煤是我國的主體和基礎能源。世界各國的能源結構中化石能源平均占了80%，煤占28%。而中國的化石能源占到93%，煤占到70%左右。按照“十一五”規劃，2010年度我國的能源消耗是27億噸標準煤，但到目前為止僅煤炭已超過32億噸。據今年6月出版的《世界能源報告》數據，2009年中國煤炭消耗占了世界的46.9%，這一現實值得我們高度關注。

一方面由于稟賦特點是能源資源的主要提供者，另一方面因為技術落后又是環境生態的主要污染源，煤炭對中國是棘手的兩難選擇，煤的清潔高效利用是唯一出路。加強煤的清潔高效綜合利用技術開發，推進傳統能源清潔高效利用應該是國家能源戰略的重中之重。

目前，世界煤化工的主戰場在中國，煤炭能源化工是現代煤化工的重要表現。針對曾經出現的煤化工熱，國家早就提出要科學規劃、有序發展煤化工，結果不但沒有冷下去，還遍地開花。根據中國的能源結構和產業結構，近、中期中國能源發展戰略的重點應該是煤的清潔高效和低碳化利用。煤化工和煤的高效清潔利用是什么關系？煤化工過熱是不是限制了煤炭潔凈高效利用發展和推廣？

我認為，煤化工是煤炭能源清潔高效利用技術開發的重要學科支撐，但煤化工應以煤的清潔高效利用為前提，循環經濟型煤炭能源化工是實現煤炭清潔高效利用的重要途徑，必須科學認識煤化工，大力推進煤的清潔高效利用。

中國是世界煤化工的主戰場

傳統的煤化工路線包括煤炭焦化、煤氣化—合成氨—化肥、煤—電石—乙炔—聚氯乙烯，以中國為主，產量占世界的1/3以上，對全國GDP貢獻約3%。煤化工的特點表現在基礎研究多學科，工程開發多技術，工業生產多投資，經濟效益多因素，高碳排放高水耗。傳統煤化工已形成了我國煤化工的產業鏈。

新一代煤化工是指以煤氣化為龍頭，以一碳化學為基礎，合成各種替代液體燃料及化工產品。

我國神華百萬噸級直接液化裝置已成功開車、運行基本正常；兗礦百萬噸間接液化示范項目進入核準階段；兩套16萬噸/年間接液化和一套10萬噸/年甲醇制汽油裝置都已運行。總體來說，我國已經基本掌握煤直接、間接液化技術，但工業化示范有待完善。而國外則規劃多，落實少。

對于煤制甲醇路線，國外以天然氣為主要原料，國內則以煤系原料為主，可是建設不盡落實、生產不太景氣，2008年產量僅為產能的54%。但甲醇作為替代燃料興旺，MTO，MTP，MTG，MTA研發蓬勃。

煤制二甲醚國外很少，國內2008年產能600萬噸，產量僅有200萬噸，開工率30%。2010年預計車用二甲醚需求僅僅20萬噸，15%替代液化石油氣450萬噸，仍然供大于求。

煤制天然氣能量轉化率較高，可達約53%，是目前從能效、水耗、煤耗和投資上都較好的一條技術路線，因此是引起廣泛關注的新一代煤化工項目。1984年美國Great Plains公司以褐煤為原料的每天389萬立方米裝置仍在運行，450萬噸原煤/年制合成氣和1萬噸投煤量/天的天然氣—發電正在建設。國內煤制天然氣可研規劃已經達到每年950億標準立方米，其中伊犁規劃總量500億立方米，其他在建的8個有180億立方米。

以煤為原料的甲醇制烯烴、合成氣制乙二醇技術開發我國領先，目前仍處于工業化示范階段。采用中科院大化所等單位歷經近30年研發的DMTO-Ⅰ技術的世界首套甲醇制低碳烯烴60萬噸/年裝置2010年8月在神華包頭投料運行一次成功，而采用DMTO-Ⅱ技術的70萬噸/年的工業化示范項目許可也已于2010年10月簽約。

綜觀國內外煤化工現狀，可以看出：國外不景氣、國內過熱；國外小試、中試，國內引進、放大；國內外基本都是項目規劃多、落實少，產能大、產量小；國內現階段以技術儲備為重，工業示范為主；煤氣化是煤化工的基礎和關鍵過程，其技術的主要選擇依據是煤質、產品、效率、環境等特定條件，以適宜為準；技術創新和水資源是制約中國現代煤化工發展的瓶頸。

煤的清潔高效利用是必然

目前，世界和中國能源消費結構都是以高碳能源為主，中國又以碳排放系數最高的煤炭為主，污染十分嚴重。二氧化硫、氮氧化合物的排放已超過環境自凈能力，二氧化碳的排放更面臨越來越大的壓力，值得注意的還有渣塵年排放量數億噸中，重金屬已超過2萬噸，其中僅煤燃燒排放的人為源汞就占到汞排放總量的40%，對人體危害很大。

需要特別指出的是，現在我國60%~70%的能源消費是生產性消費，發達國家正好倒過來，60%~70%用于非生產性消費。去年哥本哈根會議上歐盟等發達國家提出全球到2050年碳排放減半，其中發達國家占80%，發展中國家占20%。2005年全球碳排放272億噸，按這個標準，2050年減半是136億噸。這對以煤為主要能源并正處于工業化中期的中國是不公平的。但作為負責任的大國，我國提出了明確的碳減排目標，任務之艱巨，壓力之巨大，顯而易見。

對于中國來說，如果不用煤，能用什么能源？除煤以外的其他各種能源，從長遠看都可以用，但就近、中期，指望它們擔當主體，不得不考慮石油和天然氣的儲量短缺和引進困擾；風能、太陽能的有效性和實用性；水能的地域和生態局限性；核能的原料供應和廢料處理問題。因此，潔凈煤雖然不是“銀彈”，但不得不再燒幾十年。

面臨著以高碳排放煤炭為主的能源結構和以能耗大、污染重的重化工業為主的產業結構與綠色、低碳發展迫切需求之間的矛盾，中國必須“加快發展高碳能源低碳化利用和低碳產業”（2009年《全國人民代表大會常務委員會關于積極應對氣候變化的決議》）；“大力發展低碳技術；努力建設以低碳排放為特征的產業體系和消費模式”（2010年《政府工作報告》）；“加強煤的清潔高效綜合利用、煤轉天然氣、煤制重要化學品技術研發”（胡錦濤，2010年6月7日在兩院院士大會上的講話）；“推進傳統能源清潔高效利用”（中共中央關于制定“十二五”規劃的建議）。

在國家能源局列出的低碳能源技術中，化石能源清潔高效利用技術排在第一位，當然主要是指煤炭的清潔高效利用。我認為，煤炭的清潔高效利用應該包括煤的安全、高效、綠色開采，煤利用前的預處理，煤利用中的污染控制與凈化，新型清潔煤燃燒，先進燃煤發電，先進輸電，煤潔凈高效轉化，煤基多聯產和煤利用過程中的節能減排。

其中，煤潔凈高效轉化技術主要指現代煤化工，即以煤熱解、氣化為基礎，以一碳化學為主線，以單元過程優化集成為途徑，生產各種替代燃料和化工產品，如天然氣、甲醇、二甲醚、合成油、烯烴、精細化學品等。

煤化工學科是煤清潔高效利用的重要支撐

煤化工和煤的清潔高效利用是什么關系？我認為煤化工的學科基礎、技術進步、發展方向均與煤的清潔高效利用，特別是與煤燃燒、煤轉化、污染物控制、凈化和利用等密切相關。

比如煤化工的學科與科技進步主要有幾個方面，如原子經濟性反應、原料路線選擇優化、單元過程優化集成、新型分離技術組合以及定向反應與合成，對應可指導煤的清潔高效利用中碳、氫、氧有效組分高效轉化，硫、氮等污染組分聯合脫除；富碳、富氫原料充分利用，劣質煤與生物質綜合利用；提高物料轉化效率，實現能量梯級利用；高溫氣體凈化分離，反應分離一體化；新型清潔煤燃燒、低碳產品合成與低碳排放過程。所以說，煤化工從學科和本身的科技進步上對煤的潔凈高效利用有很重要的直接支撐作用。

例如，潞安16萬噸/年煤基合成油聯產30萬噸/年尿素，不僅可以每年減排CO2 41萬噸，而且通過低熱值尾氣的IGCC發電可以聯產11.5兆瓦的電力。再如由太原理工大學等單位承擔的國家“973”項目，利用氣化煤氣中的CO2和焦爐煤氣中富含的甲烷，通過它們在特定條件下的重整反應制取合成氣進而生產醇醚燃料和電力，不僅可以使煤中碳、氫、氧達到原子經濟性利用，而且有助于CO2的源頭減排和節水。由于通過集成優化，可以使能量流、物質流、 流梯級利用，煤基熱電化多聯產這一集資源、能源、環境一體化能源系統被專家認為是“綜合解決我國能源問題的重要方案”。如果將這一認識拓寬至從煤的開采洗選，通過焦化、氣化、液化等組成的化工產品鏈，與發電、供熱、污水處理、建材等集成優化就可以形成循環經濟型的煤炭能源化工，全面實現煤的清潔高效利用。

綜上所述，煤化工是煤的清潔高效利用技術的重要支撐，其發展趨勢是單元技術的新型化、生產技術的綠色化和工藝過程的集約化。我們應根據煤化工的特點、作用和趨勢，“以低碳綠色為目標，以原料資源為基礎，以市場效益為前提，以生產技術為關鍵”科學規劃、有序發展循環經濟型煤炭能源化工。