煤化工老專家方德巍談如何客觀認(rèn)識(shí)當(dāng)前能源化工戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型

   科學(xué)能源觀，首先必須要承認(rèn)事物客觀存在，“因地制宜”是唯物辮證法之根本。要切實(shí)依據(jù)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與中國能源資源稟賦之現(xiàn)實(shí)國情，“因地制宜”制定能源發(fā)展戰(zhàn)略。

上世紀(jì)七十年代“兩次石油危機(jī)”至今已近四十年，能源仍處在“跨越油氣時(shí)代”的發(fā)展階段。以化石能源為主體，是不可改變的客觀事實(shí)，很可能要延至本世紀(jì)末。

而以“化石能源(煤、石油、天然氣)為主體”，在戰(zhàn)略上必須要依據(jù)“物質(zhì)及能量守恒”的基本科學(xué)原理，最大化實(shí)現(xiàn)資源高效、清潔、低碳、循環(huán)、綠色可持續(xù)利用，從“源頭”做起致力環(huán)境保護(hù)、生態(tài)友好。

當(dāng)前化石能源發(fā)展的最主要問題是如何審時(shí)度勢，通過大舉創(chuàng)新、變革，實(shí)現(xiàn)“因地制宜”科學(xué)發(fā)展，絕不能“穿新鞋走老路”。 我們承認(rèn)現(xiàn)行任何化石能源的利用方式都存在環(huán)境負(fù)面影響，也要承認(rèn)其可依據(jù)各自不同特點(diǎn)最終實(shí)現(xiàn)高效清潔利用。

筆者認(rèn)為，習(xí)主席提出的“能源革命”、走“新型工業(yè)化”之路，就是要摒棄舊有不符合現(xiàn)實(shí)發(fā)展需要的工業(yè)化技木路線，解決資源利用“能量和物質(zhì)”分離問題，實(shí)現(xiàn)能化“共軌”、能源高效利用。

以燃煤發(fā)電為例，煤炭經(jīng)鍋爐完全燃燒，再蒸汽發(fā)電，其能效僅為33%—41%(包括超超臨界機(jī)組在內(nèi))。煤炭既是能源又是物質(zhì)資源，其客觀存在的物質(zhì)結(jié)構(gòu)包括“多環(huán)芳烴”化合物，因此在燃燒及熱加工(焦化、干餾、熱解)過程中，必然會(huì)產(chǎn)生對環(huán)境不友好的污染物質(zhì)。上世紀(jì)四、五十年代發(fā)生的“霧倫敦效應(yīng)”即證明燃煤發(fā)電客觀存在著C02、N0X、S0X、Hg、PM10、PM2.5(即多環(huán)芳經(jīng)結(jié)構(gòu)物質(zhì)及揮發(fā)性有機(jī)物)等溫室效應(yīng)氣體與環(huán)境負(fù)面影響巨大的污染物質(zhì)。

筆者認(rèn)為，當(dāng)今中國的實(shí)體產(chǎn)業(yè)要走 “新型工業(yè)化”之路，就要努力通過體系創(chuàng)新和技術(shù)路線創(chuàng)新，走以 “能化共軌”技術(shù)為龍頭的、“甲醇經(jīng)濟(jì)”戰(zhàn)略創(chuàng)新路線，最終實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔高效利用。該戰(zhàn)略路線就是在遵守“物質(zhì)及能量兩大恒”基本科學(xué)原理基礎(chǔ)上，既創(chuàng)新性地將煤炭資源利用與化工過程相結(jié)合，又集聚了熱、電、化等多元能量的綜合高效梯級利用，并創(chuàng)造性實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)轉(zhuǎn)化與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的循環(huán)、耦合，最終可將煤炭的資源利用率分別從發(fā)電的33—41%與化工的53%，提高到大于80%的綜合利用率水平。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)路線體系下煤炭利用排放的污染物N0x、S0x、Hg、PM2.5等已基本不復(fù)存在，而CO2可通過“甲醇化”過程，實(shí)現(xiàn)“分子經(jīng)濟(jì)”共軌及下游配套的高效利用，最終可實(shí)現(xiàn)330g/KWh排放水平，相比于常規(guī)發(fā)電的950g/KWh CO2排放水平，約可減排65%。換句話講，就是從傳統(tǒng)燃煤發(fā)電的“煙囪”中撿回碳、氫及相關(guān)產(chǎn)物。

實(shí)際上，在上世紀(jì)八九十年代，以煤為主的碳一化工及甲醇體系的創(chuàng)新研發(fā)戰(zhàn)略已經(jīng)全面系統(tǒng)地開展。在當(dāng)時(shí)化工部的統(tǒng)疇規(guī)劃基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，時(shí)至今天，全面創(chuàng)新引領(lǐng)的“碳池效應(yīng)”能源化工新體系產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)，已系統(tǒng)化問世。其特色為：

其一，通過分子設(shè)計(jì)、定向催化技術(shù)，高收率、高選擇性獲得預(yù)定目標(biāo)的石化產(chǎn)品，包括“三烯”(乙烯、丙烯、丙烯)、“三苯”(苯、甲苯、二甲苯);特殊碳四、碳五;長鏈烴類化學(xué)品及衍生物(包括高清潔油品及特種化學(xué)品)等 “碳池效應(yīng)”新體系，全面提升傳統(tǒng)石油化工技術(shù)水平，提升石油化工產(chǎn)品附加值;

其二，發(fā)展“碳一化工”技木及產(chǎn)品新系列;

其三，與“能化共軌”相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)甲醇尾氣循環(huán)利用。制備高純度的氣基還原“海棉鐵”，走資源節(jié)約、環(huán)境友好的創(chuàng)新發(fā)展新路。這對于振興我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)，調(diào)整結(jié)構(gòu)，提供優(yōu)質(zhì)合金鋼鑄、鍛胚料,振興我國裝備制造業(yè)具有重大作用。

其四，利用甲醇具有高度清潔燃燒的特性，應(yīng)大力推廣、廣泛用于汽車、船舶、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、鍋爐燃料、燃?xì)廨啓C(jī)清潔發(fā)電及清潔民用燃料等。

創(chuàng)新體系技術(shù)是能源革命的基礎(chǔ)，需要國家的支持鼓勵(lì)。值得一提的是，去年工信部、財(cái)政部已聯(lián)合下發(fā)《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃》工信部聯(lián)節(jié)[2015]45號(hào)文，鼓勵(lì)在煤化工行業(yè)按照“能化共軌”理念，推進(jìn)煤炭由單一原料向原料、燃料并重轉(zhuǎn)變，加大煤炭資源加工轉(zhuǎn)化深度，大力發(fā)展清潔能源、新材料等新型煤化工。

上述能源化工新體系符合中國當(dāng)前國情發(fā)展特色，全面體現(xiàn)了當(dāng)代能源化工領(lǐng)域高效、清潔、低碳、可持續(xù)的戰(zhàn)略原則。相信通過科學(xué)的頂層設(shè)計(jì)，通過踐行創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，對現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)逐步實(shí)施系統(tǒng)改造，大約只需20年健康發(fā)展，中國即可全面實(shí)現(xiàn)高效利用能源資源，從源頭上徹底解決因老工業(yè)化之路帶來的環(huán)境污染和生態(tài)破壞難題。