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            將新能源與低階煤清潔高效利用相融合,正能集團打造中國低階煤分質分級利用新一代標桿企業

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            將新能源與低階煤清潔高效利用相融合,正能集團打造中國低階煤分質分級利用新一代標桿企業

            發布日期:2021-09-28 作者:正能量 點擊:


            引言


            中國工程院院士、“十四五”能源規劃專家委員會成員謝克昌認為:

            “十四五”期間,我國對煤炭的注意力不應分散,應將“推進煤炭清潔化利用,加快解決風、光、水電消納問題”落實到規劃中,把推動煤炭清潔高效開發利用作為能源轉型發展的立足點和首要任務。

            清潔重點在推進化石能源,特別是煤炭的科學開發和清潔利用,提高煤炭使用的集中度。實現了清潔高效利用的煤炭也是清潔能源。

            低碳是在提高非化石能源比重的同時,將節能減排和提高能效作為當前中國低碳化過程中的重中之重。

            安全包括能源的供應、生態環境、科技和經濟安全,在當前油氣對外依存度不斷攀升、地緣政治風云變幻的形勢下,更要用戰略眼光看待煤基燃料,如煤制油、氣、醇、醚等,以及煤基化學品,如烯烴、芳烴等對石油、天然氣的部分替代,并在規劃中給予部署和支持。

            高效是指能源生產、轉化、利用的效率都要高,如果中國的能源利用效率提高到世界平均水平,就可以減少消耗13.3億噸標煤,從而可以減少34.6億噸二氧化碳排放,約占2018年碳排放總量的1/3。


            中國煤炭加工利用協會理事長張紹強談雙碳時認為:

            我國發展現代煤化工具有重要意義,既有中國特色,也是發揮煤炭資源優勢的另辟蹊徑。

            一是確保國家能源安全。當前和今后一定時期內,石油、天然氣仍是重要的戰略能源,尤其是石油,但我國已探明能源礦產資源中,石油、天然氣儲量合計占比不足6%,而煤炭占比超過94%。目前中國是世界第二大石油消費國、第三大天然氣消費國,原油對外依存度超過70%、天然氣對外依存度超過45%,而按照目前的消費水平,我國自有的煤炭資源可以保供數百年。在此背景下,通過現代煤化工技術,以煤炭為原料生產石油、天然氣替代產品和化工原材料產品,實現部分進口油氣及產品替代,可以緩解因富煤缺油缺氣給我國能源安全帶來的挑戰,有利于保障國家能源安全,促進經濟可持續發展。

            二是更符合煤炭清潔、高效、低碳綠色的發展方向。煤化工是煤炭下游消費方式的重大變革,與傳統直接燃燒利用方式相比,煤化工可以減少粉塵、SO2、NOx等大氣污染物的排放,提高煤炭轉化效率和產品經濟價值。“對目前受到質疑的高碳排放問題,可以通過與綠電耦合,把所有的碳排放全部轉化為產品,做到低碳或近零碳排放,實現‘廠內碳中和’,這也是未來煤化工發展的潛力?!?/strong>

            發展現代煤化工也不能完全追求高大上,造成新建企業長期虧損,有條件的地方應該采用經濟適用的技術進行煤炭深加工清潔轉化,比如對中西部大量的富油長焰煤,可以采取中低溫熱解工藝進行分級分質梯級利用,投資小、水耗少,也能獲取大量的油氣產物,半焦可以繼續使用,也可以回填到井下......

            低階煤經過工藝比較簡單的中低溫干餾熱解,就可以獲得占煤炭總質量40%甚至更多的焦油和煤氣,相比煤炭而言,其碳含量大幅度下降,是碳減排過程中亟需的低碳能源品種。此外,因煤化程度比較年輕,氫含量相對較高、碳元素含量相對較低,低階煤的清潔化利用對碳減排更為有利。


            《中國煤炭報》分析認為:

            新能源需要煤炭作為穩定器。在大規模低成本儲能技術未獲得突破的前提下,新能源難以實現全面或高比例納入現有能源。新能源和化石能源相互形成助力,耦合發展將是以新能源為主、低碳體系建立的重要途徑。

            在國際能源博弈和地緣政治沖突不斷加劇的背景下,油氣進口安全風險增加。目前,在我國沒有任何一種能源能夠替代煤炭在能源體系中的兜底保障作用,煤炭依然是國家能源安全的壓艙石。

            應當深刻認識我國能源資源稟賦、經濟社會發展要求和能源發展規律,碳達峰不是能源達峰,碳中和不是零碳。發揮煤炭為碳達峰、碳中和兜底,為能源安全兜底,為國家安全兜底的作用。


            • 結論:低階煤產量大,低階煤的清潔化利用對碳減排更為有利


            中國煤炭地質總局發布的第三次全國煤田最新數據顯示,我國垂深2000米以淺的低階煤預測資源量26118.16億噸,主要分布于陜西、內蒙古、新疆等西部地區,占全國煤炭資源總預測儲量的57.38%。2019年我國低階煤產量已占到全國煤炭總產量的55%以上,隨著煤炭主產區西移,“十四五”期間低階煤產量將越來越大。如何用好低階煤,越來越受到行業關注。

            低階煤熱解得到的半焦(蘭炭)可作為清潔燃料和氣化原料,所含的污染物遠少于原煤,對環境影響較小。低階煤中蘊藏著豐富的油、氣和化學品資源。根據需求,低階煤通過熱解技術可以獲得大量的低價油氣資源,該方式相比把煤炭完全氣化再去合成油氣產品更有優勢,也是把我國最有資源優勢和開采優勢的低階煤進行降碳化利用的有效措施。


            將新能源與低階煤清潔高效利用相融合

            正能集團打造中國低階煤分質分級利用

            新一代標桿企業


            低階煤分質分級利用的全產業鏈循環企業


            正能集團是一家大型低階煤炭分質分級利用企業。以“優質環保 產業報國”為企業志向,圍繞國家能源戰略規劃和煤炭清潔高效利用的戰略要求,依托鄂爾多斯豐富的煤炭資源,對低階煤炭進行分質分級清潔高效利用?,F已建成年產360萬噸蘭炭、7萬噸硅鐵、1.5萬噸高品質鎂合金、2*25MW煤氣發電機組資源綜合利用項目,在建的30萬噸煤焦油深加工項目在2021年底前投產。形成了以低階煤分質利用的正能特色蘭炭產品為主軸,煤氣發電和特色煤焦油深加工為兩翼,集硅鐵、金屬鎂等園區資源內部消化、產業鏈互補互供的發展模式,實現全產業鏈循環。

             深入研究低階煤屬性,不斷發掘和升級產業鏈各環節技術和產品性能


            與西安建筑科技大學冶金工程學院進行產學業研合作,開展了《高性能高爐噴吹蘭炭工業化生產關鍵技術開發與應用》、《降低硅鐵電耗用蘭炭的生產技術研發》、《硅鐵爐用蘭炭性能評價體系建立》等項目研發。與某科研機構合作開展的《焦化廢水深度處理,酚氰資源化回收》科研項目對行業解決中低溫干餾蘭炭廢水處理產生積極示范作用。

             “十四五”正能集團將新能源與低階煤清潔高效利用相融合


            進入“十四五”,服務國家新型能源戰略、實現“碳中和”“碳達峰”戰略目標,正能集團產業再升級,2021年開啟打造分布式新能源和“源網荷儲”一體化與低階煤分質分級利用產業鏈深度融合的新模式,將新能源與集團原有循環產業鏈深度融合,構建起多能互補且具有碳中和能力的新型產業體系。將正能集團升級打造成為內蒙古自治區新能源與現代煤化工深度融合的產業新典范!


            01
            構建風光“綠電”為主,荒煤氣發電為輔的發電、用電體系

            將建設形成100MW廠區內分布式光伏發電工程、500MW集中式太陽能發電、200MW風力發電項目與集團原有的2*25MW荒煤氣發電項目并存的發電體系。使得正能集團現有7萬噸硅鐵和1.5萬噸鎂合金載能項目以及廠區內其他項目用電由現在的荒煤氣發電電力為主,轉向風光“綠電”為主的用能體系。


            02
            布局 “綠氫”與“灰氫”的新能源產品體

            立足能源資源優勢,圍繞碳達峰、碳中和等應對氣候變化中長期目標,正能集團將建設以在運行的180萬噸/年提質煤中低溫熱解產生的荒煤氣制取“灰氫”項目,將荒煤氣中的20%左右的H2提取出來,可生產3.6億立方/年左右的氫氣。以100MW廠區分布式光伏發電、500MW集中式太陽能發電、200MW風力發電進行電解水制取“綠氫”項目建設、同時建設2座加氫站。使正能集團成為鄂爾多斯市伊金霍洛旗作為氫能源示范性城市建設當中低成本的氫能源供應基地,為伊金霍洛旗城市氫能源公交、周邊煤礦短倒運輸礦用重卡、中重型商用車的氫能源提供持續穩定供應保障。其中包括正能集團自用量200輛/天氫能源重卡車輛。


            03
            探索化工尾氣綜合利用與“綠氫”耦合生產甲醇的新型儲能項目

            正能集團將探索利用捕集蘭炭尾氣中的CO2,與“綠氫”耦合加工生產化學品,實現固碳中和的目的。即利用太陽能可再生能源產生電力,通過電解水生產“綠色”氫能,通過CO2加氫轉化生產“綠色”甲醇等液體燃料。本項目在吸納可再生能源電力的同時,將化工尾氣進行了綜合利用,充分利用了尾氣中的碳元素,把原本將以二氧化碳形式排放進入環境中的廢氣捕集并利用,轉化為具有商品價值的甲醇產品。經測算,每生產1t甲醇即可減排1.5t二氧化碳,將傳統的甲醇生產化工項目轉變作為光伏、風電的配套儲能手段,實現集團新型電力與集團煤化工的創新融合。


            • 竭誠歡迎產業相關企業與正能集團一起攜手合作共同打造將新能源與低階煤清潔高效利用相融合的產業新典范,共享新時期產業升級和發展成果!


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