在绿氢和碳达峰夹击下，煤化工是全军覆没还是绝处逢生？

气候变化是当今全球面临的一项重大挑战。人类生产活动产生的大量二氧化碳导致全球变暖，导致自然灾害和生物链断裂，危及人类生存。因此，从1992年的《联合国气候变化框架公约》到2016年的《巴黎协定》，中心思想是一致的:尽快实现全球温室气体排放峰值，然后实现全球温室气体净零排放。在这种背景下，绿色氢逐渐成为流行明星。

绿色氢的普及始于氢热。众所周知，氢能是一种清洁、可持续的新能源，可以灵活、高效地转化为其他形式的能源，被认为是目前最有前途的应用能源。根据制氢方法的不同，氢可分为绿色氢、蓝色氢和灰色氢。绿色氢是利用太阳能、风能等可再生能源，通过电解水获得的氢，可以实现净零碳排放，即不涉及100%的温室气体排放。这就是为什么各国政府都押注于绿色氢气。中国在新疆、青海、内蒙古等沙漠地区建立了大型太阳能发电工业设施，成为中国绿色氢工业的雏形。下一步将是在海洋上建造大规模的太阳能发电厂，并最终通过核聚合进行电解，以生产最理想的绿色氢。

然而，绿色氢气的兴起引发了人们对中国煤化工行业未来的担忧。这是因为化学工业，包括煤化工工业，主要生产灰色氢(由化石燃料产生的氢和直接排放到大气中的二氧化碳)。据悉，生产灰色氢气排放的二氧化碳会使空气中的二氧化碳浓度增加0.04%以上，是造成韩国气候问题的主要原因之一。那么，在蓬勃发展的绿色氢碳中和峰的攻击下，中国煤化工行业未来会被彻底摧毁还是生存?

事实上，笔者认为，煤化工行业可以通过与绿色氢的结合，创造新的发展机遇。

首先，我们应该认识到，煤化工行业作为化工行业的一个重要分支，即使在碳中和时代也应该继续下去，关键在于如何发展。鉴于煤化工行业二氧化碳排放超标的现状，很明显，行业需要创新和绿色氢技术来改造煤化工行业。

经典的现代煤化工流程是:煤气化+空分+转化+净化+合成+精炼。这是煤制甲醇，煤制石油，煤制乙二醇，煤制烯烃等等都要经过这些步骤。虽然这个过程是一个很好的能源优化的例子，但它的缺点是二氧化碳排放量高，不符合未来碳中和时代的要求。因此，笔者尝试用绿色氢化学方法对该工艺进行改造，尽可能减少碳排放。

作者设计的新工艺为:煤气化+电解水+氢气+净化+合成+精炼。无需空气分离，电解得到的氧气用于气化，然后将氢与电解得到的氢混合。氢气混合后，工艺气的氢碳比基本为2:1，适合合成甲醇和油品。因为没有转化过程，所以不会产生大量的二氧化碳。就整个煤化工过程而言，气化过程只产生少量的二氧化碳。如果企业还需要氮气，可以增设专用于氮气生产的小型空气机。多余的氧气可以作为副产品使用。

与经典的过程中,煤的气化过程由作者设计的规模显著降低,消除大部分的空气分离和转换,和净化规模也显著降低,单位产品和煤炭消费可以减少1/3到1/2。这是这个过程最好的特性。如果将这一过程与森林消除二氧化碳或深埋二氧化碳技术相结合，完全可以满足我国当前碳减排的基本要求。作者认为，如果该工艺得到成功开发，将为当前煤化工行业带来生机。

当然，也应该注意到，绿色氢的发展并不是一帆风顺的，首先是成本。目前，业内普遍认为对绿色氢产业的投资过大，可能会给推广带来很大障碍。然而,作者认为,通过过程模拟和经济分析技术的应用在化工企业,我们可以完全创新更好的绿色化学过程氢,扮演一个角色在新工厂或转换旧的工厂,所以煤化学工业氢变成一个真正的绿色时代。

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