纪涛
（南京诚志清洁能源有限公司，江苏 南京210047）
［摘 要］煤（经甲醇）制烯烃装置CO2主要排放源有低温甲醇洗系统尾气、燃煤锅炉尾气、MTO催化剂（烧焦）再生烟气，2024年我国甲醇产能为109 776 kt/a，煤制烯烃产能为13 420 kt/a，CO2排放量巨大。从行业生存需求、技术突破窗口期、循环经济价值等方面阐述减排减碳的战略意义，分析与探讨CO2资源化利用路径，如CO2与氨合成尿素（前沿技术有电催化尿素合成技术、光催化C-N耦合技术、超临界CO2基尿素）、CO2与H2合成甲醇、CO2生产高分子塑料、CO2捕集/利用与封存、低温甲醇洗尾气生产食品级CO2、减碳技术（部分替代CO变换反应、采用生物质气化）及中试（示范）技术应用（如CO2与甲烷干重整技术、固废CO2矿化技术、CO2制甲酸、CO2电解制合成气、生物利用等）。目前，CO2资源化利用已具备技术可行性，但大规模推广应用需突破绿氢生产成本、长效催化剂研发、政策激励等瓶颈，短期可优先采用PSA+EOR组合，如高浓度CO2驱油、发展电催化尿素合成技术、CO2加绿氢转化等，将CO2转化成合成气等基础化学品。
［关键词］煤制烯烃装置；CO2减排；CO2资源化利用；成熟技术应用；高分子塑料；CCUS；食品级CO2；中试（示范）技术应用
［中图分类号］TQ221.21；X701.7 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）02-0001-05
0 引 言
我国化石能源资源禀赋为“富煤、缺油、少气”，截至2023年末，我国煤炭资源储量约2 185.7×108 t，2024年我国煤炭消费量约49.54×108 t，占能源消费总量的53.2%，而煤炭利用过程中的CO2排放强度是化石能源中最高的，1 t标准煤燃烧排放约2.77 t的CO2。据国际能源署（IEA）统计，2023年全球碳排放量为374×108 t，其中，中国的碳排放量约占34%，年排放量约126×108 t。
近年来，我国煤化工产业蓬勃发展，煤制甲醇、煤（经甲醇）制烯烃是产能增长最快的煤化工产业之一，单套煤制烯烃装置产能多在300～1 000 kt/a（目前国内单套装置产能最大的为广西华谊能源化工有限公司1 000 kt/a煤制烯烃装置），2024年我国甲醇产能为109 776 kt/a，煤制烯烃产能为13 420 kt/a。煤制烯烃工艺，通过煤气化（多采用水煤浆加压气化或粉煤加压气化）、耐硫部分变换、低温甲醇洗、低压甲醇合成、三塔甲醇精馏（或多效精馏等）、甲醇制烯烃（MTO）等步骤将原料煤转化为乙烯、丙烯等烯烃产品；并配套空分装置、热电锅炉、脱盐水站、污水处理站等公用工程系统。煤制烯烃装置所排放的CO2主要是气化反应（气化炉）、锅炉燃煤以及变换反应（变换系统）产生，以及MTO催化剂（烧焦）再生、燃料气焚烧和环保设施尾气处置过程产生。煤制烯烃装置CO2主要排放源包括低温甲醇洗系统CO2浓度约80%的尾气、燃煤锅炉CO2浓度约13%的尾气、MTO催化剂再生CO2浓度约11%的烟气；此外，企业外购电力按照CO2 排放因子0.557 t/MW折算，600 kt/a煤制烯烃装置（配套甲醇装置产能为1 800 kt/a）CO2排放总量在5 000 kt/a以上。
我国为落实“2030年碳达峰、2060年碳中和”的“双碳”目标，已出台多项政策措施推动煤化工产业绿色转型发展。据国务院2021年10月24日发布的《2030年前碳达峰行动方案》，将对传统煤化工实施产能控制，同时规范发展现代煤化工项目，要求新建项目必须配备碳捕集与封存技术。2021年10月21日国家发展改革委等部门联合发布的《“十四五”可再生能源发展规划》（发改能源〔2021〕1445号）明确提出，要通过工艺创新和可再生能源融合应用，提升煤化工产业资源利用效率。具体能效提升方面，2023年6月14日国家发展改革委等部门联合发布的《关于推动现代煤化工产业健康发展的通知》（发改产业〔2023〕773号）设定了明确目标——能效低于基准水平的已建项目须在2025年底前完成改造升级，加快高浓度CO2大规模低能耗捕集利用与封存、制备高附加值化学品技术开发与工业化应用。国务院2024年5月23日发布的《2024—2025年节能降碳行动方案》（国发〔2024〕12号）进一步强化了政策力度，提出三项核心指标——企业单位GDP CO2排放强度下降3.9%、规模以上工业企业单位增加值能耗降低3.5%、重点行业节能改造实现年节能量50 000 kt标煤，相当于年减排CO2约130 Mt。该方案强调要采取切实可行的措施，确保“十四五”节能减排约束性目标如期实现。以下就煤制烯烃装置CO2减排与资源化利用作一分析与探讨。
1 煤制烯烃企业碳排放实证分析
1.1 典型煤制烯烃企业碳排放数据
选取3家龙头煤制烯烃企业，其碳排放数据等如下：神华宁夏煤业集团甲醇产能为8 320 kt/a，吨甲醇CO2排放量约2.9 t，碳捕集成本约280元/t（CCUS工艺驱油）；中天合创能源有限责任公司甲醇产能为3 600 kt/a，吨甲醇CO2排放量约3.1 t；陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司甲醇产能为3 600 kt/a，吨甲醇CO2排放量约3.4 t。
1.2 主要碳排放源解析
更多内容详见《中氮肥》2026年第2期