今年二季度以來(lái),我國(guó)煤炭消費(fèi)“淡季不淡”的特征明顯。上半年,全國(guó)煤炭消費(fèi)同比增長(zhǎng)3.1%左右,其中發(fā)電用煤大幅增長(zhǎng),化工行業(yè)用煤小幅增長(zhǎng)。
支持煤制氫的理由有二:一是價(jià)格優(yōu)勢(shì),二是可充分利用化工以及煤化工副產(chǎn)品氫。
在能源革命背景下,煤炭行業(yè)的出路一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)。在日前召開(kāi)的2018中國(guó)國(guó)際能源峰會(huì)上,如何看待“煤制氫”路線也成為會(huì)議熱點(diǎn)。
有分析指出,氫氣將會(huì)在2040年成為氫氣新能源的主要來(lái)源。氫能產(chǎn)業(yè)包括制氫、儲(chǔ)氫和氫的應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié),制氫無(wú)疑是最基礎(chǔ)的部分。目前的主流技術(shù)路線包括:傳統(tǒng)化石能源(天然氣、煤炭)和新能源路線(電解水、光催化、生物)。其中,電解水無(wú)疑是最清潔的制氫方式,但不能繞過(guò)的一個(gè)話題就是成本。在電解水和光催化制氫領(lǐng)域,最核心的問(wèn)題就是如何在鉑之外,找出一個(gè)高效價(jià)廉的催化劑,從而進(jìn)一步提高效率,降低成本。

支持煤制氫的理由有二:一是價(jià)格優(yōu)勢(shì),二是可充分利用化工以及煤化工副產(chǎn)品氫。
美國(guó)能源部的觀點(diǎn)和動(dòng)作也表明,其并未忽略化石能源的重要性,比如其產(chǎn)業(yè)化制氫氣大多還是使用甲烷(CH4)即天然氣。但從基本原理層面,每一個(gè)甲烷分子是由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子構(gòu)成,按照分子量計(jì)算的話,它只有四分之一是氫。
中國(guó)工程院院士金涌認(rèn)為,從煤炭的碳?xì)浔葋?lái)看,大致在1:0.8,這意味著1個(gè)原子的碳對(duì)應(yīng)有0.8個(gè)氫存在。從實(shí)踐來(lái)看,我國(guó)的焦?fàn)t氣就是很好的氫氣來(lái)源,比如凈焦?fàn)t氣中有將近一半是氫氣。
同時(shí),煤炭的組成成分不只是碳,而是有機(jī)與無(wú)機(jī)的復(fù)合物,其中有機(jī)成分有十幾種。因此如果煤炭只是簡(jiǎn)單用于燃燒,就把氫也浪費(fèi)了。實(shí)際上氫是很珍貴的,燒掉很不合算。要把煤的價(jià)值充分體現(xiàn)出來(lái),就要高價(jià)高用,實(shí)現(xiàn)煤的綜合利用。
具體來(lái)看,煤的綜合利用應(yīng)該配合煤加工的多項(xiàng)聯(lián)產(chǎn):煤先熱解,變成半焦,半焦拿來(lái)作燃料,產(chǎn)生蒸汽發(fā)電,蒸汽輪機(jī)的背壓還有十幾公斤的壓力,可以用來(lái)供熱。半焦熱解產(chǎn)出的產(chǎn)品,焦?fàn)t氣可以拿來(lái)作燃料,也可以做合成氣;液體焦油分離出粗苯、輕焦油、重焦油等等,這樣就可以實(shí)現(xiàn)煤炭利用的全價(jià)的和綜合價(jià)值。
此外,相比于煤制油、煤制氣,煤炭有更好的增值途徑,即煤制甲醇,用于代替石油生產(chǎn)烯烴和芳烴,甚至可以發(fā)展一些特殊的煤化工路線,最終目的就是要提高煤炭附加值化,實(shí)現(xiàn)原料化而非燃料化。









