“双碳”背景下现代煤化工高质量发展研究

“双碳”背景下现代煤化工高质量发展
研究
摘要：随着社会经济的发展和公民科学素养的提高，环境保护也受到了更多
重视，节能减排、低碳排放、环境保护已成为社会共识；并被写入了国家发展战略。

我国煤炭储量丰富，煤化工产品在工业、农业等各个领域又有着广泛的用途，盈利空间巨大。

近几年来，我国煤化工企业发展迅猛，但煤化工企业在生产过程中，不仅会排放大量污染物（如氮氧化物等），而且也会消耗大量能源。

由此可见，煤化工企业的迅猛发展，会出现严重的高能耗问题；这必将影响国家拟定的
低碳节能增长目标。

因此，需要认真研究煤化工企业的能耗问题，并且要认真寻
找节能措施。

关键词：“双碳”背景；现代煤化工；高质量发展
中图分类号：TQ53
文献标识码：A
引言
现代煤化工是煤炭清洁高效利用的途径之一，但其碳排放强度高，单个项目
碳排放量大，在国家“双碳”目标下，面临巨大减碳压力，煤化工项目的推进受
到制约，因此探寻现代煤化工产业低碳化发展迫在眉睫。

对煤化工产业的碳排放
研究目前国内大部分学者聚焦于生产过程中，如：净化装置产生的CO2尾气排放、动力中心锅炉产生的烟气排放、气化炉和锅炉的灰渣排放以及外购热、电产生的
间接排放等，而忽略了现场运行过程中产生的一些非正常碳排放，包括非计划停
车导致的碳排放、装置长期非最优操作导致能耗、消耗过高造成的额外碳排放等。

本文在分析了我国煤化工装置的碳排放来源和引起煤化工装置运行过程中非正常
碳排放的原因的基础上，提出了采用信息化、智能化的手段，融合现代工厂模式
与智能工厂理念，来提高煤化工装置运行效率及稳定性，可为未来降低煤化工装
置非正常碳排放提供参考。

1煤化工工艺流程概述
在我国煤化工行业的发展速度是较快的，相关企业选择可行的化学工艺来对
煤炭资源加以二次加工，进而使得市场所需的化工原料能够得到满足。

煤化工技术、设备更为成熟后，对其加以利用可以使得原料合成反应顺利达成，然而从煤
化工行业发展现状予以分析可知，工艺流程是较为复杂的，这就要求相关企业必
须要将改革创新做到位。

对于煤化工企业来说，应该要依据既定的工艺流程对原
料进行合成，煤制合成气的预加工、深加工均要做到位，加工的过程中应该要相
对粉煤原料予以干燥处理，并将氧化操作做到位，这样可以使得煤粉能够在设备
当中实现氧化反应，如此就可获得合成气体，接下来要对其展开进一步加工，如
此就可得到碳氧化合物。

在此之后还要进行深度加工，将催化剂加以利用，如此
就可使得煤化工产品的生产顺利达成。

2“双碳”背景下现代煤化工高质量发展研究
2.1建立数字孪生工厂
通过建立数字孪生工厂，实时模拟预测生产过程，通过模拟寻找最优操作点，实现装置在线优化，维持装置最优操作。

数字孪生主要是由物理空间的物理实体
和虚拟空间的虚拟实体组成，通过虚实之间的数据进行动态连接。

从化工装置上
来讲，企业可以通过生产装置的虚拟模型，实时监测当前实体工厂的运行状态，
并通过虚拟模型对实体工厂进行实时智能控制，进一步实现物理工厂和虚拟工厂
间的控制与反馈[8-9]。

数字孪生工厂的构建，需要建立机理与大数据融合的工
厂模型，通过对实体工厂运营的实时感知，利用工业智能技术对工厂的运营数据
进行更高层次的实时综合调度和优化，实现生产过程的模拟预测，监测现场运行
数据，实现单因素与多因素寻优（EO寻优）的操作点，实现在线优化，提高生产
效率。

同时，数字孪生工厂可以对比显示系统关键运行和模型计算参数，提供动
态可视界面。

2.2提升能源转换效率
通过提升能源转换效率，能够降低污染物排放量，营造更好的企业发展环境。

从实际应用情况来看，煤化工行业首先要注重节能降耗工作，提高质量和控制成
本水平，这也是成功完成节能降耗工作的关键。

同时也需要建立增收节支创效益
领导团队，选择认真负责、综合能力强的团队成员，基于煤化工企业实际发展情况，制定年度节约成本和节能目标，将能源消耗灾害管理作为煤化工企业年度管
理的重要组成内容，利用原材料管理、过程控制、技术综合管理、改进管理等途
径来不断提升煤化工企业资源利用效率。

例如，对企业循环流化床锅炉进行彻底
改造，将节约能源、创造效益作为发展目的，同时做好输送设备连接改造，时刻
关注各项生产指标，从而起到减少资源损耗的作用。

另外，也需要开展专项节能
活动，提升公众对于节能降耗设备使用的重视度，这样也可以进一步降低煤化工
企业生产成本，并且设定各阶段节能目标，对于完成目标的煤化工企业给予鼓励，如果目标没有实现，也需要根据责任制度对相关人员进行处罚，提高煤化工企业
员工对于工作的重视度。

2.3整合多种节能降耗措施
通过整合多种节能降耗措施，可以不断加快企业节能减排工作开展进度，提
高最终的节能降耗效果。

从实际应用情况来看，需做好统筹规划工作，对于多种
节能降耗措施进行整合，从而提高节能降耗的效果。

在进行整合的过程中，也需
要委派专业人员来对生产情况进行研究，做好生产链发展过程的整合工作，进而
提高煤化工资源的利用效率，减少煤化工资源损耗。

另外，定期做好节能总结工作，及时做好改进工作，以满足企业节能运营的相关要求。

2.4加强有害物回收管理
通过加强有害物回收管理，能够减少生产活动产生的负面影响，不断提高煤
化工企业的节能降耗水平。

在具体实践中政府需要起到良好的监督作用，对于出
现违规行为的煤化工企业加大惩罚力度，从而提高其他煤化工企业的重视度，持
续优化当地煤化工企业的发展环境。

对于煤化工企业而言，也需要建立相匹配的
污染物监管部门，工作是定期对企业污染物排放量进行检查，结合相应的联动机制，对于煤化工生产过程进行监督，如果发现了排放超标问题，也需要及时展开
补救和问责工作，将煤化工生产活动带来的负面影响控制在较小范围内，从而最
大限度地保护生态环境。

2.5发挥创新对现代煤化工生态发展的支撑和引领作用
（１）通过加大新技术研究力度，可以不断提高煤化工资源转换率，减少煤
化工企业的生产成本。

从实际应用情况来看，在发展过程中如果出现设备滞后性
较强的情况，那么也需要及时对设备进行更换，相匹配的新技术也需要及时做好
更新，使其可以更加契合煤化工厂节能降耗要求。

同时在煤化工企业发展过程中，也需要做好新技术研发资金的支出，根据煤化工企业实际发展情况来研发新技术。

例如，可以使用超重力分离技术来加快复合炉尾气的处理速度和处理效果，这样
也可以有效减少污染物排放，提升资源所带来的增收能力。

（２）加快关键共性
技术攻关突破和基础研究、前沿技术布局，形成一批原创性科技成果。

（３）开
展高效节能环保装备技术等共性技术研发，强化绿色低碳技术供给。

结束语
综上所述，完善企业管理模式，可以不断提升煤化工资源利用效率，提升能
源转换效率，能够降低污染物排放量，加大新技术研究力度，可以不断提高煤化
工资源转换率，加强有害物回收管理，能够减少生产活动产生的负面影响，整合
多种节能降耗措施，可以不断加快企业节能减排工作开展进度。

基于煤化工企业
发展情况，拟定可靠的节能降耗措施，对于促进企业绿色化发展有着积极的意义。

参考文献：
[1]郭琦.煤化工工艺技术评述与展望[J].化工管理,2020(09):118-119.
[2]杨广海.分析煤化工工艺与设备的关键技术[J].化工管理，
2020(05):116-117.
[3]郭遵广.浅谈煤化工工艺与设备的关键技术[J].化工管理，
2019(35):125-126.。