煤炭清洁高效利用发展探讨

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1煤炭清洁高效利用产业背景

我国是以传统化石能源为主的能源消费结构。能源清洁化替代任务非常艰巨，国内很多地区能源生产消费的环境承载能力接近上限，大气污染形势严峻。煤炭消费量占终端能源消费比重高达20%以上，高出世界平均水平10个百分点。发展能源清洁替代，减轻中国进口石油压力，优化国内能源消费结构、大力提高能源利用效率，这对保障国家能源安全、缓解环境承载能力具有重大意义。因此，我国实施能源替代战略，发展思路：以新能源替代传统能源，以优势能源替代稀缺能源，以可再生能源替代化石能源，逐步提高替代能源在能源结构中的比重。我国能源消费是以煤炭为主的化石能源消费结构。我国煤炭贮量丰富，石油、天然气资源则相对贫乏，2017年中国国内石油净进口量约为3.96亿吨，同比增长10.8%，增速比上年高1.2个百分点。2017年，石油对外依存度达到67.4%，较上年上升3%，创历史新高。2017年我国天然气消费量2373亿立方米，同比增长15.3%；天然气产量1480亿立方米，同比增长6.9%；全年进口量增长30%，导致2017年我国天然气对外依存度达39%，相比2012年增长10个百分点左右。由于国内逐年递增的油气需求，成为制约我国经济发展的瓶颈。利用我国丰富的煤炭资源优势，大力发展煤炭清洁利用技术，实现生产优质清洁能源产品以及延伸产品产业链，对于优化国内能源消费结构，保障能源安全，保证社会经济的可持续发展。

2煤炭清洁高效利用发展方向

煤的清洁高效利用技术主要是：使碳、氢、氧等有效组分高效转化，硫、氮等污染组分联合脱除；富碳、富氢的原料充分利用；提高物料转化的效率、实现能量梯级的利用；使高温气体净化分离，反应分离一体化；新型清洁煤燃烧、低碳产品合成与低碳排放过程。在煤炭清洁高效利用生产能源产品（煤制天然气、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制油等）中，煤制天然气技术路线能量转化效率较高，单位能量水消耗最低，单位能量投资最省，工程化建设成熟度高，是煤炭清洁利用并转化为清洁能源产品的最佳方式。能量效率由低到高为间接煤制油＜二甲醚＜甲醇＜煤制天然气，煤制天然气技术路线能量转化效率最高。不但可以大幅降低煤炭消耗数量，同时大量减少二氧化硫、二氧化碳的排放。产品输送环节，煤制天然气可由国家燃气管道输送，节能、环保、安全，且成本较低，而二甲醚（加压液化）、甲醇、油品都是易燃易爆的液体产品，运输成本高，运输安全风险大。综上所述，在产品运输上，煤制天然气更具优势。天然气是清洁高效的优质燃料，在化石能源中污染物排放最少，热值高于煤炭与石油。2015年我国的能源消费结构为，煤炭占64%，石油占18.1%，而天然气却只占5.9%，远低于世界平均水平。依据《天然气发展“十三五”规划》，2020年国内天然气综合保供能力达到3600亿立方米以上，产量达到2070亿方米，天然气占一次能源消费比例提高至8.3%~10%。合理利用天然气是减少大气污染，改善环境空气的有效途径。

3煤碳清洁高效利用对环境保护的推动作用

无论过去、现在、还是将来，煤炭在我国都是能源的主角，占能源供给和需求的70%左右。在2013年6月，国家国务院通过大气污染防治十条，由环保部牵头相关部委制定的“大气污染治理行动计划”于2013年9月出台，国内环境问题已成为影响到千家万户健康的重要因素以及国家可持续发展的重要挑战。因此，在国内煤炭集中的中西部地区，发展建设煤炭清洁高效利用项目，例如：大型煤制天然气项目，采用先进的煤气化和净化工艺大规模制取天然气，并集中处理含硫酸性气体，回收硫磺，大幅降低对环境的影响；同时回收煤中的焦油、酚、氨等有用组分，清洁高效的利用煤炭资源。符合环境保护与节能减排的需要。

4煤炭清洁高效利用项目具有良好的经济效益

和社会效益，并且符合国家产业政策国家“十三五”发展规划中将煤炭清洁高效利用技术作为我国今后能源建设的战略重点。我国发展煤炭清洁高效利用技术，符合我国“富煤缺油少气”资源状况的国情。利用丰富的煤炭资源生产煤基清洁燃料和化工品，是当前和未来几十年中国能源结构建设的重要需求。需要在我国中西部水资源丰富的煤炭大省，将煤炭资源优势就地转化为技术优势，建设一批大型煤炭清洁高效利用示范基地用于生产高附加值产品，替代大量进口的高品质化工产品，是实现当地经济结构调整与优化升级的重大举措，也符合国家产业政策，并保障国家能源安全。因此，加快我国煤炭行业改革创新，实现煤炭资源就地转化，变不利因素（如煤炭直接燃烧及消费过程污染大）为有利因素（煤基清洁燃料和化工产品附加值高，无运输污染），减少产煤地区大量煤炭外运，对国家能源经济的可持续发展，保护环境具有重要的战略意义。

5煤炭清洁高效利用发展方式分析

发展煤炭清洁高效利用技术是加快煤炭行业转型升级，提高煤炭附加值，延伸煤炭产业链，使有限的煤炭资源无限利用。但是发展大型煤炭清洁高效利用产业必须合理统筹煤炭资源、生态环境、水资源环境、技术进步和基础设施等因素。以煤炭富集区域内各种社会资源及技术资源互补、共同发展为重，科学分工、合理安排煤炭清洁高效技术产业链上、下游的产品布局。打造绿色低碳、技术先进、能效转化率高，抗风险能力强的产业集群。

6结语

国家鼓励通过煤炭的清洁利用技术发展替代能源和化工产业，煤制天然气通过先进的气化技术将煤炭高效利用和清洁合理转化，生产清洁能源（天然气），将煤炭中的污染物质集中收集生产副产品（石脑油、柴油、硫磺等），提高项目的盈利能力。煤炭清洁利用将充分发挥地方和投资企业的资源、资金和技术优势。根据能源市场需求，促进了煤炭企业向产品多元化方向发展，培育新的产业布局及经济增长点，为煤炭企业带来良好的经济效益和社会效益。