中国发展改革报社记者白雪
煤化工(884281)行业是我国能源(850101)化工(850102)体系的“压舱石”,在保障国家能源(850101)安全、支撑基础化工(850102)原料供应等方面发挥着不可替代的作用。为落实《“十五五”碳达峰行动方案》《关于开展重点行业节能降碳改造攻坚三年行动的通知》等政策部署,推动先进节能降碳成果与企业改造需求精准对接,近日,由国家节能降碳中心主办、中国化工(850102)节能技术协会协办的煤化工(884281)行业节能降碳技术交流会在山西省太原市召开。
参会代表围绕煤化工(884281)节能降碳政策解读、煤气化技术创新、低温余热制冷、固废资源化处理、二氧化碳制备绿色化学品等开展交流对接,助力煤化工(884281)行业绿色低碳高质量发展。与会专家认为,当前政策支持力度不断加大,创新技术迭代加速,行业节能降碳正从单项设备节能向全流程、系统化降碳升级。
成效与差距并存行业转型承压
国家节能降碳中心相关负责人表示,当前国内外能源(850101)形势复杂多变,煤化工(884281)行业作为能源(850101)化工(850102)体系的重要组成与战略储备力量,在保障国家能源(850101)安全、实现化工(850102)原料多元供给、提升产业链供应链自主可控水平方面具有重要意义。
压力首先来自气候形势与“双碳”目标的刚性约束。2024年,全球平均气温比工业化前水平高出1.55摄氏度,首次突破1.5摄氏度的临界变暖阈值,成为有气象记录以来最热一年;2025年,大气二氧化碳的浓度继续升高,极端高温天气仍在持续。
2025年9月,中国政府宣布2035年国家自主贡献目标,提出“全经济范围温室气体净排放量比峰值下降7%~10%”的绝对量减排目标,并设定非化石能源(850101)消费(883434)占比达30%以上等三个量化指标。
面对刚性约束,行业自身也在持续挖潜并取得一系列成就。中国化工(850102)节能技术协会高级顾问陈广卫表示,过去十年,我国煤化工(884281)行业在节能降碳领域取得积极进展,大型高效煤气化、煤制油气、煤制烯烃、甲醇制烯烃、CCUS示范等技术不断突破,单位产品煤耗、能耗和水耗持续下降,进一步推动了碳排放强度下降。
但他也坦言:“行业仍面临一些关键瓶颈,如高端催化剂、核心装备、关键材料的自主化水平有待提升,低品位余热利用、固废资源化利用、全流程能效优化等仍有较大提升空间。”
上述瓶颈在煤化工(884281)大省有着具体体现。山西省能源(850101)局能源(850101)清洁利用处处长郑中南直言:“山西煤化工(884281)产业仍以焦炭、合成氨、甲醇等初级产品为主,占比超过70%,产业链短、附加值低、碳排放强度高的局面尚未根本改变。部分企业能效水平与标杆差距明显,节能改造成本高、投入大,行业整体效益下滑影响了企业改造积极性。CCUS等深度减排技术尚处于起步阶段,先进适用技术的推广应用任重道远。”
政策“组合拳”划定三年攻坚路线图
压力之下,政策力度同步加码。
今年以来,政策“组合拳”密集落地。4月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》,对推进新形势下的节能降碳工作作出系统部署,明确了总体要求、重点任务和实施路径。5月,国家发展改革委等部门印发《关于开展重点行业节能降碳改造攻坚三年行动的通知》,将甲醇、合成氨等煤化工(884281)行业列为节能降碳改造攻坚行动的重点任务。7月,国务院印发《“十五五”碳达峰行动方案》,专门部署煤化工(884281)低碳化改造工作,明确要求持续压减单位产品煤耗和碳排放,大力推进煤化工(884281)项目与绿电、绿氢等新能源(850101)耦合发展。近期,国家发展改革委、国家能源(850101)局印发的《煤炭(850105)工业发展“十五五”规划》统筹能源(850101)安全与绿色转型,聚焦建设现代煤炭(850105)产业体系这一主线,提出优化煤炭(850105)开发空间布局、加快煤炭(850105)产业结构优化升级等九个方面重点任务。
上述国家节能降碳中心相关负责人表示:“这些政策要求既是行业发展的刚性约束,更是企业降本增效、提质创优、提升核心竞争力的重大机遇。”
创新技术破解行业节能降碳痛点
政策的落实需要节能降碳先进技术的有力支撑。针对煤化工(884281)高碳排放、固废处置难等痛点,以及二氧化碳资源化利用等前沿方向,一批创新技术在本次交流会上亮相。
煤气化是煤化工(884281)的龙头技术和关键,也是耗能与碳排放最集中的工序。由清华大学与山西潞安化工(850102)机械(集团)有限公司联合研发的“晋华炉”,通过技术创新实现煤气化效率突破80%。历经三代迭代,2016年,晋华炉3.0顺利点火、投料并气。据潞安化机董事长任金锁介绍,经过迭代升级的晋华炉3.0,不仅解决了“三高”煤气化能耗高的老难题,还新增了热量回收功能,在国际煤气化技术领域持续领跑。它通过水煤浆水冷壁直连废锅气化炉技术,把能源(850101)转化效率再提高一个档次,还能副产高品质蒸汽,直接用于后续工艺环节。
河南金大地化工(850102)有限责任公司45万吨合成氨搬迁改造项目采用晋华炉3.0后,年节省标准煤30.2万吨,减少二氧化碳排放约84万吨。项目自2019年运行以来,全装置吨氨副产蒸汽4.6吨,全装置吨氨电耗245kWh,节能效果明显。该项目是晋华炉3.0在煤化工(884281)领域的一个成功应用案例,既产化工(850102)合成气又副产高压、高品质蒸汽的晋华炉3.0受到市场青睐,目前已应用于新疆天业(600075)、浙江巨化等多家企业,涵盖了合成氨、煤制甲醇、煤制乙二醇、煤制氢等多个领域。
河南金大地、新疆天业(600075)等项目只是晋华炉技术规模化应用的典型案例。潞安化机测算,国内目前存量的耐火砖气化炉约300台套,单台年节省标煤5.8万吨,减少CO₂排放16万吨,全部改造完每年可减少CO₂排放4800万吨。
与高温气化相对的,是煤化工(884281)低温甲醇洗等工段的大量用冷需求。安徽普泛能源(850101)技术股份有限公司自主研发的低温吸收式制冷技术相较于压缩式制冷机,能够降低90%以上的能耗。该技术基于公司自主研发的TC多元工质,采用吸收式制冷原理,创造性地实现了利用低品位热短路径高效制取零下(0℃~-40℃)绿色冷能。
该公司首席科学家谷俊杰介绍,这套装置以静设备为主,没有压缩机等转动部件,因此可就地布置在热源或冷源旁,避免冷能长距离输送带来的损耗;设备露天摆放、占地小、安装简单,一键启停、可无人值守,运行可靠性与稳定性高,日常维护也较为简便。单台制冷量可达十兆瓦级,自动化程度高,制冷负荷能在20%至110%区间自适应智能调节。目前,该技术已在合成氨、多晶硅、乙二醇、联碱、城市集中供冷等行业落地多个示范项目,已建设投入运行的示范项目年节电量约2.53亿度,年减碳量约14.4万吨。
技术之外,企业间的协同也在推进。今年7月,潞安化机与普泛能源(850101)签署战略合作协议,将绿色制冷技术与“晋华炉”高端装备(885427)深度融合,共同开拓新能源(850101)市场。作为同样入选国家级专精特新(885929)“小巨人”的两家企业,强强联合打通了从技术研发到装备制造再到工程应用的全产业链条,将为煤化工(884281)、石油化工(850102)、绿氨等行业提供更加高效、低碳的综合解决方案。
固废处置则是煤化工(884281)行业关注的另一重点。北京中城绿科科技有限公司研发的低热值固废自持燃烧技术提供了解决方案。该公司总经理庞瑞鹏介绍,公司利用独家专利技术及核心设备“自持反应器”,实现综合热值“1000大卡以上低热值废弃物自持燃烧,不需伴燃高热值燃料”。通过该技术高于99%的燃尽率,充分利用残余热值,解决煤矸石、气化渣、污泥等全量无害化处置难题,并实现以废冶废协同处理其他固液气废弃物,出口达到超超低排放标准,真正实现废弃物污染物的全量无害化处理。据介绍,该技术已在全国多个项目得到应用。例如,在山西某钢厂项目应用后,达到国家超低排放标准,年减排颗粒物49吨、减少二氧化硫排放223吨、减少NOx排放815吨、减少CO排放7055万立方米、减少CO₂排放13.8万吨。同时,协同处置周边社会固废煤矸石60万吨/年,同步节省标煤26万吨。
二氧化碳资源化代表更前沿的探索方向。碳能科技(北京)有限公司研发的二氧化碳电解制合成气技术,可将工业烟气中的二氧化碳直接转化为化工(850102)原料。该公司为排碳行业提供具有经济正向性的“碳中和(885919)”解决方案。通过自主研发的催化剂、膜电极、电解反应器和“碳捕集-利用一体化”工艺流程,结合绿电,将二氧化碳高效转化为合成气、合成油、绿色甲醇等具备工业应用价值的绿色化学品和新材料,实现碳利用的同时消纳可再生能源(850101),为构建“零碳”经济提供了新的技术路径。
行业绿色转型是“协同作战”的系统工程
先进技术要转化为减排实效,还离不开清晰的转型路径。国家节能降碳中心相关负责人表示,推动煤化工(884281)行业绿色低碳转型,绝非简单的产能收缩、规模减量,而是要在守住安全生产底线、保障市场有效供给的前提下,通过工艺迭代升级、高端装备(885427)更新、系统集成优化和清洁能源(850101)替代等途径,持续降低单位产品能耗和碳排放水平,推动产业向高端化、多元化、低碳化方向发展。
在陈广卫看来,煤化工(884281)行业的绿色转型,不是“单打独斗”的战役,而是“协同作战”的系统工程。它需要政府、企业、高校、科研机构的“四方联动”:政府要当好“引导者”,用政策撬动资源;企业要当好“主体者”,用需求牵引创新;高校和科研机构要当好“供给者”,用技术赋能产业;行业协会要当好“连接者”,用平台促进合作。
潞安化工(850102)集团董事会秘书赵哲军持有相同观点,他表示:“节能降碳已从‘政策引导的可选方向’转变为‘行业进阶的必答题’。煤化工(884281)绿色转型不是单个企业的孤军奋战,需要政策导向、技术潜力与场景需求精准串联,才能实现先进成果快速落地推广。”
随着三年攻坚行动全面启动、政策激励持续加码、市场机制逐步完善,政策与技术双向发力,煤化工(884281)节能降碳的“快进键”已经按下,先进技术推广与存量项目改造同步提速。
