尚建選, 張 喻, 劉 燕

(1. 陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西省西安市，710100；.國家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西省西安市，710100；3.陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西省西安市，710100；4.西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，陜西省西安市，710049)

基于我國“富煤、缺油、少氣”的基本國情，決定了煤炭清潔高效利用將是我國實(shí)現(xiàn)能源革命和達(dá)成“雙碳”目標(biāo)的必由之路[1]。能源保供和綠色轉(zhuǎn)型是煤炭行業(yè)的重要責(zé)任，兩者互為支撐、相得益彰。2021年9月13日，習(xí)近平總書記在陜西榆林考察時(shí)指出：“煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途，要提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展，把加強(qiáng)科技創(chuàng)新作為最緊迫任務(wù)，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，積極發(fā)展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等?！?/p>

煤的分級分質(zhì)利用是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用，切實(shí)推動(dòng)我國能源生產(chǎn)革命、煤炭供給側(cè)改革、煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要有效途徑。近年來，我國陸續(xù)出臺了一系列鼓勵(lì)低階煤分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，對煤炭清潔高效利用的推動(dòng)作用也十分明顯。陜煤集團(tuán)自成立初，就將煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化利用作為企業(yè)追求的目標(biāo)，依托所主導(dǎo)的國家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在低階煤熱解、半焦利用、煤焦油加工制特種油品、煤基高端材料等領(lǐng)域均有所突破。

1 低階煤分質(zhì)利用的重要意義

低階煤主要包含通常意義上的褐煤和低變質(zhì)煙煤(長焰煤、不黏煤、弱黏煤)，具有煤化程度低、揮發(fā)分含量高、側(cè)鏈較多、氫氧含量高等特點(diǎn)。目前，低階煤占我國已探明煤炭儲(chǔ)量和產(chǎn)量的比例均已超過55%，目前主要分布在陜西、內(nèi)蒙、寧夏和新疆等西部省(區(qū))，隨著國家能源重心西移，低階煤產(chǎn)量的占比仍將擴(kuò)大[2]。

依據(jù)低階煤的組成和結(jié)構(gòu)特征，可以在中低溫、常壓條件下將其熱解制備成熱解氣、煤焦油、半焦，其中熱解氣含有大量的CO、H2和CH4，煤焦油中含有大量的脂肪烴和芳香烴，半焦特性與無煙煤相近。在此基礎(chǔ)上，對3種相態(tài)產(chǎn)物進(jìn)一步加工，通過焦油提酚、熱解氣氫分離、焦油加氫、加氫尾氣氨分離、粉焦材料化利用等技術(shù)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈工藝路線，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品、特種油品及清潔熱電，不僅可以避免資源浪費(fèi)、大幅降低水耗，還可以減少CO2排放，真正做到能量梯級利用、物盡其用、高效轉(zhuǎn)化。

因此，低階煤的大規(guī)模開發(fā)利用有必要先對其進(jìn)行加工提質(zhì)[3]。低階煤經(jīng)過分質(zhì)利用過程，是以潔凈半焦替代傳統(tǒng)低階煤[4]，以煤焦油和煤氣為基礎(chǔ)促進(jìn)煤炭利用產(chǎn)業(yè)鏈的橫向拓展與縱向延伸[5]，推動(dòng)煤炭分級分質(zhì)利用與現(xiàn)有煤炭使用模式的有機(jī)結(jié)合，建立“熱解+”的煤炭使用新模式，將是提升煤炭資源價(jià)值、降低能耗和碳排放的有效手段。對資源儲(chǔ)量大、反應(yīng)活性好、含油率高的低階煤進(jìn)行分質(zhì)梯級利用，可以實(shí)現(xiàn)煤炭使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最大化[6]。

2 陜煤集團(tuán)低階煤分質(zhì)利用主要科技創(chuàng)新成果

陜煤集團(tuán)通過技術(shù)引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)升級、系統(tǒng)優(yōu)化、多措并舉，努力開拓出了一條具有陜煤特點(diǎn)的煤炭清潔高效利用及綠色低碳發(fā)展的新路徑[7]，低階煤分質(zhì)利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)布局如圖1所示。

經(jīng)過10余年產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)和工業(yè)化實(shí)踐，目前陜煤集團(tuán)已有4項(xiàng)熱解技術(shù)通過國家鑒定；2項(xiàng)熱解技術(shù)、2項(xiàng)煤制烯烴技術(shù)、2項(xiàng)煤焦油加氫技術(shù)、1項(xiàng)煤焦油制環(huán)烷基油及火箭煤油技術(shù)已完成產(chǎn)業(yè)化示范；1項(xiàng)粉煤快速熱解技術(shù)百萬噸級示范裝置、1項(xiàng)煤焦油制芳烴及特種油品示范裝置即將建成投產(chǎn)；2項(xiàng)煤制對二甲苯(PX)技術(shù)已完成工業(yè)化試驗(yàn)。

圖1 低階煤分質(zhì)利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)布局

2.1 新型直立爐熱解技術(shù)

陜煤集團(tuán)東鑫垣公司通過自主創(chuàng)新，攻克了傳統(tǒng)直立爐熱解提質(zhì)工藝高排放、高污染、高耗能等技術(shù)瓶頸，通過對制氫解吸氣替代回爐煤氣、爐頂密封微正壓、火道磚異形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多項(xiàng)工藝裝備進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了粉煤、小粒煤、塊煤的綜合熱解提質(zhì)，熱解效率大幅提升，且能耗水平顯著降低。開發(fā)的封閉式烘干及“水油氨硫”分質(zhì)回收處理技術(shù)，一是解決了現(xiàn)有技術(shù)中烘干床露天設(shè)置烘干煙氣無法回收處理的技術(shù)難題，二是在烘干過程中實(shí)現(xiàn)了“水油氨硫”分質(zhì)回收處理，三是解決了傳統(tǒng)工藝烘干過程中VOCs無組織排放的環(huán)保問題。通過熱解裝置多項(xiàng)專利技術(shù)的集成應(yīng)用，形成了直立爐煤熱解提質(zhì)新工藝成套化技術(shù)集成。

目前，已利用該技術(shù)建成3套年處理混煤36萬t的直立爐熱解裝置，并在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，該技術(shù)與傳統(tǒng)直立爐熱解技術(shù)對比見表1。

表1 新型與傳統(tǒng)直立熱解爐對比

2.2 小粒煤熱解工藝

2.2.1 煤氣熱載體分段多層移動(dòng)床熱解技術(shù)(SM-GF)

陜煤集團(tuán)與國電富通公司聯(lián)合開發(fā)的煤氣熱載體分段多層移動(dòng)床熱解技術(shù)(SM-GF)，能夠較好地解決熱解工藝普遍存在的單爐能力小、熱解效率低、只適用于塊煤、傳質(zhì)傳熱不均、油塵氣分離困難、熱解氣品質(zhì)差、能耗高、有機(jī)廢水量大等問題，同時(shí)該技術(shù)還被列為國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”課題[8]。熱解爐為分段多層立式矩形爐，從上至下可分為干燥段(預(yù)熱段)、干餾段和冷卻段，每段由多層布?xì)夂图瘹庋b置組成。SM-GF熱解工藝流程如圖2所示。

1-煤斗；2-熱解爐；3-旋風(fēng)除塵器；4-直冷塔；5-橫管冷卻器；6-捕霧器；7-電捕焦油器；8-煤氣通風(fēng)機(jī)；9-氣柜；10-煤氣加熱爐；11-燃燒器；12-機(jī)械化澄清槽；13-重油罐；14-氨水槽；15-LAB水處理；16-輕油罐；17-集液槽；18-空氣通風(fēng)機(jī)；19-煙氣通風(fēng)機(jī)；20-水膜除塵器；21-布袋除塵；22-脫硫塔圖2 SM-GF熱解工藝流程

目前陜煤集團(tuán)陜北乾元能源化工有限公司已利用該技術(shù)在榆林建成處理原煤50萬t/a的工業(yè)示范裝置。

2.2.2 回轉(zhuǎn)熱解技術(shù)(SM-TY)

陜煤集團(tuán)和華陸工程科技公司共同研發(fā)的回轉(zhuǎn)熱解技術(shù)(SM-TY)，其工藝技術(shù)特點(diǎn)如下：一是原料適用性強(qiáng)，適合不大于30 mm多種高揮發(fā)分煤種；二是操作環(huán)境好，煤干燥、熱解、冷卻全密閉生產(chǎn)；三是干燥水、熱解水可以分級回收，減少了水資源消耗和污水處理量；四是系統(tǒng)能效高，中試裝置能效≥80%，工業(yè)化裝置綜合能效≥85%；五是單系列設(shè)備原煤處理量大，單套裝置規(guī)?？蛇_(dá)60～100萬t/a。SM-TY熱解工藝流程如圖3所示。

圖3 SM-TY熱解工藝流程

該項(xiàng)目的總體規(guī)劃是660萬t/a的粉煤分質(zhì)綜合利用項(xiàng)目，目前60萬t/a示范裝置已建成投產(chǎn)。

2.3 粉煤熱解工藝

2.3.1 低階粉煤氣固熱載體雙循環(huán)快速熱解技術(shù)(SM-SP)

低階粉煤氣固熱載體雙循環(huán)快速熱解技術(shù)(SM-SP)由陜煤集團(tuán)自主研發(fā)，采用提升管反應(yīng)器進(jìn)行粉煤熱解反應(yīng)，以循環(huán)粉狀半焦為熱載體，使粉煤在提升管內(nèi)與熱載體充分混合接觸后快速反應(yīng)實(shí)現(xiàn)煤的熱解。粉煤熱解產(chǎn)生的部分焦粉在流化床燒炭器內(nèi)進(jìn)行燃燒加熱載體，為熱解反應(yīng)提供熱量。熱解油氣經(jīng)急冷塔降溫減少二次反應(yīng)，通過分餾技術(shù)分離制取輕焦油、中焦油、重焦油和煤氣產(chǎn)品，SM-SP熱解工藝流程如圖4所示。

圖4 SM-SP熱解工藝流程

該技術(shù)煤焦油收率達(dá)17.11 %(格金干餾收率的155 %)，能源轉(zhuǎn)化效率達(dá)80.97 %，目前陜煤榆林化學(xué)公司120萬t/a工業(yè)示范裝置即將建成。

2.3.2 輸送床粉煤快速熱解技術(shù)

輸送床粉煤快速熱解技術(shù)由陜煤集團(tuán)和西安建筑科技大學(xué)共同開發(fā)，適用于平均粒徑為0.074 mm的粉煤(水分<1 %)，系統(tǒng)主要由備煤、熱解、氣固分離、焦油回收、干法熄焦及余熱回收等單元組成，輸送床粉煤快速熱解工藝流程如圖5所示。

圖5 輸送床粉煤快速熱解工藝流程

目前該技術(shù)已完成萬噸級工業(yè)化試驗(yàn)，驗(yàn)證了粉煤熱解與粉煤鍋爐發(fā)電耦合的可行性，具備大規(guī)模推廣應(yīng)用的潛力，百萬噸級工業(yè)示范裝置正在籌建。

2.4 煤焦油加工技術(shù)

2.4.1 煤焦油延遲焦化加氫技術(shù)

煤焦油延遲焦化加氫技術(shù)由陜煤集團(tuán)自主研發(fā)，煤焦油經(jīng)預(yù)處理進(jìn)入延遲焦化單元，通過加大循環(huán)比使煤瀝青焦化，徹底脫除煤瀝青和半焦粉末對加氫過程的影響。作為煤焦油輕質(zhì)化過程，延遲焦化具有眾多優(yōu)點(diǎn)：可以加工殘?zhí)恐导敖饘俸枯^高的各種劣質(zhì)煤焦油，過程比較簡單，投資和操作費(fèi)用較低；所產(chǎn)餾分油的柴汽比較高，柴油餾分十六烷值較高；能為乙烯生產(chǎn)提供石腦油原料；可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青焦。利用該技術(shù)，陜煤集團(tuán)已在旗下天元公司建成50萬t/a的示范裝置、在東鑫垣公司建成80萬t/a的工業(yè)化裝置，均已平穩(wěn)運(yùn)行多年。

2.4.2 煤焦油全餾分加氫多產(chǎn)中間餾分油技術(shù)(FTH)

煤焦油全餾分加氫多產(chǎn)中間餾分油技術(shù)(FTH)由陜煤集團(tuán)自主研發(fā)，通過特制金屬過濾網(wǎng)除去煤焦油中的喹啉不溶物，再借助電場凈化設(shè)施除去煤焦油中的鈣、鎂、鐵、鈉等金屬離子，提高煤焦油的收率，為實(shí)現(xiàn)煤焦油全餾分加氫提供了保證；采用獨(dú)特的爐前預(yù)加氫處理、合理的催化劑級配技術(shù)等特有技術(shù)，解決了低溫煤焦油瀝青難以加氫轉(zhuǎn)化的世界性難題，解決了煤焦油全餾分加氫工藝的穩(wěn)定性和可靠性問題，為煤焦油全餾分加氫產(chǎn)業(yè)化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

此外，利用該項(xiàng)技術(shù)，陜煤集團(tuán)于2010年在神木富油公司建成16萬t/a的工業(yè)示范裝置。2013年，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定該技術(shù)為世界首創(chuàng)，居國際領(lǐng)先水平。

2.4.3 煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷特種油品技術(shù)(SM-FU)

煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷特種油品技術(shù)(SM-FU)由陜煤集團(tuán)自主研發(fā)，以中低溫煤焦油為原料，采用全氫型、短流程工藝，經(jīng)全餾分加氫生產(chǎn)變壓器油、冷凍機(jī)油、白油等環(huán)烷基油和航天煤油、火箭煤油等特種油品[9]。該技術(shù)拓寬了環(huán)烷基資源渠道，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的差異化、高值化，摒棄了已有的煤焦油加氫制燃料油品路線，形成了煤焦油全餾分加氫制特種油品和精細(xì)化工品的新路徑，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，占領(lǐng)煤基生產(chǎn)高端油品制高點(diǎn)。

煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷特種油品工藝流程如圖6所示。

圖6 煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷特種油品工藝流程

目前，利用該技術(shù)建成的50萬t/a的示范工程，已“安、環(huán)、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行1 a 以上，該技術(shù)于2022年6月9日通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定，鑒定結(jié)論為“創(chuàng)新性強(qiáng)，整體技術(shù)居于國際領(lǐng)先水平?！?/p>

2.4.4 煤焦油制芳烴及特種油品技術(shù)

煤焦油制芳烴及特種油品技術(shù)由陜煤集團(tuán)自主研發(fā)，煤焦油高溫高壓分級臨氫裂解制取芳烴的新方法是以分子結(jié)構(gòu)定向轉(zhuǎn)化為原則，采用分子分割進(jìn)行分級臨氫裂解的方法，將多環(huán)芳烴化合物首先高溫臨氫裂解為2～4個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的芳烴(中油)，然后將其進(jìn)一步高溫、臨氫、裂解生產(chǎn)成富含BTX芳烴的石腦油產(chǎn)品。以此石腦油為原料制取BTX芳烴具有收率高、氫氣產(chǎn)率低、工藝流程短、能耗低等優(yōu)勢。煤焦油制芳烴工藝流程如圖7所示。

圖7 煤焦油制芳烴工藝流程

煤焦油加氫組合工藝生產(chǎn)特種油品技術(shù)是在高活性專有級配催化劑的作用下，煤焦油通過懸浮床加氫裂化、固定床加氫改質(zhì)以及臨氫異構(gòu)降凝的加氫組合工藝，靈活生產(chǎn)超低凝柴油、低硫船用燃料油及3號噴氣燃料、高密度航空燃料、JP-900燃料和航空汽油等高品質(zhì)航空燃料，同時(shí)副產(chǎn)高芳潛石腦油、低凝點(diǎn)特種潤滑油基礎(chǔ)油等高附加值副產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)煤焦油利用經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的最大化，煤焦油制特種油品工藝流程如圖8所示。

圖8 煤焦油制特種油品工藝流程

目前，陜煤集團(tuán)正在建設(shè)的50萬t/a煤焦油加氫裝置采用煤焦油懸浮床加氫固定床加氫改質(zhì)組合工藝，以煤焦油為原料，加氫生產(chǎn)芳烴原料16.25萬t/a、輕質(zhì)燃料油23.36萬t/a。下一步將采用陜煤集團(tuán)上海勝幫化工技術(shù)有限公司和中國石油大學(xué)(華東)合作開發(fā)的煤基重油加氫組合工藝生產(chǎn)特種燃料，在原有示范裝置的基礎(chǔ)上，利用加氫生產(chǎn)的輕質(zhì)燃料油，建設(shè)臨氫異構(gòu)化降凝裝置生產(chǎn)超低凝柴油、低硫重質(zhì)船用燃料及高密度航空煤油等特種油品，開展煤焦油加氫制特種油品技術(shù)示范。

2.5 半焦利用技術(shù)

為了突破低階煤熱解半焦利用工業(yè)化和商業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)[10]，陜煤集團(tuán)與多家科研機(jī)構(gòu)合作，完成了干焦粉氣化試驗(yàn)、水焦?jié){氣化試驗(yàn)、半焦粉燒結(jié)與噴吹試驗(yàn)、流化床鍋爐半焦燃燒試驗(yàn)、干焦粉鍋爐燃燒試驗(yàn)、工業(yè)鍋爐和民用灶爐半焦燃燒試驗(yàn)等，驗(yàn)證了半焦對煤替代的可行性。

此外，陜煤集團(tuán)還承擔(dān)了2項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“超低揮發(fā)分碳基燃料清潔燃燒關(guān)鍵技術(shù)”和“大比例摻燒超低揮發(fā)分碳基燃料電站煤粉鍋爐關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)及示范”，成功開發(fā)了半焦的清潔高效利用技術(shù)。未來陜煤集團(tuán)在建設(shè)1 500萬t/a煤炭分質(zhì)利用多聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，半焦將實(shí)現(xiàn)規(guī)?；笞诶茫崔D(zhuǎn)化干基原料煤1 500萬t/a，生產(chǎn)半焦890萬t/a，并可以通過熱解-氣流床氣化耦噴高濃度有機(jī)廢水技術(shù)生產(chǎn)百萬噸級化工產(chǎn)品，同步處置利用高COD有機(jī)廢液，大大減少了環(huán)保問題和資金的投入。

2.6 熱解煤氣利用技術(shù)

熱解煤氣是低階煤分質(zhì)利用的三大產(chǎn)物之一，對其充分利用將有效提升煤炭分質(zhì)利用全生命周期的效率及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益[11]。

陜煤集團(tuán)基于自身擁有的新型直立爐，通過技術(shù)攻關(guān)，首次實(shí)現(xiàn)了荒煤氣無變換制氫工業(yè)化應(yīng)用，氫氣收率提高至85%以上，氫氣純度達(dá)99.99%，作為焦油加工原料或外售；利用制氫解吸氣替代回爐煤氣，有效利用了煤氣；開發(fā)的變壓吸附-脫碳工藝提純解吸氣制氮?dú)?H2+N2)技術(shù)，能夠?yàn)楹铣砂薄⒛蛩厣a(chǎn)提供低成本原料，有效利用了CO2、降低了碳排放、延伸了熱解煤氣分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)鏈。

3 陜煤集團(tuán)低階煤分質(zhì)利用中長期發(fā)展目標(biāo)

我國低階煤資源豐富，隨著煤炭主產(chǎn)區(qū)西移，未來低階煤產(chǎn)量會(huì)越來越大。分質(zhì)利用路線耗水低、排放少、能效高，可最大限度利用原煤的高值組分與化學(xué)能，是合理的煤化工方向。假設(shè)采用低階煤分質(zhì)利用工藝在西部礦區(qū)就地轉(zhuǎn)化10億t原料煤，粗略計(jì)算，可生產(chǎn)清潔能源1.5億t(油氣當(dāng)量)，有利于緩解我國石油、天然氣對外依存度高的問題；可生產(chǎn)潔凈半焦5億t，將其供給中東部民用灶爐和工業(yè)窯爐，將極大地緩解當(dāng)?shù)匚廴締栴}；同時(shí)，還可向市場提供芳烴、烯烴等基礎(chǔ)化工原料6 000萬t，有利于緩解化工原料生產(chǎn)分散、能效較低、污染難以治理等問題。隨著單項(xiàng)技術(shù)和耦合技術(shù)研發(fā)的深入，未來低階煤的節(jié)能減排效果會(huì)更好，不僅可實(shí)現(xiàn)特種燃料及大量石化產(chǎn)品的煤化工經(jīng)濟(jì)替代，也必將大幅提升煤炭的高效利用，促進(jìn)地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，極大地推進(jìn)我國能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命進(jìn)程[12]。

“十四五”期間，陜煤集團(tuán)將全面提升分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)鏈，建立以中低溫煤焦油和熱解煤氣為主體原料的新型化工體系，同時(shí)推動(dòng)潔凈半焦對商品煤的“應(yīng)替盡替”， 分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)路線如圖9所示。分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)鏈具體提升方向包括以下5個(gè)方面。

(1)對煤氣進(jìn)行分質(zhì)利用，生產(chǎn)合成氨、甲醇、碳酸二甲酯、氫氣、LNG等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)低碳排放。

(2)對煤焦油進(jìn)行分質(zhì)利用，生產(chǎn)高芳潛含量的石腦油，進(jìn)而生產(chǎn)芳烴產(chǎn)品，延伸發(fā)展可降解塑料，煤焦油用于生產(chǎn)高密度航空煤油、超低凝清潔柴油、低凝點(diǎn)特種潤滑油基礎(chǔ)油，未轉(zhuǎn)化殘?jiān)C合利用，制備孔隙豐富的儲(chǔ)能炭材料或吸附材料、高性能電池材料等。

(3)蘭炭分質(zhì)利用，生產(chǎn)石墨化碳(電池材料)、清潔民用炭(燒烤炭)和定制特色碳材料(比如超純炭、超細(xì)炭等)。也可以通過對部分現(xiàn)有煤化工裝置或燃煤電廠進(jìn)行升級改造，增加熱解裝置，粉焦用于氣化原料或鍋爐燃料，最大限度實(shí)現(xiàn)低階煤的高效清潔綜合利用。

(4)引入綠氫、綠氧，減少煤化工裝置空分負(fù)荷及煤氣變換深度，降低二氧化碳排放。

(5)探索礦區(qū)與化工園區(qū)間物質(zhì)、能量循環(huán)利用技術(shù)開發(fā)、煤炭熱解與現(xiàn)有燃煤鍋爐、氣化爐、煉鐵及燒結(jié)爐耦合技術(shù)開發(fā)、采煤沉陷區(qū)生態(tài)重構(gòu)及CO2強(qiáng)光和植物與高效光伏發(fā)電協(xié)同技術(shù)研發(fā)。

圖9 分質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)路線

4 結(jié)語

我國的能源資源稟賦決定煤炭在較長時(shí)期內(nèi)仍將是我國的主體能源和重要的化工原料，且低階煤在我國原煤產(chǎn)量中占比已超過一半。低階煤的理化特性及地域分布決定了低能耗、低水耗、低排放的分質(zhì)利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)低階煤清潔高效利用的最佳途徑，是煤制油氣及化學(xué)品技術(shù)的優(yōu)先之選。隨著煤炭產(chǎn)區(qū)向低階煤富集的西部地區(qū)移動(dòng)，未來低階煤產(chǎn)量將更大。

未來，陜煤集團(tuán)將繼續(xù)堅(jiān)持市場主導(dǎo)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色安全、開放合作的基本原則，形成自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)布局合理、綠色安全低碳的高質(zhì)量發(fā)展格局，持續(xù)開展低階煤分質(zhì)利用技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)示范，努力成為技術(shù)領(lǐng)先的清潔能源提供商和高端煤基材料的供應(yīng)商，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，發(fā)揮更好的保障國家能源安全的積極作用。