“雙碳”背景下現(xiàn)代煤化工的發(fā)展前景

“雙碳”背景下現(xiàn)代煤化工的發(fā)展前景摘要：目前我國經(jīng)濟水平和科技水平的快速發(fā)展，煤礦是我國重要資源之一。在碳達峰、碳中和目標(biāo)的壓力之下，煤化工行業(yè)發(fā)展到了必須要轉(zhuǎn)型升級的節(jié)點，必須要嚴(yán)格按照國家“十四五”規(guī)劃綱要中提出的相關(guān)要求進行調(diào)整，切實推進綠色低碳環(huán)保技術(shù)，處理好發(fā)展與安全的關(guān)系，統(tǒng)籌自身與其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展，同時兼顧常態(tài)下的經(jīng)濟性，實現(xiàn)煤化工高質(zhì)量發(fā)展。煤化工行業(yè)要想在未來國家能源規(guī)劃中占有一席之地，就要嚴(yán)格按照綠色低碳的發(fā)展方向，把提高能效作為能耗“雙控”的主攻目標(biāo)，持續(xù)調(diào)整優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)，加快推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展，不斷培育壯大新興產(chǎn)業(yè)，著力打造有效支撐轉(zhuǎn)型的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)體系，為煤化工高質(zhì)量發(fā)展培育強勁動能，為實現(xiàn)碳達峰碳中和作出煤化工行業(yè)的貢獻。關(guān)鍵詞：煤化工；碳排放；新能源；回收利用；綠色發(fā)展引言現(xiàn)代煤化工行業(yè)要達到“雙碳”目標(biāo),就必須實現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,形成煤、石油、清潔能源、現(xiàn)代綠色能源等為一體的化工產(chǎn)業(yè)集群,積極推進降低“三高”關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和運用,真正走向了現(xiàn)代化、低碳化、多元化的發(fā)展道路。屆時,現(xiàn)代煤化工也許將徹底進入溫室氣體零排放時代,真正實現(xiàn)現(xiàn)代煤化工高質(zhì)量發(fā)展[1]。1煤化工技術(shù)發(fā)展情況在當(dāng)前煤炭儲備量逐漸下降的當(dāng)下，煤化工技術(shù)的發(fā)展不僅能夠提升煤炭資源的利用率，降低煤炭資源的消耗量，緩解能源短缺的問題，還能降低煤炭資源利用所造成的環(huán)境污染，為現(xiàn)代化能源工程的推進提供有效的支持?，F(xiàn)階段，提升對現(xiàn)代煤化工技術(shù)發(fā)展應(yīng)用情況的關(guān)注度，并對其進行合理優(yōu)化，已經(jīng)成為推動我國化工行業(yè)健康發(fā)展的有效方式之一。傳統(tǒng)煤化工技術(shù)向現(xiàn)代煤化工技術(shù)而演變，使得煤化工產(chǎn)品更豐富，創(chuàng)造的社會價值更顯著。具體來說，經(jīng)歷了十多年的科技攻關(guān)，我國現(xiàn)代煤化工技術(shù)得到了有效的發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)初步完成了從煤炭資源到油氣資源、基礎(chǔ)化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換工作，為我國煤炭資源儲量相對較多這一優(yōu)勢的發(fā)揮提供了有效的支持，有效降低了我國對石油、天然氣這些化石能源的依存度，為國家能源安全的保障工作提供了有效的支持。2現(xiàn)代煤化工技術(shù)的發(fā)展趨勢2.1加快科技創(chuàng)新步伐要以科技創(chuàng)新為抓手，不斷提升資源利用效率和社會效益，由單純粗放的投資型開發(fā)模式向技術(shù)驅(qū)動型開發(fā)模式演進。集中精力提升技術(shù)水平，應(yīng)用復(fù)雜環(huán)境下精細(xì)化開采技術(shù)和裝備，通過地下采選一體化開采技術(shù)，提升煤炭回采率。通過多技術(shù)協(xié)同、集約化開采利用的綠色采選模式，構(gòu)建集成高效開采、低碳節(jié)能、安全環(huán)保的共性關(guān)鍵性技術(shù)體系，實現(xiàn)高質(zhì)量開采。加快智能煤礦建設(shè)，通過采用大數(shù)據(jù)和智能控制技術(shù)，實現(xiàn)自動化、遠程化、可視化、智能化和集成化管理，提高智能化、集約化和高效化發(fā)展水平，提升節(jié)能低碳環(huán)保效果。2.2現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品需求量增長我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，社會經(jīng)濟處于高速發(fā)展的階段，化工行業(yè)作為滿足當(dāng)前社會生產(chǎn)、生活物資需要的重要行業(yè)，在人們的美好生活中扮演著極為重要的角色?，F(xiàn)階段，相較于發(fā)達國家，我國的人均化工原料消費水平偏低，人均化工產(chǎn)品消費量也不夠高，特別是我國的人均烯烴、芳烴消費量與發(fā)達國家之間存在著較大的差距。盡管在剔除石化制品成品出口量后，我國人均化工產(chǎn)品實際消費量極低，但這一情況反映了我國的煤化工產(chǎn)品有著較高的發(fā)展?jié)摿?，提升我國現(xiàn)代煤化工技術(shù)質(zhì)量水平，提升煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)效率，成為了切實滿足人們對煤化工產(chǎn)品消費需求的重要舉措。2.3降低雜質(zhì)含量通過優(yōu)化錨桿回收裝置提高對煤炭中雜質(zhì)的回收率，設(shè)計裝置采用油缸、U形環(huán)、鏈條、錨桿鎖緊裝置等制作而成，以乳化液為動力，在采煤工作面上下順槽超前支架上對錨桿回收裝置進行可靠固定，在采煤機割溜尾段之前，先提前將煤壁兩側(cè)距工作面最近一排錨桿的錨桿帽、護板等進行拆除回收，然后使用錨桿回收裝置的鎖緊裝置將錨桿的外露端固定，煤機對溜尾段煤壁造成擾動后，利用回收裝置對錨桿產(chǎn)生200～280N的拉力將錨桿拉出。整個過程中，不需要工作面設(shè)備停機，從而提高單產(chǎn)和工作效率，保障工人的安全。以此合理提高煤炭回收率，加強頂板放煤方式管理，提高煤質(zhì)。2.4現(xiàn)代煤化工與綠電綠氫技術(shù)結(jié)合發(fā)展近年來中國國內(nèi)以光電科技、風(fēng)能為代表的綠電技術(shù)迅速發(fā)展壯大,同時電解水制氫氣的綠色發(fā)展道路也快速崛起,由于光電、風(fēng)電成本較低，致使水電解制氫氣成本也伴隨著大幅下降。目前的煤化工工藝中氫氣獲取方法主要是以采用水煤氣變換反應(yīng)產(chǎn)生CO為代價生產(chǎn)的,但如果將煤化工技術(shù)生成過程中所需要的氫氣由燃?xì)猥@取或者直接采用更為綠色環(huán)保綠氫技術(shù)獲得,而沒有采用過度消耗CO來調(diào)整合成氣中的H2類型/CO比,將會降低CO2的排放量。如果能夠?qū)崿F(xiàn)光電、風(fēng)電等綠色發(fā)電的方式與綠氫及現(xiàn)代煤化工的完全結(jié)合，可能未來煤化工生產(chǎn)工藝將進行重大轉(zhuǎn)型,整個煤化工工藝將會轉(zhuǎn)化為:綠電+煤氣化+綠氫的綠色合成工藝，綠氫用于合成氣補氫和下游生產(chǎn)的加氫精制過程,可縮短甚至完全不用CO變換的制氫工藝,伴隨著凈化和脫碳規(guī)模也將會明顯降低。2.5擴大綠氫在移動場景的應(yīng)用以減少碳排放中國的風(fēng)電和光伏資源非常豐富，隨著技術(shù)的進步，可再生能源的發(fā)電成本越來越具有競爭力，為發(fā)展“綠氫”提供了有利條件；且國家在大力支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來，氫能相關(guān)的高性能產(chǎn)品及催化劑等核心技術(shù)開發(fā)取得了重大進展，氫能產(chǎn)業(yè)上已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗，為氫能的高效利用打下了堅實的基礎(chǔ)。目前，氫能的主要發(fā)展方向是利用光伏風(fēng)能獲得綠色氫氣，然后為汽車或者工業(yè)裝置供氫，降低碳排放，該路線產(chǎn)出的氫氣成本較高，且光伏風(fēng)能發(fā)電具有不穩(wěn)定性的特點，因此，我們需要加大對儲能和綠氫相關(guān)技術(shù)的研究。2.6優(yōu)化生產(chǎn)工藝原煤開采過程中，結(jié)合影響塊煤產(chǎn)出率的主要因素（采煤工藝、牽引速度、滾筒截齒排列方式、采煤機裝煤方式），本文首先提出要優(yōu)化煤炭資源開采過程中的開拓布局，對于三角區(qū)塊段，全部改為仰采或平采，減少俯采對塊煤的影響。在此基礎(chǔ)上，改變采煤工藝，采煤機割煤時，采用“前滾筒割底煤、后滾筒割頂煤”的方式快速推采，前滾筒截割底煤后，最大限度地增加頂煤的活動自由面，在自重及后滾筒截割的作用下，提高煤體截割的便利性，使得易形成大塊煤體，以此提高塊煤率，同時這種采煤方式可以在一定程度上避免二次空刀掃浮煤造成的重復(fù)破煤，提高原煤成塊率。一般情況下，將采煤機牽引速度提高到6～7m/min，對應(yīng)地增加煤機截齒切削厚度。需要注意的是，采煤機牽引速度決定了滾筒的牽引速度，同時對滾筒的破煤和裝煤過程有很大的影響。因此，應(yīng)根據(jù)采煤工作面實際情況調(diào)整割煤速度，提高采煤機截割速度可增加煤機截齒切削厚度，對于提高塊煤產(chǎn)生率具有重要價值。結(jié)語綜上所述，煤炭企業(yè)要順應(yīng)“雙碳”目標(biāo)要求，將綠色發(fā)展理念貫穿于資源開采利用全過程，加快推進綠色低碳轉(zhuǎn)型，是保障我國能源與經(jīng)濟安全的重要舉措。隨著當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對高端煤化工產(chǎn)品的需求量在不斷增長。為了切實滿足人們實際需要，對現(xiàn)代煤化工