“双碳”目标下山东能源集团...化工产业高质量发展路径研究_吴永国.pdf

第 ４８卷第 ８期 中 国 煤 炭 Ｖｏｌ．４８ Ｎｏ．８ ２０２２年 ８月 ＣＨＩＮＡ ＣＯＡＬ Ａｕｇｕｓｔ ２０２２ 移动扫码阅读 引用格式 ：吴永国 ，李涛 ，夏水林 ．双碳目标下山东能源集团煤化工产业高质量发展路径研究 ［Ｊ］．中国煤炭 ， ２０２２ ， ４８ （ ８ ）： ３３－３８．ｄｏｉ ： １０．１９８８０ ／ ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｃｍ．２０２２．０８．００６ ＷＵ Ｙｏｎｇｇｕｏ ， ＬＩ Ｔａｏ ， ＸＩＡ Ｓｈｕｉｌｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐａｔｈ ｏｆ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｇｏａｌｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｐｅａｋ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｎｅｕｔｒａｌｉｔｙ ［ Ｊ ］ ．Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ ， ２０２２ ， ４８ （ ８ ）： ３３－３８．ｄｏｉ ： １０．１９８８０ ／ ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｃｍ．２０２２．０８．００６ 作者简介 ：吴永国 （ １９６９－）， 男 ， 湖北武汉人 ， 硕士 ， 研究员 ， 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司总工程师 ， 从事煤气化 及煤化工技术研发工作 。Ｅ －ｍａｉｌ ： １３４６５９６１８１８＠１３９．ｃｏｍ “ 双碳 ” 目标下山东能源集团煤化工 产业高质量发展路径研究 吴永国 １ ， ２ ，李 涛 １ ， ２ ，夏水林 ３ （ １． 大型煤气化及煤基新材料国家工程研究中心 ，山东省济南市 ， ２５０１００ ； ２． 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 ，山东省济南市 ， ２５０１００ ； ３． 兖矿能源集团股份有限公司山东能源化工分公司 ，山东省济宁市 ， ２７３５００ ） 摘 要 以煤为基础的化工产业是山东能源集团六大主导产业之一 ，为更好地推动 “双 碳 ”目标下煤化工产业向高端化 、多元化 、低碳化发展 ，加快推动现代煤化工全产业链模式 升级 ，介绍了山东能源集团煤化工产业发展现状以及近年来煤化工领域依托企业 、科研单位 的主要技术成果及其应用情况 ，分析了山东能源集团煤化工发展过程中存在的主要问题 。结 合习近平总书记在陕西榆林 “ ９ · １３ ”讲话精神 ，从 “拓展产业链 、提升价值链 ”“优化产业 区域布局 ”和 “科技研发与成果转化 ” ３ 个方面阐述了山东能源集团 “十四五 ”期间煤化工 高端化 、多元化 、低碳化的发展路径 ，介绍了煤气化技术创新与集成 、高端化煤化工产品开 发 、新能源技术 、节能环保新技术等重大科研攻关方向 ，并为煤化工产业的高质量发展提出 指导性建议 。 关键词 “双碳 ”目标 ；煤化工产业 ；新型辐射废锅水煤浆气化技术 ；高端改性聚甲醛 新产品 ；高质量发展 ；山东能源集团 中图分类号 ＴＤ－９ ； ＴＱ５ 文献标志码 Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｈｉ ｇ ｈ－ ｑ ｕａｌｉｔ ｙ ｄｅｖｅｌｏ ｐ ｍｅｎｔ ｐ ａｔｈ ｏｆ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒ ｙ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎ ｇ Ｅｎｅｒ ｇｙ Ｇｒｏｕ ｐ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｇ ｏａｌｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｐ ｅａｋ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｎｅｕｔｒａｌｉｔ ｙ ＷＵ Ｙｏｎｇｇｕｏ １ ， ２ ， ＬＩ Ｔａｏ １ ， ２ ， ＸＩＡ Ｓｈｕｉｌｉｎ ３ （ １．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏａｌ－ｂａｓｅｄ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ， Ｊｉｎａｎ ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２５０１００ ， Ｃｈｉｎａ ； ２．Ｙａｎｋｕａｎｇ Ｃｏａｌ Ｓｌｕｒｒｙ Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ， Ｊｉｎａｎ ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２５０１００ ， Ｃｈｉｎａ ； ３．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｙａｎｋｕａｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ， Ｊｉｎｉｎｇ ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２７３５００ ， Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｃｏａｌ－ｂａｓｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｘ ｌｅａｄｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｅｎｄ ， ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ ａｎｄ ｌｏｗ－ｃａｒｂｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ ｔｈｅ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｈａｉｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ｍｏｄｅｒｎ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｇｏａｌｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｐｅａｋ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｎｅｕｔｒａｌｉｔｙ ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ３３ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ ｒｅｌｙｉｎｇ ｏｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ａｎｄ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ， ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ． Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｐｉｒｉｔ ｏｆ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｅｃｒｅｔａｒｙ Ｘｉ Ｊｉｎｐｉｎｇ＇ｓ ｓｐｅｅｃｈ ｏｎ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １３ｔｈ ， ２０２１ｉｎ Ｙｕｌｉｎ ， Ｓｈａａｎｘｉ ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｅｎｄ ， ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ ａｎｄ ｌｏｗ－ｃａｒｂｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐａｔｈ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ ｉｎ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ １４ｔｈ Ｆｉｖｅ－Ｙｅａｒ Ｐｌａｎ ｆｒｏｍ ｔｈｒｅｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｈａｉｎ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｃｈａｉｎ ， ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ， ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ， ｈｉｇｈ－ｅｎｄ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ， ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ， ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ， ｗｈｉｃｈ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｇｕｉｄｉｎｇ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｇｏａｌｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｐｅａｋ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｎｅｕｔｒａｌｉｔｙ ； ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ； ｃｏａｌ ｗａｔｅｒ ｓｌｕｒｒｙ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｎｅｗ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｗａｓｔｅ ｂｏｉｌｅｒ ； ｎｅｗ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｅｎｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ； ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ； Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ 山东能源集团是山东省委 、省政府于 ２０２０ 年 ７ 月联合重组原兖矿集团 、原山东能源集团成立的 大型能源企业集团 ，以矿业 、高端化工 、电力 、新 能源新材料 、高端装备制造 、现代物流贸易为主导 产业 。拥有兖矿能源集团 、新汶矿业集团 、枣庄矿 业集团等 ２０ 多家二级企业 ，境内外上市公司 ９ 家 ， ２０２１ 年实现营业收入 ７ ５２１ 亿元 、利税总额 ５３１ 亿 元 ，年末资产总额 ７ ５１４ 亿元 ，位居 ２０２１ 年世界 ５００ 强第 ７０ 位 、中国企业 ５００ 强第 ２４ 位 ［１］ 。 １ 山东能源集团煤化工产业简介 １．１ 产业发展现状 以煤为基础的化工产业是山东能源集团六大主 导产业之一 ，由兖矿能源集团股份有限公司山东能 源化工分公司 （以下简称 “山能化工 ”）实施专业 化管理 ，拥有山东本部 、陕蒙 、新疆 ３ 个主要生产 基地 ，业务范围涵盖化工产品生产与销售 ，化工技 术研究与开发 、设备制造 、特种设备检测和化工装 置设备检维修等 。先后完成包括 ８ 项国家 “ ８６３ ” 计划在内的多项煤化工关键技术研发任务 ，拥有多 喷嘴对置式水煤浆气化 、水冷壁式气流床煤粉气 化 、低压羰基合成醋酸 、甲醇与电联产 、高低温费 托合成等 １０ 多项具有自主知识产权的核心技术 ， 为我国煤化工产业发展做出了重大贡献 。 ２０２１ 年 ， 山能化工完成主要产品产量 １ ０９２ 万 ｔ 、营业收入 ４７７ 亿元 、年末资产总额近 ６００ 亿元 ［２］ 。主要产品 包括甲醇 、醋酸 、焦炭 、油品 、乙二醇 、己内酰 胺 、醋酸酯 、丁醇 、醋酐 、聚甲醛 、碳酸二甲酯 等 ，总产能超过 １ ０００ 万 ｔ ／ ａ 。 １．２ 煤化工板块主要科研成果及应用 近年来 ，山能化工面向煤炭清洁 、高效低碳转 化的行业需求和国家战略需求 ，依托煤气化 、煤液 化两大国家级研发平台 ，依托共建单位和内部企 业 ，通过密切的产学研合作 ，先后完成包括国家 “ ８６３ ”计划 、国家重点研发计划在内的多项煤化工 关键技术研发任务 ，为我国煤化工产业的发展作出 了重大贡献 。 （ １ ）开发并建成全球最大煤气化装置 ，实现水 煤浆气化技术跨越式发展 ，引领全球大型煤气化技 术产业化进程 。在成功开发出国内首套自主知识产 权大型煤气化技术并实现大型化的基础上 ，依托现 代煤化工升级示范工程和国家重点研发计划项目支 持 ，通过系统化技术攻关 ，确立了基于速度场 、温 度场和停留时间分布等多目标耦合的超大型高效水 煤浆气化炉放大准则 ，突破了水煤浆气化大型化 、 高效率 、长周期稳定运行等关键技术瓶颈 。开发并 建成世界最大规模单炉日处理煤 ４ ０００ 吨级水煤浆 气化装置 ，具体情况如图 １ 所示 ，该装置首次采用 单炉双合成气出口结构型式 ，充分保障了气化炉激 冷室液位平稳可控 ；运用优化的气化炉烧嘴室结 构 ，有效减小了设备外形尺寸 ，为超大型气化炉工 程实施 （解决运输瓶颈等 ）奠定了基础 ；通过优化 气化炉耐火衬里结构型式 ，增加了气化反应有效空 间 ，提高了产气量 。气化装置各系统运行平稳可 靠 ，水煤浆流量和有效合成气 （ ＣＯ＋Ｈ２ ）产量分 别达到设计值的 １０７．４％ 、 １０６．４％ ［３］ ，装置运行 的技术指标全面优于考核指标 。 （ ２ ）成功开发新型辐射废锅水煤浆气化技术 ， 服务现代煤化工低碳高效发展 。开展多喷嘴对置式 水煤浆气化炉辐射废锅系统研发 ，掌握液态渣的相 变和传热过程 、固态灰渣颗粒运行规律 、不同区域 温度场分布规律 ，创新辐射废锅结构形式和连接方 式 ，成功开发国内首套单炉日处理 ２ ０００ 吨级废锅 － 激冷耦合式水煤浆气化成套技术 ，于 ２０２０ 年 １０ ４３ ２０２２年第 ８期 中 国 煤 炭 第 ４８卷 月建成投产 ，具体情况如图 ２ 所示 。装置采用带辐 射屏水冷壁结构的辐射废锅气化炉 ，通过对辐射废 锅 、激冷室联合流程进行集成优化 ，充分回收合成 气及熔渣的高位能量 ，产生高压饱和蒸汽实现热量 高效回收 。该工业示范装置采用带辐射屏水冷壁结 构的辐射废锅气化炉 ，并通过对辐射废锅 、激冷室 联合流程进行集成优化 ，充分回收合成气及熔渣的 高位能量 ，产生高压饱和蒸汽实现热量高效回收 ； 装置现已通过连续运行考核 ，运行技术指标全面优 于考核指标 ，副产蒸汽 （ ＣＯ＋Ｈ２ ）产率 ７９９ｋｇ ／ ｋＮｍ ３ ，热煤气效率 ８４％ ［４］ 。 图 １ 日处理煤 ４ ０００ 吨级水煤浆气化炉 图 ２ 多喷嘴对置式废锅 －激冷型水煤浆气化炉 （ ３ ）成功开发高品质醋酸生产成套技术 ，打入 高端应用市场 。系统开发碳纳米管负载的新型催化 剂体系 、低水低能耗工艺 、深冷尾气吸收 、系统余 热回收利用等核心技术及脱除金属离子 、微量碘和 丙酸的配套技术 ，形成具有自主知识产权的甲醇低 压羰基合成高品质醋酸成套生产工艺 ，具体情况如 图 ３ 所示 ，在精对苯二甲酸 、醋酸乙烯等高端领域 成功应用 。醋酸产品纯度高于 ９９．９％ 、水含量低 于 ０．０３％ 、碘含量低于 ０．０１ｍｇ ／ Ｌ ，显著优于国 标优等品指标 ，完全满足下游聚酯行业高端用户需 求 ，装置整体消耗比同行业主流工艺降低约 １０％ 。 该技术成果经中国煤炭工业协会专家组鉴定 ，整体 技术达到国际领先水平 。 图 ３ 鲁南基地高品质醋酸生产装置 （ ４ ）成功开发高端改性聚甲醛新产品 ，填补国 内空白 。在山东省 “ ２０１８ 年绿色制造系统集成 ”和 “新旧动能转换 ”重大项目支持下 ，成功研发高端改 性聚甲醛新工艺 ，开发了自润滑改性 、增韧改性以 及玻纤增强改性等 １０ 多种高端改性聚甲醛产品 ，打 破了 国 外 技 术 垄 断 。 ２０２２ 年 ６ 月 ２８ 日 ，产 能 ４ 万 ｔ ／ ａ 高端改性聚甲醛装置一次投料试车成功 ［５］ ， 如图 ４ 所示 。共聚甲醛产品通过 ＳＧＳ （ ＲｏＨＳ ６．０ ）、 ＲＥＡＣＨ 、 ＦＤＡ 、 ＷＲＡＳ 、 ＵＬ 、 ＮＳＦ 等多项国际级 行业认证 ，产品质量达到国际先进水平 。经中国煤 炭工业协会专家组鉴定 ，整体技术达到国际先进 水平 。 图 ４ 产能 ４万 ｔ／ａ高端改性聚甲醛生产装置 （ ５ ）持续开展煤间接液化技术研究开发 ，建成 国内首套百万吨级煤间接液化装置 ，保障国家能源 安全 。攻克铁基催化剂 、低温费托合成和高温费托 合成三大关键技术 ，建成国内首套百万吨级煤间接 液化制油国家示范项目 ，实现了我国自主知识产权 煤间接液化制油技术产业化 。建成 １０ 万 ｔ ／ ａ 高温 ５３ 吴永国等 ：“双碳 ”目标下山东能源集团煤化工产业高质量发展路径研究 ２０２２ 年第 ８期 费托合成工业示范装置具体情况如图 ５ 所示 ， １ ５００ｔ ／ ａ 高温费托合成催化剂示范装置 ，已完成长 周期满负荷运行考核 ［６］ ，整体技术达到国际领先水 平 ，为煤制高端化学品大规模产业化和煤制油长远 发展奠定了坚实的基础 。 图 ５ 产能 １０万 ｔ／ａ高温费托合成工业示范装置 （ ６ ）成功开发高端费托合成蜡关键技术 ，实现 高熔点蜡产品进口替代 。成功开发自主知识产权 “薄膜蒸发 － 分子蒸馏耦合 ”高端费托合成蜡加工 生产技术 ，建成 １０ 万 ｔ ／ ａ 高端费托合成蜡加工生 产工业化装置 ，具体情况如图 ６ 所示 ，形成了液 蜡 、 ３３℃ 蜡 、 ４５℃ 蜡 、 ６０℃ 蜡 、 ７０℃ 蜡 、 １１５℃ 蜡等产品 ，固体蜡产品占比 ６０％ 以上 ，而且可灵 活调整 ［７］ 。其中 ， １１５℃ 高熔点蜡是国内其他煤间 接液化装置无法获得的高熔点蜡产品 ，进口依赖度 高 、附加 值 高 ，产 品 质 量 与 国 际 先 进 的 萨 索 尔 （ Ｓａｓｏｌ ）、壳牌 （ Ｓｈｅｌ ）同类产品的性能相当 ，填 补了我国高端特种蜡市场空白 ，打破了国外垄断 ， 该技术经中国煤炭工业协会鉴定 ，达到国际先进 水平 。 （ ７ ）全力攻克制氢 、纯化 、储运 、加氢 、氢能 多联供的核心技术 ，服务国家氢能发展战略 ，助力 绿色低碳社会构建 。积极落实国家氢能发展规划 ， 聚焦工业副产氢气综合利用 、高纯氢气提纯工艺 、 痕量杂质分析检测和固体储氢等关键技术的研究开 发 。建成并投运国内首座融合 “油 、气 、电 、氢 、 醇 ”为一体的能源补给站 ，站内包含加油 、加气 、 充电 、加氢 、甲醇加注 ５ 套独立的能源加注系统 ， 设计标准与国际接轨 ，满足能源补给站安全 、环保 等各类要求 ，形成 ８００Ｎｍ ３ ／ ｈ 高纯氢气生产能力 ， 具体情况如图 ７ 所示 。在济宁市内开通首条氢能公 交示范线路 ，形成制氢 、纯化 、储运 、加氢站 、氢 能多联供的完整产业链条 ，为促进能源体系的绿色 低碳转型提供了示范 ［８］ 。 图 ６ 产能 １０万 ｔ／ａ高端费托合成蜡装置 图 ７ 工业副产氢提纯装置 １．３ 山东能源集团煤化工产业发展存在的问题 面对碳 达 峰 碳 中 和 目 标 要 求 ，山 能 化 工 坚 持化工产 业 可 持 续 发 展 方 向 ，直 面 新 形 势 下 的 诸多挑战 ，着 力 解 决 产 业 发 展 过 程 中 以 下 主 要 问题 。 （ １ ）产品结构偏低端 ，产品链不长 ，产品附加 值低 ，产品结构以煤制甲醇 、焦炭 、醋酸 、尿素和 煤制油等大宗化工产品为主 ，同质化问题严重 ，市 场竞争激烈 ，抵抗市场风险的能力较弱 。 （ ２ ）协同发展效应弱 ，除鲁南基地外 ，其他基 地未形成集群化 、园区化发展势能 ，基地之间的联 动效应未充分发挥 。 （ ３ ）科研投入与先进企业相比还有一定差距 ， 科技成果转化仍有待加强 。高端化 、精细化 、差异 化 、专用化的产品和技术开发不足 ，对已有科技成 果的 后 续 试 验 、开 发 、应 用 、推广等工作仍需 加强 。 ６３ ２０２２年第 ８期 中 国 煤 炭 第 ４８卷 ２ 山东能源集团煤化工产业高质量发展路径 ２０２１ 年 ９ 月 １３ 日 ，习近平总书记在陕西榆林 考察时强调 ，“能源产业要继续发展 ，否则不足以 支撑国家现代化 ；煤炭能源发展要转化升级 ，走绿 色低碳发展的道路 ；这样既不会超出资源 、能源 、 环境 的 极 限 ，又 有 利 于 实 现 碳 达 峰 、碳 中 和 目标 ［２］ 。” 习近平总书记的重要讲话 ，为我国现代煤化工 产业的可持续绿色发展提供了根本遵循和行动指 南 ，山东能源集团煤化工产业将沿着绿色低碳的发 展方向 ，奋力实现碳达峰 、碳中和的目标任务 ，推 进煤炭清洁利用转型升级 。山能化工将在现有煤化 工产业基础上 ，着力贯通高端化工上下游产业链 、 全面提升产业价值链 ，优化区域发展格局 ，积极探 索煤化工 、石油化工和盐化工融合发展路径 。以科 技创新为支撑 ，以生产智慧化 、管理科学化为手 段 ，推动化工产业高端化 、多元化 、低碳化发展 ， 加快推动由低端煤化工向高端煤化工全产业链模式 升级 ，不 断 提 高 煤 炭 作 为 化 工 原 料 的 综 合 利 用 效能 。 ２．１ 拓展产业链 、提升价值链 依托甲醇 、醋酸 、煤制油等产业基础 ，延伸产 业链条 ，积极布局高端化 、精细化 、终端化高附加 值产品 ，实现 “煤 － 甲醇 （油 ） － 烯烃 － 精细化学 品 － 终端制品 ”全链条化发展 。拓展煤基新材料和 精细化学品产业链 ，培育壮大醇基新材料 、氨基新 材料两大支柱型化工新材料产业链条 ，强化与新材 料产业板块的协同发展 ，积极拓展下游终端产品生 产 ，探索新能源 、高端装备 、光电信息 、生物医药 等领域的先进化工材料的应用研发与生产 。 ２．２ 优化产业区域布局 坚持区域联动发展原则 ，综合考虑环保 、土 地 、水资源等发展要素指标 ，加快打造省内高端化 工新材料一体化产业基地 ，培育壮大省外化工原料 供应基 地 ，推 动 三 大 基 地 协 同 发 展 ，实 现 科 学 布局 。 （ １ ）山东基地 。打造高端化工新材料产业园区 和高端化工转型发展示范基地 ，实现省内煤化工 、 石油化工融合发展的 “大化工 ”产业格局 ，推动基 础化工产业向高端精细化工和新材料方向转型 。 （ ２ ）陕甘蒙基地 。内蒙古鄂尔多斯以聚烯烃产 业链为主导 ，突出高端精细主攻方向 ，逐步形成聚 烯烃 、聚酯 、醇醚燃料等化工产业集群 ，将达拉特 旗荣信化工生产基地打造成 “国内一流 、国际先 进 ”的煤基化工新材料示范基地 ；陕西榆林以高温 费托合成技术为依托 ，打造高端煤制油产业示范基 地 ；以榆林时代能源为新项目建设主体 ，持续推进 国家级煤制油项目建设 ，利用高温费托合成技术优 势 ，实现煤制油技术储备和产能储备一体化 ，延长 产业链 ，拓展高附加值产品种类 ，形成精细化工产 品产业集群 。 （ ３ ）新疆基地 。打造一体化 、规模化 、智能化 现代煤化工产业基地 ，争取新疆煤炭资源优势 ，在 准东 、伊犁 、昌吉等煤炭资源储备丰富的矿区协同 发展煤化工产业 ，落地建设煤制烯烃 、煤制气 、煤 炭分级分质高效利用等项目 ，坚持高起点定位 、高 标准规划 、高效率运作的模式 ，打造一体化 、规模 化 、智能化建设现代煤化工产业基地 。 ２．３ 加大科技研发与成果转化力度 依托大型煤气化及煤基新材料国家工程研究中 心 ，积极开展先进煤气化 、高附加值煤基化学品合 成 、煤基新材料制备 、新能源及装备四大关键技术 研发 ，着力攻克适用劣质煤高效大型气化技术 、煤 化工共性关键技术和行业 “卡脖子 ”技术 ，助推山 东能源集团煤化工产业高质量发展 。 依托煤液化及煤化工国家重点实验室 ，开展煤 液化及煤化工的共性和关键技术的研发 ，主要围绕 煤间接液化 、油电化联产等方向开展研究工作 ，形 成具有自主知识产权的煤液化及煤化工关键技术 ， 支撑山东能源集团煤化工产业发展 。 ３ 支撑产业发展的重大科研攻关方向 为服务我国能源安全新战略和碳达峰碳中和战 略目标 ，实现煤炭清洁低碳转化 ，山东能源集团煤 化工产业将立足新时代的高质量发展需要 ，聚焦煤 炭绿色低碳发展方向 ，坚持 “优化煤 、延伸煤 、超 越煤 ”的技术发展路线 ，重点研究高附加值煤基化 学品合成 、煤基新材料制备 、先进煤气化技术 ，引 导煤化工产业走高端化 、多元化发展之路 ，拓展绿 色化工与碳中和 、产业融合领域新技术 ，促进集团 产业绿色低碳发展 、推动煤炭消费转型升级 。 ３．１ 煤气化技术创新与集成 以煤炭清洁高效转化为目标 ，持续开展大型水 煤浆和干煤粉气化关键技术开发和工业化示范研 究 ，分阶段开发示范多种工艺组合形式的成套煤气 ７３ 吴永国等 ：“双碳 ”目标下山东能源集团煤化工产业高质量发展路径研究 ２０２２ 年第 ８期 化技术 。建立煤质评价及应用体系 ，布局高碱煤 、 褐煤及劣质煤的气化应用技术研发 ，助推煤气化关 键核心设备制造产业发展 ，开展工业化系列煤气化 技术的优化升级 。推进实施粉煤气化炉关键技术及 工业示范 、双气体产物气流床分级气化项目 ，推动 节能环保新技术应用 ，引入核心装备 、智能控制等 领域创新成果 ，提高煤气化系统节能 、环保 、安全 运行水平 。 ３．２ 高端化煤化工产品开发 开发煤化工下游新产品 ，丰富产品结构 、提升 产品附加价值 ，在终端产品定位上 ，加大高技术含 量 、高附加价值的化工新材料 ，探索高端化发展 路线 。 推进煤基可降解材料技术开发及产业示范 ，形 成成套工艺技术 ，促进煤化工产品多元化发展 ，提 高资源综合利用水平 。开发烯烃下游新产品 ，增强 我国在高端聚烯烃领域的竞争力并在核心技术方面 实现技术的国产化 ，延伸化工新材料示范基地产 业链 。 ３．３ 新能源技术 以氢能及储氢相关技术为重点 ，研究开发制 氢 、储氢关键技术 ，推进光伏发电耦合电解制合成 气技术开发 。研究工业副产氢纯化应用技术 ，针对 工业副产氢中痕量杂质定向深度脱除难等 “卡脖 子 ”问题 ，开展纯化工艺 、痕量杂质定性定量分析 等关键技术研究 ，推动我国氢能和燃料电池行业健 康发展 。开发燃料电池系统集成技术 ，进行低成本 核心技术开发 ，进一步推动技术的产业化应用 ，完 善我国能源供应体系 ，为相关产业低碳发展提供技 术支撑 。 ３．４ 节能环保新技术 在现代能源体系理念下实现煤炭绿色转化 ，需 要坚持发展绿色化工技术 ，包括原料绿色化 、化学 反应绿色化及产品绿色化 ，着力开发化工废气 、废 水及废渣治理及综合利用技术 。 通过新型组合工艺研究 ，重点开发化工废水深 度处理关键应用技术 ，实施废水深度处理 ，形成煤 化工有机废水处理成套技术 ，为现代煤化工项目废 水零排放提供技术保障 。开展化工 ＶＯＣｓ 等废气治 理技术研发 ，应用吸附 、脱附 、燃烧 、控制等技术 ， 推进焦炉尾气 、锅炉烟气等脱硫 、脱硝工程实践 。 开展气化灰渣无害化 、资源化技术开发 ，突破气化 灰渣资源化利用或无害化批量处理的技术瓶颈 。 ４ 结语 面向未来 ，山能化工将坚持 “高端化 、多元 化 、低碳化 ”发展方向 ，落实山东能源化工产业 “十四五 ”发展路径 ，坚持 “存量优化 、增量跨越 ” 并重 ，打造山东省内高端化工新材料产业园区和高 端化工转型发展示范基地 、陕西高端化学品产业示 范基地 、内蒙古煤基化工新材料示范基地 ，加快建 设绿色化工新能源新材料融合发展一流企业 。到 “十 四 五 ” 末 ，力争实现化工产品总产能 ２ ０００ 万 ｔ ／ ａ ，产品利润率处在行业前列 。 参考文献 ： ［ １ ］ 山东能源集团网 ．山东能源集企业简介 ［ＥＢ／ＯＬ］． （ ２０２２－０６－１０ ）［ ２０２２－０７－１０ ］ ．ｈｔｔｐ ：／／ ｗｗｗ．ｓｈａｎｄｏｎｇ－ｅｎｅｒｇｙ．ｃｏｍ ／ ｐａｇｅ ／ ｊｉｔｕａｎ ／ ｃｏｍｐａｎｙ －ｐｒｏｆｉｌｅ．ｈｔｍｌ． ［ ２ ］ 新华社微博 ．习近平谈能源产业 ：走绿色低碳发展道 路 ［ＥＢ／ＯＬ］．（２０２１－０９－１４）［２０２２－０７－１０］． ｈｔｔｐ ：／／ ｗｗｗ．ｘｉｎｈｕａｎｅｔ．ｃｏｍ ／ ｐｏｌｉｔｉｃｓ ／ ｌｅａｄｅｒｓ ／ ２０２１ － ０９ ／ １４ ／ ｃ ＿ １１２７８６１１００．ｈｔｍ． ［ ３ ］ 华东理工大学新闻网 ．创新前沿 ：世界单炉最大规 模水煤浆气化工业示范装置完成现场考核 ［ＥＢ／ ＯＬ ］ ． （ ２０２１－０１－２７ ）［ ２０２２－０７－１０ ］ ． ｈｔｔｐｓ ：／／ ｎｅｗｓ．ｅｃｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ ／ ２０２１ ／ ０１２７ ／ ｃ６ａ１５８０３０ ／ ｐａｇｅ．ｈｔｍ． ［ ４ ］ 华东理工大学资源与环境工程学院 ．首套多喷嘴对置 式半废锅水煤浆气化工业示范装置完成现场考核 ［ ＥＢ ／ ＯＬ ］ ． （ ２０２２－０６－０１ ）［ ２０２２－０７－１０ ］ ． ｈｔｔｐｓ ：／／ ｚｈｘｙ．ｅｃｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ ／ ２０２２ ／ ０６０１ ／ ｃ６４７９ａ１４５１２４ ／ ｐａｇｅ．ｈｔｍ． ［ ５ ］ 大众日报 ．兖矿鲁南化工 ４万吨高端改性聚甲醛装 置试 车 成 功 ，德 国 专 家 连 称 神 奇 ！ ［ＥＢ／ＯＬ］． （ ２０２０－０７－０２ ）［ ２０２２－０７－１０ ］ ．ｈｔｔｐｓ ：／／ ｗｗｗ．１６３．ｃｏｍ ／ ｄｙ ／ ａｒｔｉｃｌｅ ／ ＦＧＩ７３ＬＳＵ０５３０ ＷＪＴＯ． ｈｔｍｌ． ［ ６ ］ 佚名 ．兖矿 １０万吨高温费托合成工业示范装置通过 考核 ［Ｊ］．气化净化 ，２０１９（９）：５２． ［ ７ ］ 李军 ，王法强 ．未来能源高端费托蜡新品投产 ［Ｎ／ ＯＬ ］ ．中国化工报 ， （ ２０２０－１０－２０ ）［ ２０２２－０７－ １０ ］ ． ｈｔｔｐ ：／／ ｗｗｗ．ｃｃｉｎ．ｃｏｍ．ｃｎ ／ ｄｅｔａｉｌ ／ ４３ａ８７ｆ８ｆ１６ ２９ ３ｆ７ｅ１ｄ４４ａ４８ｂ４１ｂ５７１ｆ５． ［ ８ ］ 齐鲁壹点 ．兖矿氢能产业迈出关键第一步 济宁首条 氢能公交示范线路正式开通 ［ＥＢ／ＯＬ］．（２０１９－１１ －１２ ）［ ２０２２－０７－１０ ］ ．ｈｔｔｐｓ ：／／ ｈｂ．ｄｚｗｗｗ．ｃｏｍ ／ ｐ ／ ４００６３０４．ｈｔｍｌ． （责任编辑 郭东芝 ） ８３ ２０２２年第 ８期 中 国 煤 炭 第 ４８卷