为煤化工建立个绿氢示范工厂

绿色氢是利用风能、水力发电、太阳能等可再生能源生产的。由于制氢过程中完全没有碳排放，引起了世界和许多行业的广泛关注。许多人提议使用绿色的氢作为汽车的能源。这是一个广阔的未来方向，得到了广泛的支持。我认为，如果绿色氢可以作为汽车的能源，那么它也可以作为化学工业的原材料吗?这是一个值得探讨的问题，特别是对于煤化工行业。

近年来，煤化工行业一直在走下坡路，无论是在经济上还是在环保上，生活都是很悲哀的。煤炭转燃料企业正在抱怨。原油等国际能源价格的下跌和国内煤炭价格的上涨，加上双重碳目标的要求，给煤化工行业带来了致命的打击。很多人说煤化工走不下去了，煤化工已经走到了尽头。这是真的吗?我不这么想。如果绿色氢可以用作汽车燃料，为什么不能用作化学原料呢?也许绿色的氢能让煤化工重回青春!

用绿色氢实现煤化工的生存和发展，关键在于彻底改变煤化工的流程。煤化工原来的路线走不通了。传统的一氧化碳转化制氢方法必须采用翻倒法，并引入电解氢。这是煤化工行业的共同主张，而不仅仅是单一的主张。

笔者设想煤化工行业的绿色制氢工艺为:电解水+煤气化+配氢+净化+合成+精炼。

许多人认为，绿色氢过于昂贵，不能用于煤化工。但不要只考虑眼前的事情。我们不能只考虑目前工业用氢的生产成本，而将其投入到绿色氢工艺中。在绿色制氢工艺中，制氢也带来了许多积极的影响，使整个生产的投资成本显著降低。因此，这个帐户应该全面计算。

引进绿色氢的积极因素主要有:

第一，取消空分。空分装置是用来分离空气中的各种气体成分，分别生产氧气、氮气、氩气等气体的一套工业设备。绿色氢工艺在电解过程中不仅产生氢，还产生氧。这种氧气对于煤气化是足够的，因此可以取消空分装置。这节省了大量的投资和运营成本。

二是缩小煤炭气化规模。煤的气化可以减少一半以上，因为不需要这么多的一氧化碳来转化为氢气。这节省了大量的投资和运行成本，单位产品的煤炭消耗量可降低1/3至1/2。

第三，取消了转化过程，包括一氧化碳和水的转化反应和一些传热过程。这可以节省大量的投资和运营成本。

四是净化规模明显缩小。合成气中产生的二氧化碳没有那么多，煤气化规模缩小，硫含量降低，因此净化规模显著降低。预计净化规模将减少一半以上，并节省一笔投资和运行费用。

通过将这些积极因素综合起来，可以计算出整个过程中绿色氢的成本，从而得到绿色氢的真实成本。你不能孤立它。换句话说，整个煤化工过程中的合成气成本不会那么高，绿色氢也不会像人们说的那么昂贵。

生产绿色氢气增加的成本和投资包括电解电池、氢气和氧气储存罐、氢气压缩机和氧气压缩机等设备。现在采用国际先进的电解技术，3.3度的电就可以制成一立方米的氢气。除了规模化后可再生能源发电成本降低外，从全流程来看，绿色氢煤化工工艺的成本与经典煤化工工艺相差不大。国外专家估计，随着电解技术的进步，到2030年，绿色氢的成本将降低到每公斤1.4 ~ 2.3美元，相当于每立方米0.81 ~ 1.33元。在这种情况下，在煤化工过程中使用绿色氢是有经济意义的。

建议建设绿色氢煤化工过程中型示范工厂。如果实验论证成功，将是彻底改变煤化工行业困境的一条途径。

当然，目前对绿色氢煤的化学工艺还只是一个理论研究，一个单元组合的研究，而不是实验的结果。解决这一问题的唯一途径是建设一个10 -20万吨规模的示范工厂，包括从原材料到产品的所有工艺和公用设备。演示内容主要是煤到合成气段，产品为醇或油等。这个工厂虽然五脏俱全，但可以作为扩大规模的基础。示范工厂将发挥重要作用，甚至可能决定整个煤化工行业的命运。

事实上，中国煤化工行业的成就得益于示范工厂的展示。国内最早的煤制油曾经有一个16万吨的示范工厂。2009年该工厂的成功运行，不仅从国外引进了同样的技术，而且使一个600万吨的煤制油工厂得以建设，这表明了该示范工厂的重要性。

绿色氢工艺现在需要这样一个示范工厂来证明它在经济和技术上是可行的，然后扩大规模，建立煤化工工厂来生产各种工艺和产品。但是，仅靠研究机关和工程公司是无法完成的。示范工厂需要国家的支持。这应该是国家重大的科学发展工程，它的成败将决定整个煤化工行业的成败，是石油化工行业的重大事件。

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