中國報告大廳網訊，隨著「雙碳」目標的推進，我國作為全球最大的能源消費國，面臨著巨大的碳減排挑戰。尤其是煤化工行業，在能源結構轉型的大背景下，如何實現綠色轉型和高質量發展，成為亟待解決的問題。本文通過對煤化工行業的現狀分析，探討面臨的挑戰及提質增效的對策，以期為行業的可持續發展提供參考。

  《2025-2030年全球及中國煤化工行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，我國作為世界上最大的能源消費國，在碳排放方面面臨著巨大的壓力。2020年，國家主席在聯合國大會上宣布了中國的碳達峰和碳中和目標，標誌著我國能源轉型進入了新的階段。在這一背景下，煤化工行業，作為能源領域的關鍵部分，正面臨著前所未有的挑戰和機遇。寧東能源化工基地作為我國重要的現代煤化工產業基地，其發展狀況對國家能源戰略有著深遠的影響。然而，目前該行業存在產品結構不合理、綜合能耗高、固廢排放量大以及企業盈利水平較低等問題。為應對這些挑戰，必須從優化產品結構、降低能耗、加強固廢綜合利用以及推動二氧化碳綜合利用等多方面入手，尋求高質量發展的路徑。

  一、煤化工行業面臨的主要問題

  (一)產品結構不合理

  對比不同工藝路線的甲醇制烯烴工藝，以MTP與MTO為例，按照年處理甲醇180萬噸計算，MTP工藝生產丙烯48.2萬噸/年、乙烯1.8萬噸/年，雙烯收率27.6%，副產物混合芳烴20.6萬噸/年、LPG7.3萬噸/年;同等規模的DMTO-Ⅲ裝置生產丙烯32.75萬噸/年、乙烯34.75萬噸/年，雙烯收率37.5%，副產物LPG和混合碳四共計5.34萬噸/年。

  (二)綜合能耗高

  MTP反應採用固定床反應器，反應溫度450-500℃，原料為精甲醇，進料溫度470℃，燃氣、蒸汽和循環水消耗量較大;MTO反應採用流化床反應器，反應溫度440℃，原料為粗甲醇(含水5%)，進料溫度250℃，燃氣、蒸汽和循環水消耗量較小。DMTO-Ⅲ技術噸烯烴產品能耗344 kg標煤。

  (三)固廢排放量大

  煤化工行業固廢處置及綜合利用是困擾行業發展的又一個難題，固廢類型主要為氣化渣、氣化濾餅、鍋爐渣、粉煤灰。經調查，2022年寧東地區一般工業固體廢物產生量為2797萬噸，其中，綜合利用量為1212萬噸，處置量為1585萬噸，綜合利用率為43.3%，低於全國平均水平。

  (四)企業盈利水平低

  2018—2022年，國內聚丙烯產能呈延續增長趨勢，年平均增長率為10.27%。2018年的增長率為3.03%，是近5年最低的一年;最高的一年為2020年，增長率為16.78%，當年新增產能為400萬噸，其餘年份增長率均在10%以上。聚丙烯市場呈現出供應過剩的局面，市場價格下行趨勢明顯。聚丙烯價格一般在6000-8500元/噸之間波動，煤制聚丙烯的盈利空間進一步壓縮，加之副產品汽油組分油在2019年1月1日之後徵收燃油消費稅，企業市場競爭力明顯弱化。

  二、煤化工提質增效對策

  (一)現有產品的延鏈強鏈補鏈

  開發高端聚丙烯：國內聚丙烯市場目前存在從產能相對過剩走向產能絕對過剩的趨勢，但部分高端聚丙烯專用料國內市場對外依存度較高。因此，開發專用料迫在眉睫，如茂金屬聚丙烯、丙丁共聚聚丙烯樹脂、PP纖維料、特種BOPP膜料、PP汽車用注塑料、PP電子電氣用注塑料、PP管材管件PP-R(熱水)/PP-B(冷水)、無規共聚聚丙烯專用料、高挺度熱成型聚丙烯專用料、抗菌防霉聚丙烯樹脂、高熔體強度聚丙烯樹脂、聚丙烯發泡材料專用料、高熔指抗沖共聚聚丙烯、聚丙烯無紡布專用料和高剛性均聚聚丙烯專用料等。

  拓展甲醇下游產品：目前園區的甲醇下游主要是聚丙烯、聚甲醛等產品，結構單一，市場飽和度高。大化所提出了甲醇經甲縮醛制聚乙醇酸(PGA)，PGA又稱聚羥基乙酸，是一種單元碳數最少、具有可完全分解的酯結構、降解速度最快的脂肪族聚酯類高分子材料。噸產品原料煤消耗僅為煤制烯烴的1/2，CO₂排放約為煤制烯烴的1/3。

  發展乙烯下游產品：中科院大連化物所以乙烯、一氧化碳、氫氣為原料，以鈷和銠膦絡合物為催化劑，生產合成丙醛，現已完成5萬噸/年工業放大。該技術發明的乙烯氫甲醯化金屬Rh單原子多相催化劑屬於首創技術，整體技術達到國際領先。目前園區乙烯富餘量約3萬噸，通過操作優化調整，還可以增加2萬噸產能，有利於實現產品多元化。

  發展丙烯下游產品：丙烯下游產品主要為環氧丙烷(HPPO)、丙烯腈(AN)、丙烯酸(GAA-SAP)、苯酚丙酮-雙酚A-PC、直接氧化法環氧氯丙烷等高附加值高端石化產品。近年丙烯直接氧化法製備環氧丙烷技術比較受推崇。直接氧化法(HPPO)是指丙烯用雙氧水直接氧化製成環氧丙烷，生產過程只生成環氧丙烷和水，工藝流程簡單，產品收率高，沒有其他副產物，基本無污染，屬於環境友好的清潔生產系統。國外由贏創與伍德公司、陶氏化學和巴斯夫(BASF)公司聯合開發和工業化推廣。2014年底，中石化長嶺自主研發的10萬噸/年HPPO法環氧丙烷裝置順利投產，江蘇怡達化學自主研發的生產工藝達到國際先進水平，2022年10月，泰興怡達年產15萬噸環氧丙烷裝置建成運行。

  (二)裝置挖潛降耗

  煤化工企業中節能降耗技術的應用具有重要的現實意義。通過改善反應工藝條件、廢水廢熱回收、新技術開發等一系列措施，可以達到節能降耗的目的。開展節能診斷，健全能源管理機構，優化能源管理制度，完善能耗計量統計，堅持效益為先，積極推進應用先進可靠、能耗最低、節水型綠色工藝和技術。重點關注單元過程優化集成、先進控制、動力系統變頻應用等為主的工藝節能技術。近年來，通過工頻改變頻、餘熱回收與利用、循環水塔節水消霧、系統自適應「卡邊」操作等措施，每年實現節能5萬噸標準煤。

  (三)開展固廢綜合利用

  根據西北地區區位特點及「煤化一體化」協同優勢，以效益優先為導向，開展粉煤灰外運至終端用戶附近，用於生產水泥等建材;積極推進煤礦粉煤灰灌漿研究測試;開展渣鋪路、沉降區生態恢復的探索;與中國科學院工程熱物理研究所等科研院所開展氣化灰渣CFB焚燒爐摻燒、氣化濾餅提碳凝膠等技術中試研究。堅持「源頭控制、過程管理、前端利用、終端處置」的原則，實現減量化、資源化，真正做到「變廢為寶」。

  (四)CO₂綜合利用

  煤化工行業分析指出，2021年，全球與能源相關的二氧化碳排放量達到363億噸，創下歷史新高。其中，中國二氧化碳排放量超過119億噸，占全球總量的33%。煤化工行業更是排碳大戶，以某企業為例，每年轉化煤炭700萬噸，排放二氧化碳1100萬噸。目前現有低碳/脫碳技術受制於工業應用難度大、成本高等因素，還無法支撐我國實現碳中和目標。因此，以CCS、CCUS等為主要攻關技術是今後碳減排的方向。

  三、總結

  在分析總結不同煤、甲醇制烯烴工藝路線的基礎上，找出了產品結構不合理、綜合能耗高、固廢排放量大、企業盈利水平低四個方面的問題，提出現有產品延鏈強鏈補鏈、裝置挖潛降耗、開展固廢綜合利用、CO₂綜合利用等對策，以實現裝置提質增效的目的。在「雙碳」目標的背景下，煤化工行業必須積極應對挑戰，通過技術升級和管理優化，實現綠色、低碳、高質量的發展。