中国石油和化学工业联合会主办
注册 登录】 网站地图 收藏本站 联系我们
返回网站首页
menu
首 页
资讯
数据
政策
技术
咨询
项目
市场
专家
企业
会展
招聘
管理咨询
《中国煤化工》
menu
 当前位置:首页  > 热点资讯  > 详细内容
在绿氢和碳达峰夹击下,煤化工是全军覆没还是绝处逢生?
作者:唐宏青 | 来源:《中国石油和化工产业观察》杂志 | 时间:2021-07-05

气候变化是当今全球面临的重大挑战。人类进行生产活动产生的大量二氧化碳造成全球气候变暖,导致自然灾害及生物链断裂,将危及人类生存。因此,从1992年的《联合国气候变化框架公约》,到2016年的巴黎协定,中心思想就一个:尽快实现全球温室气体排放达到峰值,进而实现全球温室气体净零排放。在此背景下,绿氢逐渐成为各国追捧的明星。

绿氢之所以受青睐还要从氢能热说起。众所周知,氢能是清洁、可持续的新能源,能灵活高效地转化为其他形式的能量,被认为是当前最具应用前景的能源。而根据制氢方法的不同,氢气可为绿氢、蓝氢和灰氢3类。其中,绿氢是利用太阳能、风能等可再生能源通过电解水方式获取的氢气,可以实现碳排放净零,换而言之,即百分之百不涉及温室气体排放。正因为如此,各国政府纷纷押注绿氢发展。我国已在新疆、青海、内蒙古的沙漠地带建立了大规模阳光发电工业装置,成为我国绿氢工业的雏形。下一步,人类将在海洋上建立大规模阳光发电装置,最终通过核聚进行电解,得到最理想的绿氢。

然而,绿氢的兴起让人们开始担忧我国煤化工行业的未来。因为包括煤化工在内的化工行业生产的基本上都是灰氢(通过化石能源产生的氢气,产生的二氧化碳直接排放到大气)。据悉,生产灰氢排放的二氧化碳可使空气中二氧化碳浓度超过0.04%,是导致我国气候问题的主因之一。那么,在蓬勃发展的绿氢和碳中和碳达峰的夹击下,我国煤化工行业未来是全军覆没还是绝处逢生呢?

事实上,笔者认为,煤化工完全可以通过和绿氢耦合创造出新的发展机遇。

首先我们要认识到一点,结合我国国情,作为化工行业重要分支的煤化工,即使在碳中和年代也是要继续下去的,关键在于如何发展。针对目前煤化工排放二氧化碳量过多的现状,显然行业需要创新,需要用绿氢技术来改造煤化工。

经典的现代煤化工工艺流程是这样的:煤气化+空分+变换+净化+合成+精制。这是煤制甲醇、煤制油、煤制乙二醇、煤制烯烃等都要经过的步骤。尽管该流程是能量优化的较好样板,但缺点是二氧化碳排放较多,不符合未来碳中和的时代要求。因此,笔者试着用绿氢化工的方法来对这个流程进行改造,尽量减少排碳量。

笔者设计的新流程是这样的:煤气化+电解水+配氢+净化+合成+精制。不用空分,用电解得到的氧气进行气化,然后与电解得到的氢气进行配氢,配完氢后的工艺气体氢碳比基本为2:1,适合于合成甲醇、油品等。因为没有变换过程,就没有大量二氧化碳的产生。就整个煤化工流程来讲,只是在气化过程中产生少量二氧化碳。如果企业还需要氮气的话,可以补充一个小空分专门生产氮气。富余的氧气可作为副产品加以利用。

与经典流程相比,笔者设计的流程煤气化规模明显缩小,取消了绝大部分空分和变换,净化规模也显著缩小,单位产品的耗煤量可以减少1/3至1/2。这是这一流程最大的特点。如果这一流程再结合用森林来消除二氧化碳或者深埋二氧化碳技术,完全能够满足当前我国减碳的基本要求。笔者认为,若这一流程开发成功,或许将给当前踌躇不前的煤化工行业带来生机。

当然,还应注意的是,绿氢的发展并非一帆风顺,首当其冲的便是成本问题。目前业界总体意见是绿氢产业投资过大,可能会给推广带来很大障碍。但是笔者相信,通过化工企业应用流程模拟和经济分析等技术,完全可以创新出更好的绿氢化工流程,在新建装置或老厂改造中发挥作用,使煤化工进入真正的绿氢时代。

 资讯搜索
   
 推荐资讯