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碳减排要求不断升级!现代煤化工如何破局?
        日前,内蒙古自治区发改委公布《2020年全区现代煤化工产品价格运行情况及2021年走势预测》显示,受多重因素影响,上下游产品市场行情整体欠佳,全区七大类煤化工产品价格指数全年以低位运行为主。直至去年12月,煤制气、煤制聚丙烯等产品的平均交易价格,同比增幅才首次由负转正。

        在国际油价大幅下跌和新冠疫情双重冲击下,整个煤化工行业日子都不好过。由于用水、用能及环境容量等指标日趋收紧,现代煤化工产业将持续承压,特别是碳达峰及碳中和要求,对行业提出更严峻的考验。


        部分企业已纳入碳排放重点名单

        根据生态环境部印发的《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》,重点排放单位需在1月29日前完成碳配额预分配。记者注意到,在首批2225家企业中,大唐克旗煤制气、神华宁煤、伊泰化工、宝丰能源等多家煤化工企业均被纳入。

        发电行业2013-2019年任一年排放2.6万吨二氧化碳当量,折合能源消费量约1万吨标煤,即被纳入首批全国碳交易配额管理重点名单。这些企业的主营业务虽是煤化工,但因配备自备电厂、消耗大量电力,同样被列为重点。现阶段,仅针对煤化工企业发电排放进行配额管理,但相比之下,其生产过程的碳排放更甚,煤化工项目本就是排放大户、地方重点监管对象,只是暂未全部参与全国碳市场。下一步将加严管控,针对行业出台更详细的碳盘查、碳核算等指南。

        中国科学院院士包信和也表示,1吨煤排放2-3吨以上二氧化碳,高碳正是煤化工产业长期被诟病的主要问题之一,转化过程能否不排碳是关键所在。

        中国工程院院士、中科院大连化学物理研究所所长刘中民进一步称,煤化工碳排放属性是过程排放,而非煤炭燃烧排放。仅依靠煤化工系统自身的技术进步和效率提升,实现低碳清洁发展仍面临挑战。

        用水、用能及环境指标更难获取

        由于获取用水、用能及环境容量指标难度加大,产业还面临更多压力。

        我国现代煤化工布局以“三西”及宁夏为核心,以新疆、青海为补充,以东部沿海为外延,很多项目就在缺水的黄河流域。所有的煤制油、85%的煤制烯烃、一半左右的甲醇制烯烃项目,均位于黄河沿线省(区)。若不算上水系发达的四川,沿线省(区)水资源总量不足全国的10%。根据现有产能及用水情况计算,黄河流域现代煤化工用水总量约为5.3亿立方米/年,未来5-10年,预计增至6.2亿立方米/年。水资源形势严峻,必须执行最严格的取水管理政策。”

        十三五’时期,西北多地高耗煤产业发展迅速,由于提前透支能耗和环保指标,不少地方能耗控制、环境容量已触及‘天花板’,导致新建和后续规划项目的审批屡屡受阻。

        放在能源系统大格局下统筹考虑

        在多位业内人士看来,现代煤化工是煤炭清洁高效利用的主流方式之一,也是石油化工产业的有效补充,可缓解石油对外依存度过高等问题,具备条件的地区适度发展有其必要性。挑战当前,行业亟待探寻出路。

        以用水问题为例,韩红梅建议加强省(区)水资源统筹配置,对新建项目深入开展水资源论证,保障重大项目、示范项目用水需求。“产业自身要不断优化用水方案,例如综合利用配套煤矿的疏干水或矿井水,尽量降低黄河取水需求;重视工艺源头节水及全流程系统节水,提高全厂用水效率。”

        围绕碳减排,刘中民提出,应将煤化工放在能源系统的大格局下统筹考虑,打破各能源品种相互独立分割的局面,推动各能源系统间资源优势“合并”。“一方面,突破高能耗、高水耗、高排放等关键技术瓶颈,实现高碳能源绿色低碳转型发展。重点研究煤转化、油煤气耦合制燃料和大宗化学品的新路线,推动煤化工与石油化工融合发展及转型升级。另一方面,创新驱动低碳化多能战略融合,利用可再生能源、高温核能等制取的低碳氢,可补充煤化工之所缺,同时与二氧化碳通过催化耦合制取油品和大宗化学品,以产氢和用氢为纽带,总体上可实现低碳化。”

        上述专家认为,“十四五”期间,应根据资源承载能力和环境容量控制发展速度,按照能源保障、运输和价格能力,安排资源开发规模和产业布局。以石油化工产品能力补充和原料多元化为重点,采取产业园区化、装置大型化、产品多元化及过程绿色化的方式,推动产业集聚发展。
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