淺析目前煤炭能源低碳清潔利用的發展模式

崔麗梅

(山西潞安煤基合成油有限公司，山西 長治 046103)

近幾年以來，在全球經濟一體化快速發展的過程中，煤炭能源與化石燃料使用規模逐漸增長，導致自然生態環境中排放了各種二氧化碳、甲烷以及氮氧化物等污染性溫室氣體，對自然生態環境造成了惡劣的影響，而且使全球氣候逐漸變暖。當前，各個國家正在嚴格控制二氧化碳等溫室氣體的排放，加強利用低碳清潔能源，以此來控制溫室效應的產生。根據相關調查研究發現，自改革開放幾十年以來，我國的二氧化碳排放量不斷增多，對于人類的健康、可持續發展產生不利影響。在社會主義市場經濟快速發展的階段，為了解決煤炭能源供給問題，必須使煤炭實現清潔轉化，轉換為低碳能源，加強利用低碳清潔能源，才能為社會經濟的發展提供持續推動力[1]。

1 當前煤炭清潔利用中面臨的問題

1.1 煤炭清潔利用的技術問題

隨著社會主義現代化經濟的快速發展，煤炭清潔利用技術在不斷發展進步，然而在煤炭清潔利用中仍然存在較多的技術問題。當前的煤炭清潔利用技術與國外的技術相比存在較大差距，煤炭清潔利用的核心技術明顯落后于國外發達國家的技術，導致許多企業為了控制風險，不敢隨意運用煤炭清潔技術，對煤炭能源低碳清潔利用模式的發展產生了極大阻礙。

1.2 煤炭清潔利用的資金與成本問題

在時代的發展進程中，我國煤炭清潔利用中存在比較嚴重的資金與成本問題，只有保障資金和成本充足，才能促進我國的煤炭能源低碳經濟快速發展，而企業過于重視利潤、成本以及收益，所以在應用煤炭清潔能源技術時，無法投入充足的資金，而且在使用之后無法有效控制風險，這也使現代化煤炭企業發展缺少充足的動力。

1.3 政策問題

隨著社會主義現代化科技的快速發展，我國對于煤炭能源低碳經濟發展提供了一系列政策法規，但是沒有建立完善的法律法規體系，只是出臺了《煤炭法》、《節能法》以及《煤炭產業政策》等法律政策，對于煤炭能源低碳清潔利用沒有制定完善的法律法規，所以缺少政策引導，無法保障煤炭能源低碳清潔利用的發展模式正常運行。

2 煤炭能源清潔利用的轉化技術分析

在工業化社會發展進程中，煤炭能源作為至關重要的不可再生能源，煤炭能源具有清潔性、高效性，所以被各大國家廣泛重視。在現代化煤炭清潔轉化過程中，主要是采用煤氣化技術，減少二氧化碳的排放量，使煤炭能源得到清潔利用。

2.1 煤氣化技術

在煤炭能源轉化為清潔能源的過程中，需要應用高溫與氧化反應，來轉化大分子煤，使大分子煤轉變為小分子可燃氣體。隨著煤氣化技術的快速發展，當前在我國的煤氣化市場上應用比較普遍的技術就是干煤粉加壓氣化以及水煤漿氣化等兩項技術，這兩樣技術主要應用在工業化氣化爐中，起到非常顯著的作用。而Shell、GE以及多噴嘴氣化爐在我國已經引進了一大批設備，具有非常扎實的應用基礎。

2.2 煤液化技術

在當前煤炭能源清潔轉化技術中，采用煤液化技術能夠起到重要作用，其中包括直接液化與間接液化兩種技術。首先，直接液化技術主要指的是受到高溫、高壓以及催化條件的作用，能夠使煤直接和氫氣發生反應，從而讓煤生成液體油，煤直接液化技術曾經應用在德國工業化生產中。隨著時代的發展進步，全球煤炭能源日益緊張，各國逐漸開始研究其它的煤直接液化工藝技術，其中比較具有代表性的是神華集團為了促進產業發展，從而研發完成的神華煤直接液化工藝，并逐漸被調試應用。其次，煤間接液化技術也是比較常用的清潔能源轉化技術，其主要通過煤氣化合成一氧化碳和氫氣，然后利用費托合成生產液體油品，煤間接液化技術逐漸實現了萬噸級的調試開發，形成了較大的規模[2]。

2.3 煤制甲醇、DME、MTO技術

從我國的煤化工產業發展情況來看，煤制甲醇也是應用比較普遍的工業技術，我國的煤制甲醇的規模已經達到幾千萬噸，而且在不斷增加，煤制甲醇逐漸達到國產化。在煤制DME技術中，主要利用合成氣與甲醇脫水的方法來合成二甲醚，在合成一甲醚的過程中，會產生較低的能耗，未來的甲醚合成方向主要為二甲醚生產。在我國的許多DME項目逐漸開始應用二步法進行甲醇脫水，獲得甲醚。在煤炭能源轉化清潔能源中，煤制丙烯與烯烴也是兩種比較常見的技術，在煤制甲醇之后，然后進行甲醇脫水，就能夠獲得MTP、MTO。除此之外，在煤制甲醇的過程中，利用甲醇作為中間體，能夠制作完成煤基化學用品，最后能夠生成甲醛以及醋酸，這些煤制技術在西方發達國家應用比較普遍。

2.4 煤制合成天然氣技術

在煤炭能源轉化為清潔能源時，采用煤制合成天然氣技術對一氧化碳、二氧化碳進行脫氧加氫，最后可以生成甲烷。在1984年時，美國正式建成大平原合成燃料廠，通過建設廠房，來制作合成天然氣，每年能夠轉化合成大量的天然氣，滿足社會經濟發展需求。

2.5 煤制氫技術

當前，在清潔能源技術快速發展的促進下，國內外逐漸形成了成熟的煤制氫技術，煤制氫技術的應用能夠獲得廉價的氫源，降低了氫氣的生產成本。近年來，在科學技術的推動下，逐漸出現了氫燃料電池、氫燃機以及氫動力汽車，這也使氫能源成為了人們日常生活中不可獲取的清潔能源。

2.6 二氧化碳捕獲和儲存技術

在煤炭能源燃燒的過程中，會產生大量的二氧化碳污染物，其對自然環境產生了極大的危害。因此，為了有效捕獲二氧化碳，必須在煤炭能源燃燒之前進行脫碳，并且在燃燒之后進行脫碳或者富氧燃燒，采用濕法脫碳的方式能夠有效捕獲二氧化碳，減少二氧化碳的含量，避免對自然氣候環境產生污染。在封存二氧化碳時，可以利用貧化油田、地下鹽水層、深煤層以及海洋來對二氧化碳進行封存，才能減少二氧化碳的排放。

3 加強構建完善的低碳能源體系

在煤炭能源低碳清潔利用的發展模式中，必須加強構建完善的低碳能源體系，充分開發和利用可再生能源，才能全面優化當前的能源結構，減少煤炭能源的利用和損耗，避免對自然生態環境產生不利影響。具體而言，在開發利用可再生能源中可以從以下幾方面入手：第一，穩步發展風能。風能作為一種重要的可再生能源，運用風能進行風力發電，能夠減少輻射以及空氣污染，增加風力能源供應。第二，加強發展生物質能，也就是利用光合作用使太陽能充分轉化成化學能，從而使生物質內部能夠存儲大量的化學能。第三，大力發展太陽能，利用太陽能進行光伏發電，應用太陽能熱水系統，或者應用太陽能取暖、制冷，能夠減少不可再生能源的利用率，對于推動我國的低碳清潔能源利用模式的發展起到重要作用。

4 結語

隨著全球自然氣候逐漸變暖，必須不斷優化我國的煤炭能源結構，加強利用可再生清潔能源，充分應用煤炭能源清潔轉化技術，擴大我國的清潔能源供應，減少溫室氣體排放，促進人與自然和諧發展。