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    “過去(qu)人們(men)一提起(qi)煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)就感覺很(hen)臟。現在要(yao)為煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)正名，煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)清(qing)潔利(li)用其實可以做到與天然氣一樣環保。煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)的(de)清(qing)潔利(li)用技術已經(jing)取得(de)了巨大進步(bu)，因此(ci)，我們(men)對煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)的(de)認識也應(ying)有所(suo)改變。”環保部(bu)部(bu)長陳吉寧在剛剛結束的(de)全(quan)國(guo)兩(liang)會上的(de)公開表(biao)態(tai)，引(yin)起(qi)了業內的(de)廣泛關(guan)注(zhu)。

    中(zhong)國石(shi)化行業聯合會(hui)煤(mei)化工專委會(hui)專家、陜(shan)西省化工學會(hui)名譽理(li)事長(chang)賀永德在(zai)接(jie)受(shou)中(zhong)國化工報記者采訪時表(biao)示，我國煤(mei)炭占(zhan)一次能源總量的94%，且在相當長(chang)時期內難以改變(bian)，決定了(le)今后煤炭(tan)仍是主要(yao)能(neng)源，要(yao)摘(zhai)掉“煤臟”的(de)帽子(zi)，不管是開(kai)采(cai)、加工還是利用(yong)每個環節，只能(neng)走清潔高(gao)效利用(yong)的(de)路子(zi)。

    清潔轉化(hua)

    低階煤(mei)直轉：煤(mei)熱(re)解分質(zhi)

    在(zai)科技(ji)部公布的國家重點研發計劃“煤(mei)炭清潔高效利用”重點專項(xiang)中，明確煤(mei)炭清潔轉(zhuan)化方向(xiang)之(zhi)一是(shi)重點開(kai)展(zhan)低(di)變質煤(mei)（低(di)階煤(mei)）直接轉(zhuan)化反應和催化基礎研究(jiu)，開(kai)發煤(mei)熱解氣(qi)(qi)化分質轉(zhuan)化制清潔燃氣(qi)(qi)關鍵技(ji)術。低(di)階煤(mei)在(zai)我國煤(mei)炭總量(liang)、探(tan)明保(bao)有(you)量(liang)及(ji)產量(liang)中的占比均超過一半。

    賀永(yong)德告(gao)訴(su)記者，近年來，煤炭熱(re)(re)(re)解技術(shu)在國內異軍突起。陜西煤化集團開(kai)發的(de)低階煤分(fen)質高效(xiao)轉化多(duo)(duo)聯產技術(shu)，將低階煤通過(guo)以熱(re)(re)(re)解為核(he)心，由煤的(de)分(fen)質轉化和物(wu)質、能(neng)量的(de)梯級利(li)用(yong)，與(yu)現(xian)代煤化工技術(shu)耦合(he)集成(cheng)的(de)清潔(jie)高效(xiao)轉化路線，實現(xian)油(you)、氣、化、電(dian)、熱(re)(re)(re)多(duo)(duo)聯產，形成(cheng)了(le)中低溫熱(re)(re)(re)解、煤焦油(you)加工、半焦利(li)用(yong)、熱(re)(re)(re)解氣利(li)用(yong)、制(zhi)取化工產品系列技術(shu)，并逐步實現(xian)工業化。

    據(ju)悉，延長石油(you)集團自主開(kai)發的(de)煤油(you)共煉（Y-CCO）工業化(hua)(hua)(hua)技術，以(yi)中(zhong)低階煤與(yu)重（劣）質油(you)為(wei)原料，采用漿態床(chuang)加(jia)氫(qing)裂化(hua)(hua)(hua)與(yu)固定(ding)床(chuang)加(jia)氫(qing)裂化(hua)(hua)(hua)在線集成生(sheng)產輕(qing)質油(you)品(pin)，突破(po)了煤化(hua)(hua)(hua)工行(xing)業煤炭清潔高效(xiao)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)和石(shi)化(hua)(hua)(hua)行(xing)業重（劣）質油(you)輕(qing)質化(hua)(hua)(hua)兩個(ge)領(ling)域的(de)技術難題，達到世界領(ling)先水平。

    延長石油(you)開發的粉煤快(kuai)速加壓熱解制(zhi)油(you)與焦末制(zhi)合成氣一體化（CCSI）技術(shu)，可在一個反(fan)應器內完成煤的熱解(jie)和氣化反(fan)應，噸煤焦油收率(lv)超過15%。同時，生產可作化工原料的粗合成氣，最大化提(ti)高煤(mei)炭資源利(li)用(yong)率(lv)(lv)、轉化效率(lv)(lv)和附加值(zhi)。此外，該技(ji)術還可與(yu)IGCC（循環聯合發(fa)(fa)電）技術(shu)集成，使(shi)煤化(hua)工跨行業耦合發(fa)(fa)展。

    另外，低階(jie)煤(mei)精(jing)煉(lian)技術是(shi)像加(jia)工石油一(yi)樣對煤(mei)中(zhong)所含的有機(ji)組分(fen)進行精(jing)煉(lian)，獲得燃燒、氣化等單一(yi)轉(zhuan)化利用技術無法直接得到(dao)高附加(jia)值(zhi)的化學品等。在精(jing)煉(lian)過程中(zhong)，原(yuan)煤(mei)中(zhong)的有害(hai)成分(fen)（S、N、Hg等）發(fa)生(sheng)遷移，留在固體產物(wu)中的有害(hai)物(wu)質會大幅減(jian)少，尾氣凈化(hua)成本也會下降。該(gai)技術已在國(guo)(guo)外(wai)完(wan)成工業化(hua)示范，北京低碳清潔能源研究所在此基(ji)礎上，完(wan)成針對中國(guo)(guo)低階煤(mei)的工藝包設計，神華集團計劃(hua)在內蒙古呼倫貝爾(er)建(jian)設1000萬噸煤(mei)精煉項目。

    技(ji)術(shu)瓶頸

    半(ban)焦利(li)用：廢(fei)水(shui)處理

    目前，熱解產生的焦油、甲(jia)烷和(he)氫氣的技術已獲(huo)突破，但半焦（蘭(lan)炭）的利用仍處于探(tan)索階段。1噸煤炭(tan)熱解大約產(chan)生0.6噸半(ban)焦(jiao)，但因(yin)半(ban)焦(jiao)缺乏(fa)工業示范應用(yong)經(jing)驗，使(shi)其下游利(li)用(yong)路徑(jing)尚未打通。因(yin)此，攻克半(ban)焦(jiao)綜合利(li)用(yong)瓶頸技術刻不容緩(huan)。

    賀永德告訴記者，無煙煤(mei)(mei)(mei)和石(shi)油(you)焦(jiao)的(de)活性不如(ru)半焦(jiao)，在將半焦(jiao)加工成水(shui)煤(mei)(mei)(mei)漿(jiang)進(jin)行氣化技術上(shang)是可行的(de)，也可直接干粉氣化。更何況原煤(mei)(mei)(mei)熱(re)解后(hou)，半焦(jiao)自身內水(shui)含(han)量(liang)降低，加工成水(shui)煤(mei)(mei)(mei)漿(jiang)后(hou)煤(mei)(mei)(mei)漿(jiang)濃(nong)度比原煤(mei)(mei)(mei)提高2%～3%，氣化(hua)時氧耗和煤耗也(ye)會相應(ying)下降。

    業內(nei)專家(jia)認為(wei)，煤熱解氣化(hua)(hua)分級轉(zhuan)化(hua)(hua)主要技術難(nan)點在于熱解過程產(chan)生的焦(jiao)油含灰(hui)量控制和廢水處(chu)理，尤其是粉煤熱解容易結焦(jiao)。目前(qian)，陜(shan)煤化(hua)(hua)集團、浙江大學(xue)、中國科學(xue)院過程工程研(yan)究所等(deng)分別在開展研(yan)究攻關。

    賀(he)永德認為(wei)，熱解煤氣含甲烷35%左(zuo)右，可適當(dang)發展煤熱解制(zhi)天然氣(qi)，但廢水處理還需(xu)突破。譬如魯奇爐煤氣(qi)化(hua)溫度較低，產(chan)生的合(he)成氣(qi)中本身含10%～13%的甲烷，煤(mei)耗比水煤(mei)漿(jiang)氣化(hua)、干(gan)粉氣化(hua)低，但其(qi)污水處(chu)理非常(chang)困難、成本高，如40億立方(fang)米/年(nian)的工業裝置若達到近零排放，僅污水(shui)處理投資就需要(yao)10億(yi)元以上。建(jian)議將這部分污水(shui)制(zhi)成水(shui)煤漿再高溫氣化。

    突破路徑(jing)

    多(duo)技術耦合(he)：多(duo)聯(lian)產示范

    目前(qian)，煤熱(re)(re)(re)解氣化(hua)(hua)(hua)分(fen)(fen)級轉化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術分(fen)(fen)為熱(re)(re)(re)解和半焦相對獨立的工藝(yi)，以及熱(re)(re)(re)解氣化(hua)(hua)(hua)有機集成工藝(yi)兩類。隨著熱(re)(re)(re)解與多(duo)聯產技(ji)(ji)術日趨成熟，分(fen)(fen)質多(duo)聯產技(ji)(ji)術將成為低(di)階煤利用的主要趨勢。

    中國(guo)工(gong)程院院士、清華大學化(hua)工(gong)系教(jiao)授金涌認(ren)為，我(wo)國(guo)應大力發(fa)展(zhan)煤炭分質利用，比如粉煤提(ti)質、焦(jiao)油(you)（膠(jiao)質、瀝(li)青(qing)質）全餾程加(jia)氫、焦(jiao)油(you)全裂解(jie)等。焦(jiao)油(you)加(jia)氫生(sheng)產高標號的(de)柴油(you)難度(du)較(jiao)大，但可通過(guo)高溫裂解(jie)，作為等離子(zi)體(ti)制(zhi)乙(yi)(yi)炔的(de)原料(liao)，進而發(fa)展(zhan)節水(shui)型乙(yi)(yi)炔化(hua)工(gong)。比如等離子(zi)體(ti)煤裂解(jie)制(zhi)乙(yi)(yi)炔、乙(yi)(yi)炔醋酸生(sheng)產醋酸乙(yi)(yi)烯酯、乙(yi)(yi)炔氯化(hua)氫加(jia)工(gong)制(zhi)氯乙(yi)(yi)烯、乙(yi)(yi)炔-丁二烯-乙二腈-尼龍66等。

    賀(he)永德建議，加快以低階煤熱解為龍頭的煤炭分(fen)(fen)質分(fen)(fen)級(ji)利用(yong)多技術(shu)(shu)耦合，加大煤焦(jiao)油綜合加工生產高附加值產品新技術(shu)(shu)研發力度，做好(hao)煤、熱電(dian)、油、氣(qi)化多聯產技術(shu)(shu)示范，包括IGCC、CNG、城市熱電聯產及建材等多領域耦合，構(gou)建跨行(xing)業發展煤化工構(gou)架，使分級利用多聯產更加豐富多彩。同時煤熱解也需(xu)要大型化，比如陜西榆(yu)林(lin)能源化工集團單套100萬噸/年(nian)煤(mei)熱解回轉爐工藝設(she)計已完成，下游可配套甲烷直接進天然氣管道。

     來源：中國(guo)化(hua)工報