郭鹏程（浙江省上虞城南中学，浙江 绍兴 312300）

低碳时代下的绿色煤化工

郭鹏程（浙江省上虞城南中学，浙江 绍兴 312300）

煤炭等燃料的应用十分广泛，而且我国是煤炭储量大国的同时也是消耗大国。现阶段正大力发展化工产业，煤炭化工在我国化工中占了很大的比例，也对于带动经济的发展起了很大的作用。煤化工在生产过程中会消耗大量煤炭资源，因此，让煤化工绿色可持续的发展至关重要。低碳就是指以一种较为环保的方式发展化工产业，减少能源本身及生产过程中带来的污染。本文主要讲述的就是在煤化工污染严重且能源随时可能有危机的情况下，如何将传统煤化工与现代绿色低碳时代下的要求进行有机结合，考虑用绿色与低碳的方式走出传统煤化工的新道路。

绿色;低碳;煤化工

工业革命带来的福音是显而易见的——提高了原料的利用率。然而不成熟的技术带来了化石燃料的不完全利用，导致环境污染加剧。低碳[1]早已不是陌生的词汇，随着时代的发展，煤等化石燃料的用途越来越广泛，而不合理和不完全利用化石燃料造成污染的后果也越来越严重，在低碳时代下，煤化工需要绿色的发展。

1 我国煤化工的现状

煤化工是指将煤炭转换为气体、液体和固体产品或半产品，而后进一步加工成化工、能源产品的工业。其中主要包括焦化、电化学、煤气化等。随着世界石油资源不断减少，在未来，煤化工有着广阔的前景。现代煤化工企业生产应用煤炭能源主要包括煤的气化，液化，干馏以及焦油加工和电石乙炔化工等。

自从工业革命以来，煤炭等能源的需求量大大增加，各种高效利用煤炭能源的技术不断革新，能源的利用率不断提高，同时造成的污染也越来越严重，整个世界都陷入了能源利用高效而又高污染的问题之中。我国是世界上煤炭能源储量最多的国家，占世界储量的40%左右[2]。储量虽然很多，但是却不能高效而且少污染的利用。往往是做到高效就会大量排放污染物危害空气、水源，要不就是污染少却效率不高。

现在的煤化工产业处于青黄不接的局面，传统的技术已经不能适应现在低碳和绿色的要求，如何改变能源利用率低效与高污染的问题成了亟待解决的问题。煤化工是我国化学工业重要的一部分，煤化工生产过程必然产生大量的碳排放。所以，在低碳时代下，我国要实现从传统煤化工到绿色煤化工的转变

2 绿色煤化工的概念

绿色煤化工是指在进行煤化工的各个环节都保证绿色无污染。从原材料绿色到生产的产品绿色，并且保证在生产的环节中产生的污染都处理得当。绿色理念贯彻始终，通过一系列的手段达到低排放，低污染的目标。

3 绿色煤化工的发展

因为人类对煤炭能源的利用不断增加，导致环境受到破坏，于是便提出了绿色煤化工的概念。通过从源头，过程，结果的严格把关，层层步骤严控排放，解决现今煤化工的污染问题。争取做到低投入，低排放，高回收。

3.1 煤化工原料绿色

煤化工的主要能源是煤炭，煤炭的来源是从煤矿中方开采而来，现在的企业大多直接利用煤炭，或是只进行简单的加工就使用煤炭，这种做法其实违背了可持续发展的原则，对于生态环境的破坏十分大。首先，在煤炭初级生产加工的过程中，必然会产生大量残渣，大多是有毒有害且不可回收再次利用；再者，只是对煤炭进行简单的初级加工也许并不一定就能提高原料的利用率，可能还会因为不正确的操作导致原料的不必要损耗，以致高投入低产出，于情于理都不合适。

3.1.1低碳技术[3]处理原料

运用一定的技术获得低碳的能源与经济的技术手段，都可以称为低碳技术。简单来说，就是使能源利用率提高，使可能造成高污染的能源转化为较为清洁的低碳能源。

对于煤炭等能源，运用低碳技术，将其中的杂质剔除出来，对煤炭原料处理后就可以获得相对清洁的能源。对于现如今大多煤化工企业来讲，做到转化清洁能源并不困难。一：利用物理或化学方法先将煤炭转化成比较清洁的能源，比如简单的处理，利用煤的干馏来获得甲醇、甲烷、苯等基本原料。以陕煤化集团为例，该集团将粉煤干馏热解技术和煤焦油加氢技术完美的结合起来，对于原料的利用率大大提高，做到了原料绿色化。二：获得初级原料后要进行提纯，将各种原料分离，分类，对于使用后碳排放较多的一类要尤其注意。将易氧化的物质可以先用固化剂固定，等到需要使用时再立即使用，避免因保存不当导致原料对环境的污染。三：处理好原料后应该进行的是对原料预测，思考经过处理后的原料使用后对环境的影响，并做好相应的防护措施。

3.1.2碳捕获[3]处理碳排放

在煤化工的生产过程中，大多会产生二氧化碳。

目前，主要有四种类型的CO2收集与捕获方法：燃烧后分离、富氢燃气路线、富氧燃烧和化学循环燃烧等。现阶段碳捕获方法是效果较好的处理碳排放问题的方法。应用比较普遍的方法是燃烧后处理。将原料进行燃烧处理，使用含胺物质处理，将二氧化碳与清洁元素分离，这样就可以更好的利用原料。（1）使用经过低碳技术处理过的原料。对于一些熔点低，易燃烧的原料，可以采用燃烧法处理，获得较为洁净的能源，例如一氧化碳。（2）对于生产后产生的CO2则将其聚集、净化、封存。地质封存[4]是一种较为常见的方法。其核心是指二氧化碳加压灌注到适宜长时间封存的地方，含盐地层、天然气储层和不可开采的油田等都可以作为二氧化碳的封存地。

3.2 煤化工过程绿色

在煤化工的实际生产过程中，也许会产生大量看似不可再利用的废渣，然而这些废渣在一定条件下可以转化成可再次使用的原料。这在一定程度上减少了原料的投入量，降低了生产成本，从而提高了利润。既然要做到生产废渣的回收利用，那势必要找一种简单易操作，且成本不高的技术来实现目标。同时，还要提高生产力。革新了技术自然也就提高了生产力。我国煤化工产业要从默默无闻到一鸣惊人就必须在低碳技术上做到新，做到奇，以意想不到而又在情理之中的新技术带动产业的升级。创新生产工艺[5]可以在原有资源基础上节省不少成本。对原有生产工艺进行优化改良，把不完善的地方完善了，并以改良版工艺为依托，设计更符合时代要求的工艺。

在生产过程中必定会需要大量催化剂，合理选择催化剂，也会对碳排放有影响，降低能耗也需要合适的催化剂。比如：在煤化工生产中，乙烯、乙炔等基础原料应用广泛，当下获得这些物质的方法较为简单，造成的浪费和污染还是较为严重。对于催化剂的选择和对于不饱和烯烃、炔烃的来源进行改良，寻找更高效的催化剂，减少碳排放。通过改变反应的条件，来降低能耗和减少排放。

3.3 煤化工产品绿色

在绿色生产中生产的产品与传统化工的产品有所区别。一般地，绿色煤化工会对原料分级利用，以获得合适的产品，提高原料的利用率。煤炭一般会先被加工成甲醇，乙烯，乙炔等初级产品，然后在这一基础上实现原料应用的多元化

实际生产中，煤化工企业生产不同的产品最后环节产生的碳排放量是不一样的[6]。不同的产品碳排放不同，处理方法应不同。在生产产品前，要对产品可能会造成的碳排放进行预测和计算。对于有初步计算的产品可以先试制少部分，为了更好的反映实际生产的污染量，可以多次进行探究生产，预制产品，知道产品污染的来源，了解导致碳排放过多的罪魁祸首，才能更好的对症下药。

4 结语

国家应加大对低碳经济和绿色理念应用的扶持，企业也应积极响应科学发展观的时代精神，将可持续发展与循环利用能源的理念应用到工业的实际生产中。政府应当鼓励支持低排放的企业生产，加大对高能耗高排放的企业处罚力度，在宏观上对企业生产加以科学性的规划和指导。企业可以通过高新技术的发展，使绿色煤化工渗透到自己的生产实践过程中。共同为我国煤化工实现从传统煤化工到绿色煤化工的转变贡献一份力量。

[1]唐宏青.低碳经济与煤化工的若干问题分析[J].煤化工,2010,38(01):7-11.

[2]陈大龙.低碳理念指导的煤化工产业发展探讨[J].黑龙江科技信息,2015,(27):122.

[3]肖莹,刘珊,周玉海.低碳经济与低碳技术[J].西安文理学院学报(自然科学版),2010,13(04):111-115.

[4]王亮方.中国碳捕获与封存（CCS）产业化发展研究[D].湖南大学,2014.

[5]杨博.低碳理念下煤化工产业发展分析[J/OL].中国科技信息,2016,(12):116-117.(2016-06-17)

[6]姜伟.低碳理念指导的煤化工产业发展解析[J].山东工业技术,2016,(01):37.

郭鹏程(1999-)，男，汉族，。籍贯：四川省广元市，就读学校：浙江省上虞城南中学。