图为天津港神华码头的工作场景。　　资料照片

    总投资2.2亿元、利用高温煤焦油生产燃料油的装置日前在黑龙江省七台河市圣迈煤化工有限公司投入试运营。　　　　　邵国良摄

    在低碳发展、绿色经济的大背景下，煤炭清洁利用对我国具有重要意义。各种迹象表明，作为占我国一次能源使用量68.7％的煤炭，其清洁高效利用已得到人们越来越多的关注

    让煤炭变得更加干净

    “煤炭清洁利用对我国转变经济发展方式具有重要意义，将成为清洁能源领域备受关注的重点”

    2009年11月，神华集团与美国GE能源集团宣布，双方将成立合资公司开展战略合作，进一步提高煤气化和整体煤气化联合循环发电技术（IGCC）的应用。 

    同样在2009年11月召开的清洁煤发展论坛上，我国10大煤炭企业加入联合国清洁煤技术示范和推广项目，陕西延长石油集团、山西晋煤集团、山西潞安集团等获得“联合国清洁煤技术示范和推广企业”称号。

    各种迹象表明，作为占我国一次能源使用量68.7％的煤炭，其清洁高效利用获得了人们越来越多的关注。

    “煤炭清洁利用对我国转变经济发展方式具有重要意义，将成为清洁能源领域备受关注的重点之一。”国家能源局副局长刘琦曾就此表示。

    在低碳发展、绿色经济的大背景下，煤炭清洁利用对我国具有重要意义。我国是一个富煤、贫油、少气的国家。煤炭提供了全国80％以上的电力生产燃料，提供了85％以上的化工（包括焦化）原料，大约80％以上的煤炭作为燃料消耗。

    “在过去几十年，煤炭产量的增长对支撑我国经济发展起了不可忽略的重要作用，但应充分认识到，依靠煤炭产量的增长来支撑经济增长是不可持续的。”神华集团科技发展部总经理顾大钊表示。

    统计数据显示，以煤为主的一次能源结构以及传统的用煤技术造成的排放和污染一直是我国大气污染治理的重点。我国70％以上的二氧化硫排放和50％以上的烟尘都与燃烧煤炭有关。

    我国政府已经提出，2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15％左右的目标。专家认为，我国应大力调整能源结构，增加水电、风电等可再生能源及核电在能源结构中的比例。但同时也应认识到，煤炭等化石能源在未来较长一段时间，仍将在我国能源结构中占有主要地位。

    而且，我国煤炭资源虽总体上比较丰富，但人均煤炭占有量仅是世界平均水平的60％，资源约束矛盾仍将长期存在。因此，从上述角度来说，煤炭的清洁高效利用非常重要。

    神华煤制油化工有限公司北京研究院副院长杜铭华表示，洁净煤技术可以把不太容易清洁利用的煤炭转化为高效清洁的能源，将成为未来发展最重要的方向之一。

    顾大钊表示，必须通过创新与优化煤炭产业发展机制与体制，积极发展洁净煤技术，改变“缺煤了，就要多出煤”的传统煤炭供需模式。

    从源头提升煤的质量

    “煤炭的优质性加工是从源头上改善商品煤质量，降低煤炭污染的有效手段”

    近年来，通过建设大型煤炭基地，培育和发展大型煤炭企业集团，建设大型现代化煤矿和安全高效矿井，我国原煤洗选技术呈现大型化、模块化趋势，煤炭优质化加工正成为煤炭行业提高附加值，满足社会需求的重要环节。

    顾大钊表示，洁净技术为煤炭的清洁高效利用提供了可能，煤炭的优质性加工是从源头上改善商品煤质量，降低煤炭污染的有效手段。

    煤炭加工是指在原煤投入使用之前，以物理方法为主对其进行加工，这是合理用煤的前提和减少燃煤污染最经济的途径。主要包括煤炭洗选、型煤、水煤浆制备。常规的物理选煤可除去煤中60％的灰分和约50％的黄铁矿硫。煤炭经洗选可大大提高燃烧效率，减少污染物排放。

    据介绍，神华集团神东矿区矿井原煤年产量最高达到2110万吨，综采工作面原煤产量最高达到1075万吨，矿区全员工效达到了125吨／工，均达世界第一。目前该企业经验已经在兖州、晋城、大同、平朔、潞安等大型矿区得到了推广应用，“十一五”期间，我国将建设300个高产高效矿井。

    专家表示，技术支撑保障下的高产高效模式已成为我国煤炭行业提升竞争力，提升技术水平、规模效益和安全生产水平的重要途径。

    高效清洁燃煤发电是世界各国洁净煤技术的主攻方向，目前我国高效清洁燃煤发电技术发展态势良好，600兆瓦以上超临界机组已成为我国火电新建项目的主流。2009年，我国燃煤脱硫机组装机容量也已达到4.61亿千瓦，占火电装机容量比例由2005年的12％提高到71％。

    去年7月，我国首座自主开发、设计、制造并建设的整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）示范工程项目————华能天津IGCC示范电站开工，标志着我国具有自主知识产权、代表世界清洁煤技术前沿水平的“绿色煤电“计划取得了实质性进展。 

    与此同时，发展以煤为基础的循环经济产业是充分挖掘资源利用价值，促进节能减排，实现资源开发、环境保护与区域经济社会协调发展的重要途径。据了解，神华集团对内蒙古准格尔矿区粉煤灰进行研究后发现，可以从中提取相当数量的氧化铝，如实现工业化生产，每年可生产30万吨氧化铝，并减少矿区矸石电厂150万吨左右粉煤灰的排放。 

    煤炭转化利用有潜力

    “我国传统煤化工已出现产能过剩，但现代煤化工在我国才刚刚起步，许多项目尚处在示范阶段”

    煤炭转化是指以化学方法为主将煤炭转化为洁净的燃料或化工产品。专家表示，目前我国在煤炭转化利用上，在多个领域处于国际领先水平。

    在煤直接液化制油方面，神华煤直接液化工程是世界上采用当前技术进行煤炭直接液化的第一个工业性示范项目。据了解，神华累计投入近5亿元在上海建成了6吨／天煤直接液化中试装置，并于2004年底一次投煤成功，目前该装置已实现长周期稳定运行。该装置是我国第一套自行设计、自行建设、自行运行的，同时也是目前世界上处于运行状态最大规模的煤直接液化试验装置。

    此外，煤制化学品是煤炭转化利用的一个重要方向。2009年12月26日，神华集团煤制油化工股份有限公司在神华包头项目现场举行了气化、净化、甲醇三套化工装置的联合中交仪式，标志着工艺生产装置联运试车全面启动，备受关注的甲醇制烯烃项目开始由施工向生产转移。按照计划，2010年9月，采用具有自主知识产权的甲醇制烯烃技术建设的全球首套百万吨级装置将全面投产。

    据了解，乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本有机化工原料，塑料生产、合成纤维等都离不开烯烃。而来源于石油炼制的石脑油是最主要的烯烃生产原料。随着人们对石油匮乏的日益担忧，各国都在广泛开展非石油原料制取低碳烯烃或汽油燃料的研究开发。其中，用天然气或煤经由甲醇制取低碳烯烃是广受关注的工艺路线。目前煤制烯烃技术在全球还没有工业化先例。

    杜铭华表示，先进煤化工转化作为煤炭下游加工转化技术包括煤制油、煤基化工产品、煤制天然气等煤基化工转化新技术和新工艺。目前我国传统煤化工已出现产能过剩，但现代煤化工在我国才刚刚起步，许多项目尚处在示范阶段，前景非常广阔。（记者黄晓芳）

    新技术应用是煤由黑变绿的关键

    中国是以煤为主要一次能源的国家。从煤的本性来看，传统认识上人们认为煤本身含有较多有害化合物，在转化和利用的过程中会排放很多有害物，较石油、天然气而言没有那么“干净”。因此，根据煤的特质，要想把煤由黑变绿，必须靠技术去实现。

    从国际情况来看，美国每年煤炭使用量达到10亿吨左右，90％以上用于发电，欧洲、南非、印度等国家和地区，也使用大量的煤。因此煤的新技术使用在国际上也是备受关注的话题。有些专家认为，在后石油时代，可再生能源、新能源的利用无疑是重要途径，因此，煤炭作为储量丰富、容易获得、经济性好的一次能源，有可能在未来相当长一段时间内还会发挥重要的作用。

    目前，我国拥有世界一流的煤炭开采和加工技术，但这些技术的应用尚不平衡；近几年我国引入了一些先进的燃煤发电技术，但仍与国外最先进的技术有一定差距；在煤制油技术上，我们拥有世界领先的大规模直接液化技术，而间接液化技术也正在向工业化成熟发展；国内的大规模先进煤气化技术已实现工业化应用，与国外先进技术的差距不断缩小。 

    实现煤的利用由黑转绿，从煤的使用过程上看可分为三类技术。一是在煤炭开采、加工环节实现清洁开采和加工，即煤在燃烧和转化前的净化处理；二是在燃烧和转化过程中实现高效率和减少污染物排放；三是燃烧或转化后实施排放物净化和废弃物循环利用，如灰渣的妥善处理和综合利用。此外，在能源利用上把煤变成一个洁净的终端能源，实现煤在终端使用时的高效率利用与洁净化。

    过去我国有很多中小型的发电厂，效率很低，每千瓦每小时供电煤耗要400多克标煤，如果利用新的燃煤发电技术，单位供电煤耗可降到300克以下，节能减排效果非常可观。因此，我们必须依靠技术创新，依靠技术水平的不断提高和完善才能实现这个目的。而这些技术进步，分别体现在新工艺、新材料、新装备和新的技术系统上。

    发展洁净煤技术是一个现实的问题，也是一个未来的问题。所以，只有发挥了科学技术对煤炭清洁利用的支撑和引导作用，才能使我国的经济发展方式向更加节约和环保的方向转变。各级政府和全社会都应关注能源技术创新问题，加大对洁净煤技术的投入，重点发展高效洁净燃煤发电技术，发展煤制油、煤制天然气等洁净转化技术，对重大、重点项目应列入国家“十二五”科技规划或计划，组织国内的优势力量，加大创新的力度，让更多的煤在利用中由黑变绿。（赵 冰整理）