煤化工行业发展现状
近年来，全球范围内对于环境问题的关注度持续提升，应对气候变化和降低温室气体排放已成为各国的共同目标。中国在20世纪90年代就开始参与到《联合国气候变化框架公约》的相关工作中，承担了相应的减排义务；2014年，中美签署了《中美气候变化联合声明》，中国提出了明确的定量减排目标；2020年9月，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上提出了“中国将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，正式将“双碳”战略上升到国家级战略。为实现这一目标，各行业均需做出相应的减排计划以降低碳排放。
煤化工行业是我国二氧化碳排放主要的来源之一，具有碳排放总量大、强度高的特点。在这个背景下，煤化工行业正面临着巨大的碳减排压力。
我国是全球煤化工生产制造和消费大国，多个煤化工产品产能位居世界前列。根据中国氮肥工业协会统计，2020年我国合成氨产能6676万吨/年，占全球总产能的30%以上；甲醇产能达到9141万吨，占全球产能的52%。2020年我国煤化工用煤约7.97亿吨，占全国煤炭消费量的28%左右，年排放CO2约6.77亿吨，占全国碳排放量的5.75%左右。从碳排放来源看，我国煤化工行业碳排放主要集中在煤制合成氨、煤焦化、煤制甲醇和煤制烯烃四个领域，碳排放量可占煤化工行业总排放量的80%以上。
从煤化工行业生产来看，经历了20多年的发展我国煤化工行业在技术创新、产品结构、节能减排等方面都取得了重要的进展，逐渐从传统煤化工向现代煤化工升级。在技术创新方面，我国开发了自有知识产权的先进煤气化、煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制芳烃等技术。产品结构得到了优化布局，新型产品和高附加值产品如乙二醇、聚乙烯、聚丙烯等得到了开发和推广。与传统煤化工相比，现代煤化工具有装置规模大、单位能耗低、原料利用率高的特点。尽管现代煤化工与传统煤化工相比能耗和碳排放相对降低，但由于生产采用煤炭作为主要原材料，其碳排放强度仍处于高水平。
政策环境推动煤化工行业绿色低碳发展
在“双碳”目标下，煤化工行业已成为碳减排的重点领域。从国家出台的政策层面来看，主要通过对煤化工行业新增产能限制以及约束煤化工行业能效水平等方式促进行业减碳。自国家“双碳”目标提出后，相关部门陆续出台多项“双碳”相关政策对煤化工行业发展进行约束。2021年9月发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出坚决遏制高耗能高排放项目盲目发展。未纳入国家有关领域产业规划的，一律不得新建乙烯、煤制烯烃项目。国务院《2030年前碳达峰行动方案》中指出严格项目准入，合理安排建设时序，严控新增传统煤化工生产能力，稳妥有序发展现代煤化工。除了对新增产能控制，国家也对煤化工行业的能效水平提出了要求，对新建项目能效水平提出了更高的要求，并引导未达到基准水平的企业对照标杆进行改造升级。2021年10月，国家发展改革委等部门联合发布的《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》，对煤制甲醇、煤制烯烃和煤制乙二醇领域的项目能耗、排放水平提出标杆和基准水平要求。国内煤化工行业“双碳”政策详见表1。
发展机遇与挑战
煤化工行业作为传统能源行业的重要组成部分，在“双碳”背景下将面临诸多挑战，但同时也蕴藏着巨大的发展机遇。现代煤化工具有能源和化工的双重属性，既能保障国家的油品需求，又能生产系列化工产品和新材料，因此，在“双碳”背景下现代煤化工仍将有一定的发展空间。“十四五”期间，现代煤化工产业应围绕习近平总书记提出的高端化、多元化、低碳化发展理念，加快产业链延伸和扩展、加强产业和技术融合，加大新能源、碳减排技术应用，积极探索现代煤化工产业转型升级发展的新路径。通过技术创新和绿色转型，煤化工行业可以实现低碳生产，推动绿色化工产品的发展，并促进循环经济的实施。例如，利用煤基合成气或甲醇等中间体，可以制备出具有广泛应用前景的新型碳素材料（如碳纤维、碳纳米管、活性炭等）和生物可降解材料（如聚乳酸、聚丁二酸丁二醇等）。这些产品不仅可以替代部分传统的石油基材料，降低对外依存度，也可以提高材料性能和功能，满足新兴产业和民生需求。同时，这些产品也具有良好的环境友好性和可循环性，有利于实现循环经济和低碳经济。
然而，要实现“双碳”背景下煤化工行业的绿色低碳发展仍需面对一些挑战，首先是技术创新和转型的成本问题。煤化工行业需要投入大量的资金和人力资源来进行技术创新和设备升级，这对于一些中小企业来说可能是一项巨大的负担。其次，技术创新能力不足也是制约因素之一。虽然我国在现代煤化工领域已经取得了一定的技术进步和产业规模，在部分产品方面已走在世界前列，但总体而言，我国现代煤化工技术创新仍存在不平衡、不充分的问题。一些关键技术和设备仍需依赖进口或仿制国外技术，在催化剂开发、反应器设计、过程优化等方面还有待突破。其次是政策和监管环境的不确定性。随着环境政策的变化和加强，煤化工行业需要适应新的政策要求，并确保合规运营。最后是市场需求和竞争压力。目前煤化工高端产品数量短缺，低端产品产能过剩，产品趋同问题日益突出。因此煤化工企业需要提高产品质量和技术水平，以满足市场需求。
发展建议
1.加强技术创新，提高煤化工产品的附加值和竞争力
“高端化、多元化、低碳化”是我国煤化工产业发展的方向。目前，我国煤化工产品主要集中在低端和初级产品，如煤制油、煤制气、煤制乙二醇等，缺乏高端、精细、专用、差异化的产品，同质化竞争严重，盈利能力较弱。因此，煤化工企业应该加大科技投入，开发具有自主知识产权和市场需求的新产品和新技术，如煤基特种燃料、煤基生物可降解材料、新型碳素材料等，提升产品质量和效益，增强市场竞争力。
2.推进节能降耗，降低生产过程中的能源消耗和碳排放
煤化工是高耗能、高耗水、高排放的产业，面临着严峻的节能降碳和生态环保压力。因此，煤化工企业应该采用先进的设备和工艺，优化生产流程和参数，提高资源能源利用效率和转化率，减少能源消耗和物料损耗；同时，应该加强污染物的治理和控制，实施清洁生产和循环经济，降低废水、废气、废渣等排放量和危害度，实现绿色低碳发展。
3.开发二氧化碳化学利用技术，减少原料碳的使用，为实现碳中和做好技术储备
开展碳捕集利用，实现煤化工末端的碳中和或负排放。煤化工过程中产生的大量CO2是导致温室效应的主要原因之一。因此，煤化工企业应该积极探索碳捕集利用技术，将CO2从排放源分离、压缩、输送到利用或封存场所，实现CO2的资源化或无害化处理。二氧化碳化学利用可以有效地将捕集到的二氧化碳通过一系列反应生成化学品，实现资源化利用。例如可以将捕集的CO2与水反应生成合成气，并进一步转化为甲醇、乙二醇等有价值的产品。此外捕集到的CO2也可以注入油田或地下储层进行封存，并实现增油或增气效果。
