)清潔高效利用路徑探索

2.1 低階煤分質(zhì)利用科學(xué)理念的提出

煤炭是植物遺體經(jīng)過生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用而轉(zhuǎn)變成的有機(jī)可燃巖，是與礦物質(zhì)、水等組成的混合礦物。煤炭開采、加工、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化、利用的整個(gè)過程都伴隨著能耗、物耗、“三廢”及CO2排放，要實(shí)現(xiàn)其高效清潔利用，就要追求全過程總的能耗、物耗最低，“三廢”及CO2排放最少，在達(dá)到全生命周期總的能量轉(zhuǎn)化效率最高的同時(shí)，使其重組轉(zhuǎn)化為最具價(jià)值的物質(zhì)。要實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用，就必須對(duì)其無(wú)機(jī)礦物、水分特別是有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)利用。低階煤(褐煤、長(zhǎng)焰煤、不黏煤、弱黏煤)的有機(jī)質(zhì)是由芳環(huán)、脂肪鏈及各種官能團(tuán)縮合形成的大分子聚集體，與高變質(zhì)煤相比，其碳含量相對(duì)較低、氫氧含量相對(duì)較高，結(jié)構(gòu)單元芳核較小，結(jié)構(gòu)單元之間由橋鍵和交聯(lián)鍵相連。通過加熱，低階煤中弱的橋鍵易于斷裂形成自由基，繼而引發(fā)煤熱解自由基反應(yīng)，與氫結(jié)合生成小分子的有機(jī)揮發(fā)物、富氫氣體產(chǎn)物，富含芳烴的焦油產(chǎn)率較高[3]。

相對(duì)于燃燒、氣化、液化等工藝，低階煤的結(jié)構(gòu)和加熱特性，決定了可以通過低能耗、低物耗的中低溫?zé)峤夥绞綄⑵浞仲|(zhì)轉(zhuǎn)化為氣(煤氣)、液(煤焦油)、固(半焦)3種能源狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)煤氣、煤焦油、半焦進(jìn)一步分質(zhì)轉(zhuǎn)化，即可獲得油、氣等清潔燃料及高附加值化工產(chǎn)品，此過程稱之為低階煤的分質(zhì)利用[3]。

低階煤的分質(zhì)利用從其資源本身的特點(diǎn)出發(fā)，以中低溫?zé)峤夤に嚍辇堫^，在熱解及其半焦、焦油、熱解氣的加工工藝上統(tǒng)一規(guī)劃，集煤炭高效熱解、焦油高端加工、熱解和粉焦高效利用為一體，優(yōu)化工藝路線，合理進(jìn)行物質(zhì)流與能量流的梯級(jí)利用，即可做到物盡其用，高效轉(zhuǎn)化[4]。工業(yè)化試驗(yàn)結(jié)果表明，1 t煤熱解后可以得到100～180 kg的煤焦油、100～60 Nm3的純熱解煤氣以及約600 kg的潔凈高熱值半焦。煤焦油中含有多種難以通過經(jīng)濟(jì)的石油化工路線獲得的酚類、芳烴、環(huán)烷基特種油品及精細(xì)化工產(chǎn)品；熱解煤氣中H2、CO、CH4含量占80 %以上，可以提取其中有用組分作為清潔能源或下游化工原料。煤炭干燥過程所產(chǎn)生的水分經(jīng)簡(jiǎn)單處理即可利用，熱解過程只有煤中的化合水進(jìn)入焦油，熄焦能量回用于原料預(yù)熱。因此煤炭熱解能效根據(jù)工藝不同可達(dá)80%～93%，幾乎不消耗新鮮水，CO2排放極低，1 t原料煤僅產(chǎn)生廢水約50 kg，該廢水還可通過耦合氣化方式資源化利用。

由此可見，低階煤的分質(zhì)利用既是一條低消耗、低排放、低成本同步獲取清潔高效能源和高附加值化工產(chǎn)品的煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用途徑，又能起到緩解油氣對(duì)外依存度過高、維護(hù)國(guó)家能源安全的作用。基于此，《國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030)》《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)西部大開發(fā)形成新格局的指導(dǎo)意見》《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》等多項(xiàng)文件，均明確提出積極推進(jìn)煤炭分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)利用。

可以預(yù)見，低階煤分質(zhì)分級(jí)利用將成為一條提高煤炭作為化工原料綜合利用效能，提升煤化工高端化、多元化、低碳化發(fā)展水平的重要路徑。

2.2 低階煤分質(zhì)利用實(shí)踐探索及其主要科研平臺(tái)

陜西作為煤炭資源賦存和產(chǎn)煤大省，煤炭預(yù)測(cè)資源總量為3 850億t，位居全國(guó)第4位，其中低階煤儲(chǔ)量約占全省煤炭探明儲(chǔ)量80%[5]，這也是陜煤集團(tuán)的主產(chǎn)煤種。

陜煤集團(tuán)自2004年成立以來(lái)，一直在思考如何將生產(chǎn)的億噸級(jí)煤炭清潔、高效地利用，如何立足低階煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照科學(xué)高效利用的原則，轉(zhuǎn)變煤炭傳統(tǒng)利用方式。通過多年的探索實(shí)踐，2010年陜煤集團(tuán)系統(tǒng)地提出了低階煤分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)的科學(xué)理念，創(chuàng)立了煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)開發(fā)系統(tǒng)，建立了研發(fā)體系和工業(yè)化試驗(yàn)示范基地，先后搭建起國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、甲醇制烯烴國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、煤制化學(xué)品國(guó)家地方聯(lián)合共建工程研究中心等一批國(guó)家級(jí)科研平臺(tái)，廣泛匯聚了業(yè)內(nèi)頂級(jí)煤化工科研力量。同時(shí)，陜煤集團(tuán)先后組建起包括陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院、陜西煤業(yè)化工技術(shù)開發(fā)中心、上海勝幫煤化工科技公司、神木富油科技能源公司、神木天元化工公司、陜西聯(lián)合能源化工技術(shù)公司等十余家實(shí)體科研機(jī)構(gòu)，培育起一支從煤化工技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目咨詢到工業(yè)化試驗(yàn)示范和技術(shù)推廣服務(wù)的專業(yè)化科研團(tuán)隊(duì)。

依托這些科研平臺(tái)和研發(fā)實(shí)體，通過產(chǎn)學(xué)研合作，陜煤集團(tuán)開展了大量的核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)示范，形成了一系列國(guó)際領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)技術(shù)成果。其中，形成的3項(xiàng)粒煤清潔高效熱解技術(shù)、2項(xiàng)煤焦油加氫技術(shù)及2項(xiàng)煤制乙烯、丙烯技術(shù)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行，50萬(wàn)t煤焦油制環(huán)烷基特種油品工業(yè)化示范裝置已實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，2項(xiàng)高油收率粉煤快速熱解技術(shù)和氣化熱解一體化技術(shù)均已完成萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化試驗(yàn)，120萬(wàn)t粉煤快速熱解工業(yè)化示范裝置和50萬(wàn)t煤焦油制芳烴聯(lián)產(chǎn)特種油品工業(yè)化示范裝置即將建成投運(yùn)[1]，甲醇制丁烯、丙烯技術(shù)，苯、甲苯與甲醇耦合制PX技術(shù)已完成工業(yè)化試驗(yàn)，綠色MDI、TDI和乙烯彈性體技術(shù)正在進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)，半焦用于發(fā)電粉煤鍋爐技術(shù)已完成工業(yè)化試驗(yàn)，半焦與高濃度有機(jī)廢水耦合氣化大型工業(yè)化試驗(yàn)裝置即將建成投運(yùn)，另有鋰電池電解液級(jí)DMC、多種煤基可降解塑料等一批領(lǐng)先技術(shù)正在開展試驗(yàn)研究。

陜煤集團(tuán)一直矢志于煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)路徑，相繼投入100多億元，經(jīng)過十余年持續(xù)不懈的關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)示范，已為低階煤清潔高效轉(zhuǎn)化和煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向

2014年6月，習(xí)近平總書記在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上創(chuàng)造性地提出“四個(gè)革命，一個(gè)合作”的能源安全新戰(zhàn)略。2020年9月，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上提出：CO2排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和[6]。能源革命和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，是以習(xí)近平總書記為核心的黨中央站在中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的高度，經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策。

我國(guó)“富煤、缺油、少氣”的能源資源稟賦，決定了以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難以根本改變[7]。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局及中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)能源消費(fèi)總量 52.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭消費(fèi)占比56%，全國(guó)原煤產(chǎn)量41.3億t，其中晉陜蒙新4省(區(qū))占比79.9%?，F(xiàn)階段，我國(guó)煤炭有2種主流利用方式：一是作為燃料直接燃燒，二是作為化工原料制取煤基化學(xué)品，而發(fā)展煤化工就是充分發(fā)揮煤炭作為原料綜合效能優(yōu)勢(shì)的最好途徑。

我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾代人的努力，通過技術(shù)研發(fā)和工程實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的“彎道超車”，取得了多項(xiàng)技術(shù)突破，成為世界煤化工大國(guó)。截至“十三五”末，我國(guó)煤制油產(chǎn)能823萬(wàn)t/a，煤制天然氣產(chǎn)能51.05億m3/a，煤(甲醇)制烯烴產(chǎn)能1 672萬(wàn)t/a，煤(合成氣)制乙二醇產(chǎn)能597萬(wàn)t/a。其中，煤(甲醇)路線制乙烯的產(chǎn)能占全國(guó)乙烯總產(chǎn)能的20.1 %，煤(甲醇)路線制丙烯的產(chǎn)能占全國(guó)丙烯總產(chǎn)能的21.5 %，煤(合成氣)路線乙二醇產(chǎn)能占全國(guó)乙二醇總產(chǎn)能的38.1 %，煤制甲醇(含煤制烯烴配套的甲醇產(chǎn)能)產(chǎn)能約9 230萬(wàn)t/a[8]?？梢哉f現(xiàn)代煤化工已為我國(guó)大宗化工產(chǎn)品的可靠供應(yīng)提供了重要支撐，但也必須認(rèn)識(shí)到，當(dāng)前煤化工產(chǎn)業(yè)仍面臨著能源轉(zhuǎn)化效率低，二氧化碳排放、能耗、水耗較高，精細(xì)化、差異化、專用化下游產(chǎn)品開發(fā)不足等問題[9]。據(jù)測(cè)算，在現(xiàn)有技術(shù)水平和工藝條件下，煤制天然氣的單位產(chǎn)品CO2排放量為4.8 t/km3，煤直接液化、煤間接液化、煤制烯烴和煤制乙二醇的噸產(chǎn)品CO2排放量分別為5.56 t、6.86 t、10.52 t和5.6 t[10]。

對(duì)陜煤集團(tuán)而言，其煤化工板塊覆蓋領(lǐng)域廣，產(chǎn)品眾多，在新形勢(shì)下要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的高端、多元和低碳發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)：一是煤制烯烴產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仍較為單一，存在同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)；二是陜北地區(qū)仍有技術(shù)水平較低的傳統(tǒng)直立炭化爐在運(yùn)轉(zhuǎn)，存在低效、污染風(fēng)險(xiǎn)；三是陜化公司、渭化公司高價(jià)值商品技術(shù)開發(fā)亟待進(jìn)一步創(chuàng)新；四是低階煤分質(zhì)清潔高效利用產(chǎn)業(yè)鏈亦存在關(guān)鍵技術(shù)瓶頸尚未突破，制約著產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展。

習(xí)近平總書記在榆林的重要講話為煤化工產(chǎn)業(yè)及陜煤集團(tuán)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向，那就是“要把加強(qiáng)科技創(chuàng)新作為最緊迫任務(wù)，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，積極發(fā)展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等[1]?！弊鳛槊禾可a(chǎn)利用企業(yè)，要緊緊抓住煤化工這個(gè)牛鼻子，回歸煤炭作為化石燃料和有機(jī)化工原料的雙重屬性，切實(shí)找到一條既能提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，又能實(shí)現(xiàn)煤炭轉(zhuǎn)化向高端化、多元化、低碳化發(fā)展的科學(xué)路徑，并加快實(shí)現(xiàn)煤化工相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，構(gòu)建起清潔高效、綠色高端的煤化工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。

4 陜煤集團(tuán)低階煤分質(zhì)清潔高效利用領(lǐng)域發(fā)展規(guī)劃構(gòu)想

為了保障國(guó)家能源安全，并促進(jìn)能源企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，陜煤集團(tuán)在煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心——低階煤分質(zhì)清潔高效利用領(lǐng)域進(jìn)行了深入思考，并提總體發(fā)展思路和相關(guān)重點(diǎn)任務(wù)。

4.1 總體發(fā)展思路

陜煤集團(tuán)將以低階煤分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)為主線，加快推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用進(jìn)程。同時(shí)，持續(xù)開展低階煤分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品高端化技術(shù)研發(fā)，并引入綠氫綠氧降低CO2排放，探索礦區(qū)與化工園區(qū)間物質(zhì)能量循環(huán)利用模式，構(gòu)建綠色高效的煤化工技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。以此為基礎(chǔ)，不斷提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，提升煤化工高端化、多元化、低碳化發(fā)展水平。

4.2 重點(diǎn)任務(wù)及措施

4.2.1 創(chuàng)新引領(lǐng)，加快成熟技術(shù)的推廣應(yīng)用，大力推動(dòng)榆林地區(qū)煤炭轉(zhuǎn)化利用產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

陜煤集團(tuán)在榆林擁有蘭炭、電石、金屬鎂、氯堿等眾多煤炭轉(zhuǎn)化利用產(chǎn)業(yè)，已成為該地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展力量。但仍有相當(dāng)多的企業(yè)存在生產(chǎn)工藝落后、能耗高、污染大等問題，因此必須加快推進(jìn)已成熟關(guān)鍵核心技術(shù)的推廣應(yīng)用，大力推動(dòng)榆林現(xiàn)有煤化工產(chǎn)業(yè)向高端化、多元化、低碳化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

充分利用已產(chǎn)業(yè)化的新型直立爐熱解技術(shù)(SM-DXY)、煤氣熱載體分段多層熱解技術(shù)(SM-GF)、低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解技術(shù)(SM-TY)、煤焦油延遲焦化加氫+焦油提酚+焦油制碳材料技術(shù)、中低溫煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基特種油品技術(shù)(SM-FU)以及低階煤高效分質(zhì)轉(zhuǎn)化與多種污染物協(xié)同控制系統(tǒng)技術(shù)，耦合下游相關(guān)行業(yè)先進(jìn)技術(shù)，對(duì)榆林蘭炭、電石、金屬鎂、氯堿等產(chǎn)業(yè)，進(jìn)行園區(qū)化、高端化、多元化、低碳化的清潔高效多聯(lián)產(chǎn)優(yōu)化升級(jí)，切實(shí)提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能和當(dāng)?shù)靥厣珒?yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能環(huán)保水平。

4.2.2 全力推進(jìn)示范工程建設(shè)，努力打造煤化工高端化、多元化、低碳化發(fā)展樣板工程

要盡快完成120萬(wàn)t/a粉煤高效熱解和50萬(wàn)t/a煤焦油制芳烴及特種油品2項(xiàng)示范任務(wù)，全力推進(jìn)“陜煤化榆林 1 500萬(wàn)t/a煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化示范項(xiàng)目”建設(shè)。按照“綠色化、智能化、高端化、園區(qū)化”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以1 500萬(wàn)t/a粉煤高效熱解項(xiàng)目為龍頭，重點(diǎn)建設(shè)一批國(guó)內(nèi)亟需的航空航天及軍用特種燃料、電器工藝用油等民用特種油品和高性能聚烯烴、高端工程塑料、特種纖維、綠色MDI、鋰電池電解液以及可降解塑料為主的高端化工新材料生產(chǎn)裝置。在盡可能提高煤炭作為化工原料綜合利用效能的前提下，努力打造煤化工高端化、多元化、低碳化發(fā)展的樣板示范工程。

4.2.3 開展粉煤熱解與電站鍋爐耦合工業(yè)化示范，推廣低階煤燃燒前先提油氣的高效利用方式

目前低階煤大多作為燃煤電站的燃料，但低階煤直接燃燒不僅是對(duì)其含有豐富的可利用的有機(jī)揮發(fā)分的浪費(fèi)，也會(huì)造成燃燒后的嚴(yán)重污染。陜煤集團(tuán)已完成電站煤粉鍋爐大比例摻燒半焦和工業(yè)鍋爐純?nèi)及虢构I(yè)化試驗(yàn)“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)課題2項(xiàng)，下一步將在此基礎(chǔ)上，開展粉煤熱解與電站鍋爐耦合工業(yè)化示范，以期推動(dòng)低階煤燃燒前先提油氣的高效利用方式，打通粉煤熱解燃燒高效耦合的最后堵點(diǎn)。目前，陜煤集團(tuán)已完成熱解半焦無(wú)熄焦環(huán)節(jié)直接熱態(tài)送入煤粉鍋爐工業(yè)化試驗(yàn)，正在進(jìn)行低階粉煤熱解燃燒示范項(xiàng)目建設(shè)前期方案論證。我國(guó)中東部及西南地區(qū)是利用低階富油煤發(fā)電的富集區(qū)，未來(lái)若能在燃煤發(fā)電前先熱解，對(duì)提取的煤焦油進(jìn)行集中加工，大規(guī)模生產(chǎn)特種軍用燃料和當(dāng)?shù)叵∪钡姆紵N化工原料，將有利于推動(dòng)煤基特種燃料產(chǎn)業(yè)鏈快速形成，有利于提高電力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，有利于推動(dòng)煤炭清潔高效分質(zhì)利用戰(zhàn)略加速實(shí)現(xiàn)。

4.2.4 加強(qiáng)與新能源耦合發(fā)展，構(gòu)建完整的低階煤分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系

煤礦區(qū)采煤沉陷區(qū)土地及風(fēng)光資源優(yōu)勢(shì)明顯，通過電解礦井水可在避免棄光電風(fēng)電的同時(shí)，較低成本地獲得綠氫、綠氧。氫氣、氧氣是化工園區(qū)內(nèi)諸多化工技術(shù)的重要原料氣，在低階煤分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)鏈中，煤焦油加工、下游精細(xì)化學(xué)品的合成、富氧/富氫熱解、半焦氣化等多個(gè)環(huán)節(jié)均需要利用氫氣、氧氣。目前氫氣、氧氣一般通過煤氣化、空分裝置獲得，是典型的高能耗、高CO2排放過程。因此，在加快推進(jìn)現(xiàn)有低階煤分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的同時(shí)，應(yīng)持續(xù)開展新一代更加高效和產(chǎn)品更為高端的領(lǐng)先技術(shù)研發(fā)，并開發(fā)耦合綠氫、綠氧、低CO2排放技術(shù)，探索煤炭礦區(qū)與煤化工園區(qū)間物質(zhì)能量循環(huán)利用模式，構(gòu)建綠色高效的煤化工技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。

4.2.5 推動(dòng)建設(shè)國(guó)家級(jí)富油煤分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化基地

《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè)》將焦油產(chǎn)率7%～12%的低階煤稱為“富油煤”，我國(guó)低階富油煤主要分布在西部侏羅紀(jì)煤田。據(jù)王雙明院士團(tuán)隊(duì)與國(guó)家煤田地質(zhì)總局進(jìn)行的富油煤資源評(píng)價(jià)，我國(guó)低階富油煤資源量約5 000億t(其中陜西1 550.3億t)，2021年陜西、內(nèi)蒙、新疆三地產(chǎn)量已達(dá)20.59億t。低階煤分質(zhì)利用路線耗水低、能源轉(zhuǎn)化效率高，是最適合西北地區(qū)的煤炭清潔高效利用路徑。

基于此，陜煤集團(tuán)將在全力推進(jìn)榆林1 500萬(wàn)t/a煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化大型示范項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)上，適時(shí)啟動(dòng)在內(nèi)蒙鄂爾多斯和新疆哈密的低階煤分質(zhì)利用示范工程建設(shè)規(guī)劃，以此推動(dòng)國(guó)家在西北低階富油煤富集區(qū)規(guī)劃建設(shè)煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化基地，以期大規(guī)模提升我國(guó)煤炭綜合利用的效能，并整體推進(jìn)西北地區(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)的高端化、多元化、低碳化發(fā)展水平。