現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展技術(shù)路徑研究

陳 艾，焦洪橋，李瑞龍，唐衛(wèi)龍，楊靖華

(國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司,寧夏回族自治區(qū)銀川市，750011)

1 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的定位與目標(biāo)

1.1 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的定位

我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)建設(shè)的新發(fā)展始于2002年，以國家能源集團(tuán)煤直接液化項(xiàng)目一期工程批復(fù)(計(jì)基礎(chǔ)〔2002〕1587號)為標(biāo)志。20年來，現(xiàn)代煤化工技術(shù)的研發(fā)從未中斷，我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展成績顯著，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長、產(chǎn)業(yè)布局集聚、工藝技術(shù)創(chuàng)新、裝備水平提高、節(jié)能減排改進(jìn)等方面取得積極進(jìn)展，為煤炭清潔高效利用、石化原料多元化和保障國家能源安全做出了積極貢獻(xiàn)。同時(shí)，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中也逐漸暴露出生態(tài)環(huán)境矛盾日益突出、碳減排壓力不斷增加、部分企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益欠佳、規(guī)劃新建示范項(xiàng)目推進(jìn)緩慢以及產(chǎn)品同質(zhì)化、低端化現(xiàn)象突出等一系列問題。推進(jìn)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化高質(zhì)量發(fā)展成為重要選擇路徑。

現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化高質(zhì)量發(fā)展的定位必須堅(jiān)持以下幾個(gè)原則：一是必須堅(jiān)持綠色設(shè)計(jì)優(yōu)先，不斷提高生態(tài)化水平；二是必須堅(jiān)持以綠色改造為重點(diǎn)，不斷提高資源能源利用效率，降低污染物和碳排放強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定超低排放；三是必須堅(jiān)持以科技創(chuàng)新為支撐；四是必須堅(jiān)持以綠色評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為保障。

1.2 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的目標(biāo)

總體而言，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的目標(biāo)要與國家生態(tài)文明發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)相適應(yīng)，是近期戰(zhàn)略目標(biāo)、中期戰(zhàn)略目標(biāo)和長遠(yuǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)的結(jié)合，必須以推動(dòng)綠色低碳發(fā)展、全面提高資源利用效率為使命，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型和生態(tài)文明體系的完善。

(1)近期戰(zhàn)略目標(biāo)。一是全行業(yè)能源利用效率顯著提升，資源利用水平明顯提高；二是能源消耗增速、碳排放量增速以及單位產(chǎn)品能耗進(jìn)一步下降；三是清潔生產(chǎn)技術(shù)工藝及裝備基本普及，清潔生產(chǎn)水平顯著提高；四是安全管理水平持續(xù)提升，重特大安全生產(chǎn)事故得到有效遏制；五是污染源得到全面治理[1]。

(2)中期戰(zhàn)略目標(biāo)。一是以科技進(jìn)步和創(chuàng)新為動(dòng)力，以信息化帶動(dòng)，以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品爭取更大的市場份額，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展；二是注重勞動(dòng)者素質(zhì)的提高，充分發(fā)揮人力資源優(yōu)勢，提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力；三是不斷降低資源消耗、減少環(huán)境污染，正確處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境之間的關(guān)系，不斷增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力和后勁。到2030年，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)全面綠色轉(zhuǎn)型取得顯著成效[2]。

(3)遠(yuǎn)期戰(zhàn)略目標(biāo)。一是從根本上減少資源消耗，提高資源能源轉(zhuǎn)化效率；二是從源頭上減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善；三是從本質(zhì)上減少對生態(tài)系統(tǒng)的干擾、占用和破壞，加大“三廢”綜合利用率，為經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展保育生態(tài)空間；四是從系統(tǒng)上降低“碳足跡”，適應(yīng)國際“碳稅”趨勢，擺脫“碳約束”。到2060年，綠色低碳、安全高效、循環(huán)發(fā)展的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)體系全面建立，能源利用效率達(dá)到國際領(lǐng)先水平，碳中和目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，生態(tài)文明建設(shè)取得豐碩成果，開創(chuàng)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)與人和自然和諧共生的新境界。

2 現(xiàn)代煤化工生態(tài)化發(fā)展的技術(shù)路徑

2.1 高值化路徑：高質(zhì)發(fā)展升級產(chǎn)業(yè)生態(tài)化

充分利用現(xiàn)有產(chǎn)能及產(chǎn)品特性向下游低碳高附加值方向發(fā)展，大力推進(jìn)煤制烯烴、煤基乙二醇等工藝多元化發(fā)展，做精現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，加強(qiáng)技術(shù)改造升級，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，著力推進(jìn)煤制油產(chǎn)品精細(xì)化拓展，發(fā)揮副產(chǎn)氫經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，大力推廣煤基新型材料，提高產(chǎn)品附加值，有效降低單位產(chǎn)品增加值排放強(qiáng)度[3]。

2.2 綠色化路徑：綠色發(fā)展促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化

主要包括綠色生產(chǎn)和綠色產(chǎn)品。綠色生產(chǎn)是以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)，以管理和技術(shù)為手段，實(shí)施煤化工生產(chǎn)全過程污染控制，使資源消耗和污染物產(chǎn)出最少化，包括引導(dǎo)低效產(chǎn)能和裝置有序退出、推廣節(jié)能低碳技術(shù)裝備、有序提高電氣化率、深度優(yōu)化全廠換熱網(wǎng)絡(luò)等。綠色產(chǎn)品是在煤化工生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染較小，在使用過程中有益于下游用戶節(jié)能、減排、降碳，在廢棄階段易于回收和處置的產(chǎn)品，包括開發(fā)綠色產(chǎn)品、創(chuàng)建綠色工廠、建立綠色供應(yīng)鏈以及實(shí)施綠色戰(zhàn)略、綠色標(biāo)志和綠色生產(chǎn)等[4]。

2.3 循環(huán)化路徑：融合發(fā)展保障產(chǎn)業(yè)生態(tài)化

通過與石油化工、鹽化工及冶金建材等其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)融合，或與天然氣化工、可再生能源及安全高效的核能等進(jìn)行多能融合的方式，從減量化、再利用及資源化3個(gè)維度保障產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展[5]。

2.4 低碳化路徑：低碳發(fā)展引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化

通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展等多種手段，盡可能地減少高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏。包括推進(jìn)碳捕集、封存和利用技術(shù)，推進(jìn)利用二氧化碳生產(chǎn)可降解聚合物、利用二氧化碳加綠氫制甲醇、利用二氧化碳干重整制合成氣以及利用二氧化碳制其他化學(xué)品等[6]。

2.5 數(shù)字化路徑：智能化發(fā)展加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)化

隨著工業(yè)化進(jìn)程，數(shù)字技術(shù)將賦能現(xiàn)代煤化工能源體系，促進(jìn)現(xiàn)代煤化工減排降碳。數(shù)字化技術(shù)與現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)深度融合，帶來更加精準(zhǔn)的創(chuàng)新、推動(dòng)智能制造和精益化生產(chǎn)、顛覆傳統(tǒng)消費(fèi)方式，將成為現(xiàn)代煤化工生態(tài)化發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。?shù)字化將構(gòu)建現(xiàn)代煤化工新生態(tài)，將成為未來現(xiàn)代煤化工減排降碳的主要路徑之一[7]。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，云計(jì)算、區(qū)塊鏈技術(shù)、5G等數(shù)字技術(shù)在現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)、消費(fèi)、交易、貯存等環(huán)節(jié)廣泛應(yīng)用，能夠顯著削減現(xiàn)代煤化工全過程的碳排放強(qiáng)度和總量，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

3 關(guān)于現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的建議

3.1 全方位推進(jìn)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展

(1)從企業(yè)層面，鼓勵(lì)利用綠色技術(shù)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，突出綠色制造，促進(jìn)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)向綠色高效先進(jìn)升級迭代。

(2)從產(chǎn)業(yè)鏈層面，開展聯(lián)合攻關(guān)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈向高端化、多元化發(fā)展，提高資源的綜合利用性。

(3)從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整層面，通過煤-油-化一體化深度耦合發(fā)展，進(jìn)行能源梯級利用和資源綜合利用，淘汰落后產(chǎn)能，探索現(xiàn)代煤化工與石油化工、聚酯化纖、冶金、電力、建材等產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，加快高新技術(shù)和戰(zhàn)略性新興制造業(yè)發(fā)展。

3.2 推進(jìn)現(xiàn)代煤化工園區(qū)生態(tài)化建設(shè)

(1)從產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化層面，加快完善煤化工產(chǎn)業(yè)金融支持性政策，由政府牽頭、企業(yè)參與聯(lián)合建設(shè)綜合性園區(qū)，引導(dǎo)相互關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)要素及產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈上下游相關(guān)企業(yè)向園區(qū)集中，共建共享，提升產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集聚的綜合水平。

(2)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)生態(tài)化改造，積極促進(jìn)企業(yè)循環(huán)式生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)循環(huán)式組合、資源循環(huán)式利用。

(3)推進(jìn)智慧化園區(qū)建設(shè)，積極探索智能工廠+綠色生產(chǎn)經(jīng)營模式，全面提升煤化工園區(qū)智能化運(yùn)行水平[8]。

3.3 發(fā)揮創(chuàng)新對現(xiàn)代煤化工生態(tài)發(fā)展的支撐和引領(lǐng)作用

(1)強(qiáng)化環(huán)保技術(shù)研發(fā)，引導(dǎo)企業(yè)加大清潔生產(chǎn)技術(shù)、廢棄物循環(huán)利用技術(shù)、污染處理技術(shù)等環(huán)保技術(shù)的研發(fā)。

(2)加快關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)突破和基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)布局，形成一批原創(chuàng)性科技成果。

(3)開展高效節(jié)能環(huán)保裝備技術(shù)等共性技術(shù)研發(fā)，強(qiáng)化綠色低碳技術(shù)供給。

(4)遴選一批水平先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)性好、推廣潛力大、市場亟需的工藝及裝備技術(shù)，定期組織制定重大技術(shù)推廣方案和供需對接指南，優(yōu)化完善首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備、重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制，支持綠色低碳技術(shù)裝備、綠色材料的推廣應(yīng)用。

(5)積極探索政府、企業(yè)與高校、科研院所合作新模式，構(gòu)建集群綠色發(fā)展創(chuàng)新體系。

(6)大力推動(dòng)二氧化碳捕集、利用和封存等低碳技術(shù)創(chuàng)新和工程試點(diǎn)示范[9]。

3.4 完善現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的制度保障

(1)強(qiáng)化政策引導(dǎo)，促進(jìn)煤制油稅制改革，實(shí)行彈性稅制，對煤基特種燃料、煤基生物可降解塑料等高端項(xiàng)目給予定向支持。

(2)從國家層面進(jìn)一步明確煤制油氣作為國家能源安全戰(zhàn)略儲(chǔ)備或戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的定位，加快推進(jìn)煤制油品列入國家石油收儲(chǔ)目錄，推進(jìn)煤基特種燃料及煤基生物可降解材料等高端煤化工列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的新能源、新材料。

(3)發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)、智庫、第三方機(jī)構(gòu)等的橋梁紐帶作用，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化考核評價(jià)，助力現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展[10]。

4 結(jié)語

生態(tài)環(huán)境保護(hù)惠及千秋萬代。立足我國資源稟賦條件，積極探索和推進(jìn)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化高質(zhì)量發(fā)展，必將助推我國煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展取得更加矚目的成績，為我國能源高效、清潔利用和碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。