郭鵬程（浙江省上虞城南中學，浙江 紹興 312300）

低碳時代下的綠色煤化工

郭鵬程（浙江省上虞城南中學，浙江 紹興 312300）

煤炭等燃料的應用十分廣泛，而且我國是煤炭儲量大國的同時也是消耗大國?，F(xiàn)階段正大力發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)，煤炭化工在我國化工中占了很大的比例，也對于帶動經(jīng)濟的發(fā)展起了很大的作用。煤化工在生產(chǎn)過程中會消耗大量煤炭資源，因此，讓煤化工綠色可持續(xù)的發(fā)展至關(guān)重要。低碳就是指以一種較為環(huán)保的方式發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)，減少能源本身及生產(chǎn)過程中帶來的污染。本文主要講述的就是在煤化工污染嚴重且能源隨時可能有危機的情況下，如何將傳統(tǒng)煤化工與現(xiàn)代綠色低碳時代下的要求進行有機結(jié)合，考慮用綠色與低碳的方式走出傳統(tǒng)煤化工的新道路。

綠色;低碳;煤化工

工業(yè)革命帶來的福音是顯而易見的——提高了原料的利用率。然而不成熟的技術(shù)帶來了化石燃料的不完全利用，導致環(huán)境污染加劇。低碳[1]早已不是陌生的詞匯，隨著時代的發(fā)展，煤等化石燃料的用途越來越廣泛，而不合理和不完全利用化石燃料造成污染的后果也越來越嚴重，在低碳時代下，煤化工需要綠色的發(fā)展。

1 我國煤化工的現(xiàn)狀

煤化工是指將煤炭轉(zhuǎn)換為氣體、液體和固體產(chǎn)品或半產(chǎn)品，而后進一步加工成化工、能源產(chǎn)品的工業(yè)。其中主要包括焦化、電化學、煤氣化等。隨著世界石油資源不斷減少，在未來，煤化工有著廣闊的前景?，F(xiàn)代煤化工企業(yè)生產(chǎn)應用煤炭能源主要包括煤的氣化，液化，干餾以及焦油加工和電石乙炔化工等。

自從工業(yè)革命以來，煤炭等能源的需求量大大增加，各種高效利用煤炭能源的技術(shù)不斷革新，能源的利用率不斷提高，同時造成的污染也越來越嚴重，整個世界都陷入了能源利用高效而又高污染的問題之中。我國是世界上煤炭能源儲量最多的國家，占世界儲量的40%左右[2]。儲量雖然很多，但是卻不能高效而且少污染的利用。往往是做到高效就會大量排放污染物危害空氣、水源，要不就是污染少卻效率不高。

現(xiàn)在的煤化工產(chǎn)業(yè)處于青黃不接的局面，傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)不能適應現(xiàn)在低碳和綠色的要求，如何改變能源利用率低效與高污染的問題成了亟待解決的問題。煤化工是我國化學工業(yè)重要的一部分，煤化工生產(chǎn)過程必然產(chǎn)生大量的碳排放。所以，在低碳時代下，我國要實現(xiàn)從傳統(tǒng)煤化工到綠色煤化工的轉(zhuǎn)變

2 綠色煤化工的概念

綠色煤化工是指在進行煤化工的各個環(huán)節(jié)都保證綠色無污染。從原材料綠色到生產(chǎn)的產(chǎn)品綠色，并且保證在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的污染都處理得當。綠色理念貫徹始終，通過一系列的手段達到低排放，低污染的目標。

3 綠色煤化工的發(fā)展

因為人類對煤炭能源的利用不斷增加，導致環(huán)境受到破壞，于是便提出了綠色煤化工的概念。通過從源頭，過程，結(jié)果的嚴格把關(guān)，層層步驟嚴控排放，解決現(xiàn)今煤化工的污染問題。爭取做到低投入，低排放，高回收。

3.1 煤化工原料綠色

煤化工的主要能源是煤炭，煤炭的來源是從煤礦中方開采而來，現(xiàn)在的企業(yè)大多直接利用煤炭，或是只進行簡單的加工就使用煤炭，這種做法其實違背了可持續(xù)發(fā)展的原則，對于生態(tài)環(huán)境的破壞十分大。首先，在煤炭初級生產(chǎn)加工的過程中，必然會產(chǎn)生大量殘渣，大多是有毒有害且不可回收再次利用；再者，只是對煤炭進行簡單的初級加工也許并不一定就能提高原料的利用率，可能還會因為不正確的操作導致原料的不必要損耗，以致高投入低產(chǎn)出，于情于理都不合適。

3.1.1低碳技術(shù)[3]處理原料

運用一定的技術(shù)獲得低碳的能源與經(jīng)濟的技術(shù)手段，都可以稱為低碳技術(shù)。簡單來說，就是使能源利用率提高，使可能造成高污染的能源轉(zhuǎn)化為較為清潔的低碳能源。

對于煤炭等能源，運用低碳技術(shù)，將其中的雜質(zhì)剔除出來，對煤炭原料處理后就可以獲得相對清潔的能源。對于現(xiàn)如今大多煤化工企業(yè)來講，做到轉(zhuǎn)化清潔能源并不困難。一：利用物理或化學方法先將煤炭轉(zhuǎn)化成比較清潔的能源，比如簡單的處理，利用煤的干餾來獲得甲醇、甲烷、苯等基本原料。以陜煤化集團為例，該集團將粉煤干餾熱解技術(shù)和煤焦油加氫技術(shù)完美的結(jié)合起來，對于原料的利用率大大提高，做到了原料綠色化。二：獲得初級原料后要進行提純，將各種原料分離，分類，對于使用后碳排放較多的一類要尤其注意。將易氧化的物質(zhì)可以先用固化劑固定，等到需要使用時再立即使用，避免因保存不當導致原料對環(huán)境的污染。三：處理好原料后應該進行的是對原料預測，思考經(jīng)過處理后的原料使用后對環(huán)境的影響，并做好相應的防護措施。

3.1.2碳捕獲[3]處理碳排放

在煤化工的生產(chǎn)過程中，大多會產(chǎn)生二氧化碳。

目前，主要有四種類型的CO2收集與捕獲方法：燃燒后分離、富氫燃氣路線、富氧燃燒和化學循環(huán)燃燒等?，F(xiàn)階段碳捕獲方法是效果較好的處理碳排放問題的方法。應用比較普遍的方法是燃燒后處理。將原料進行燃燒處理，使用含胺物質(zhì)處理，將二氧化碳與清潔元素分離，這樣就可以更好的利用原料。（1）使用經(jīng)過低碳技術(shù)處理過的原料。對于一些熔點低，易燃燒的原料，可以采用燃燒法處理，獲得較為潔凈的能源，例如一氧化碳。（2）對于生產(chǎn)后產(chǎn)生的CO2則將其聚集、凈化、封存。地質(zhì)封存[4]是一種較為常見的方法。其核心是指二氧化碳加壓灌注到適宜長時間封存的地方，含鹽地層、天然氣儲層和不可開采的油田等都可以作為二氧化碳的封存地。

3.2 煤化工過程綠色

在煤化工的實際生產(chǎn)過程中，也許會產(chǎn)生大量看似不可再利用的廢渣，然而這些廢渣在一定條件下可以轉(zhuǎn)化成可再次使用的原料。這在一定程度上減少了原料的投入量，降低了生產(chǎn)成本，從而提高了利潤。既然要做到生產(chǎn)廢渣的回收利用，那勢必要找一種簡單易操作，且成本不高的技術(shù)來實現(xiàn)目標。同時，還要提高生產(chǎn)力。革新了技術(shù)自然也就提高了生產(chǎn)力。我國煤化工產(chǎn)業(yè)要從默默無聞到一鳴驚人就必須在低碳技術(shù)上做到新，做到奇，以意想不到而又在情理之中的新技術(shù)帶動產(chǎn)業(yè)的升級。創(chuàng)新生產(chǎn)工藝[5]可以在原有資源基礎上節(jié)省不少成本。對原有生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化改良，把不完善的地方完善了，并以改良版工藝為依托，設計更符合時代要求的工藝。

在生產(chǎn)過程中必定會需要大量催化劑，合理選擇催化劑，也會對碳排放有影響，降低能耗也需要合適的催化劑。比如：在煤化工生產(chǎn)中，乙烯、乙炔等基礎原料應用廣泛，當下獲得這些物質(zhì)的方法較為簡單，造成的浪費和污染還是較為嚴重。對于催化劑的選擇和對于不飽和烯烴、炔烴的來源進行改良，尋找更高效的催化劑，減少碳排放。通過改變反應的條件，來降低能耗和減少排放。

3.3 煤化工產(chǎn)品綠色

在綠色生產(chǎn)中生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)化工的產(chǎn)品有所區(qū)別。一般地，綠色煤化工會對原料分級利用，以獲得合適的產(chǎn)品，提高原料的利用率。煤炭一般會先被加工成甲醇，乙烯，乙炔等初級產(chǎn)品，然后在這一基礎上實現(xiàn)原料應用的多元化

實際生產(chǎn)中，煤化工企業(yè)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品最后環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳排放量是不一樣的[6]。不同的產(chǎn)品碳排放不同，處理方法應不同。在生產(chǎn)產(chǎn)品前，要對產(chǎn)品可能會造成的碳排放進行預測和計算。對于有初步計算的產(chǎn)品可以先試制少部分，為了更好的反映實際生產(chǎn)的污染量，可以多次進行探究生產(chǎn)，預制產(chǎn)品，知道產(chǎn)品污染的來源，了解導致碳排放過多的罪魁禍首，才能更好的對癥下藥。

4 結(jié)語

國家應加大對低碳經(jīng)濟和綠色理念應用的扶持，企業(yè)也應積極響應科學發(fā)展觀的時代精神，將可持續(xù)發(fā)展與循環(huán)利用能源的理念應用到工業(yè)的實際生產(chǎn)中。政府應當鼓勵支持低排放的企業(yè)生產(chǎn)，加大對高能耗高排放的企業(yè)處罰力度，在宏觀上對企業(yè)生產(chǎn)加以科學性的規(guī)劃和指導。企業(yè)可以通過高新技術(shù)的發(fā)展，使綠色煤化工滲透到自己的生產(chǎn)實踐過程中。共同為我國煤化工實現(xiàn)從傳統(tǒng)煤化工到綠色煤化工的轉(zhuǎn)變貢獻一份力量。

[1]唐宏青.低碳經(jīng)濟與煤化工的若干問題分析[J].煤化工,2010,38(01):7-11.

[2]陳大龍.低碳理念指導的煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展探討[J].黑龍江科技信息,2015,(27):122.

[3]肖瑩,劉珊,周玉海.低碳經(jīng)濟與低碳技術(shù)[J].西安文理學院學報(自然科學版),2010,13(04):111-115.

[4]王亮方.中國碳捕獲與封存（CCS）產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究[D].湖南大學,2014.

[5]楊博.低碳理念下煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J/OL].中國科技信息,2016,(12):116-117.(2016-06-17)

[6]姜偉.低碳理念指導的煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展解析[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,(01):37.

郭鵬程(1999-)，男，漢族，。籍貫：四川省廣元市，就讀學校：浙江省上虞城南中學。