受新冠肺炎疫情的影响，全球口罩需求量急剧增添。为应对目今的形势需要，克日，越来越多的煤炭企业最先生产口罩质料，加入了这场抗疫战争。
煤炭企业成为生产防疫物资的“生力军”，也让业内意识到，在碳减排压力之下，从资源能源化向原质料化使用转变，将成为煤炭行业的大趋势。
“煤炭由能源走向能源和质料并重是国家提倡的生长偏向。未来，煤炭原质料化的比例会逐渐增添。”中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民对《中国科学报》体现。
由于能源资源的禀赋特征，近年来，我国煤化工工业规�？焖僭鎏�。我国自主研发的煤炭间接液化手艺、煤制烯烃手艺以及率先开发的煤制芳烃手艺，都处于国际领先职位。
未来，煤炭使用走向何方?
煤化工的多重选择
现实上，以煤炭为质料制备口罩基实质料的工艺已经成熟。山东科技大学化学与生物工程学院教授梁鹏先容说，煤制烯烃是现代煤化工工业中的一项主要手艺，通过烯烃疏散可以获得高纯度的丙烯。丙烯可用于生产口罩所用的主要基实质料——PP熔喷布、PP纺粘布等，其中PP熔喷布是口罩中起要害作用的过滤层。
梁鹏指出，煤炭企业可以使用基实质料优势(丙烯)，进入熔喷布生产领域，进而生产口罩，延伸工业链。“别的，煤化工的煤制乙烯手艺，还可生产大宗聚乙烯，用于生产医用防护服面料。”
中国石油大学(北京)新能源研究院院长周红军则先容，关于口罩的质料制备，全球有两条生产蹊径，一条是石油化工蹊径，另一条就是中国独吞的煤化工蹊径。
“将煤炭转化为质料或质料加以使用是未来煤化工的生长趋势，同时会对煤炭行业提出更高的手艺要求。”梁鹏举例说，煤沥青可以生产碳纤维用于航天、军事及民用领域，从煤炭中疏散出的高附加值化学品还可用于生产医药、染料等产品。
“站在整个工业历程的角度，煤炭使用已经抵达天花板。因此，煤以后的出路就是质料化，以及煤制氢等。”周红军说。
“煤的主要因素是碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素。从化学的角度讲，这些元素可以组合出多种的物质。”刘中民诠释说，近年来兴起的现代煤化工以煤热解、气化为基础，以一碳化学为主线，以新型催化剂和工艺历程为焦点，以工艺流程装备为包管，产品主要有合成油、自然气、烯烃、乙二醇、乙醇等。人们生涯中常用的塑料、合成橡胶、合成纤维等也都离不开这些质料。
以清洁高效为目的
清洁化使用是煤炭行业的主基调。那么，现在的煤化工手艺能否实现清洁化?梁鹏以为“完全可以”。不过，煤炭的深加工历程往往会带来装备投资大、耗水量大等问题，因此因地制宜开发适合我国国情的现代煤化工手艺，具有主要意义。
刘中民以为，相比于燃烧，煤炭作为质料使用的方法更多、更重大，敌手艺、工艺、装备的要求也更高� ；繁Ｊ窍执夯すひ迪低彻菇ɡ讨械闹饕侍庵�。现在，污染物高效脱除手艺、废水(近)零排松手艺及“三废”资源化使用手艺都已经获得普遍应用，污染物的排放可以降到很是低的水平。
“从二氧化碳减排的角度，煤作为质料时，煤中的碳元素转移到新的产品中，可在一定水平上镌汰二氧化碳的排放。”刘中民强调说。
周红军则指出，煤炭清洁转化的煤化工手艺主要包括煤转化制取清洁燃料和煤转化制取大宗及特殊化学品两大手艺偏向。以清洁高效为目的，要进一步提高煤炭转化效率、降低水耗及污染物排放等。
例如，重点解决以煤、合成气、甲醇等为质料的碳氢氧原子化学键的定向调控、目的产品的化学合成新途径、催化剂的精准合成，以及目的产品的合成工艺及反应器等重大问题，最终乐成开发系列煤转化制清洁燃料和化学品新手艺;重点解决煤直接液化和间接液化的质料、历程匹配和产品无邪调控，以及煤直接—间接液化工艺及耦合强化问题等。
两年前，中国科学院启动了“厘革性清洁能源要害手艺与树模”A类战略性先导科技专项，由中国科学院大连化学物理研究所牵头团结院内多所实验。该项目旨在推动构建我国多种能源资源融合生长的“中国特色”能源结构，以能源手艺革命增进能源革命。在煤化工方面，结构了合成气下游及耦合转化使用、甲醇下游及耦合转化使用两个项目，妄想到2023年，完成20万吨/年煤基合成气直接制低碳烯烃的工业树模、百万吨煤炭清洁高效分级转化使用工业树模等一批重大项目。
“除此之外，钢铁企业在炼铁工艺历程中会排放大宗的尾气，其中的一氧化碳和氢气等有用因素与煤化工中的合成气相似，可以把钢铁尾气作为化工的质料，生产基础化工产品等。这不但是钢铁行业生态化生长的一个主要偏向，也是煤化工的主要偏向。”刘中民指出。
煤化工的未来
近年来，受限于价钱腾贵的自然气，海内钢铁企业十分重视气基直接还原铁手艺的研发，纷纷探讨接纳焦炉气煤气化的气体举行气基直接还原铁生产，以降低合成气即氢气的生产本钱。不过，周红军说，“现在，海内尚无真正意义的工业化气基直接还原铁。”
为此，中国石油大学(北京)研发了焦炉气二氧化碳干重整转化手艺，与中石化及中晋太行公司相助，正在山西左权建设第一个接纳焦炉气为质料的30万吨/年气基直接还原铁树模厂，妄想今年建成开车。其中的焦炉气净化和二氧化碳干重整转化接纳该�？⒌男鹿ひ帐忠�，解决了还原气泉源的瓶颈问题。
别的，煤化工领域还提出煤炭分质分级使用，就是凭证煤质的基本特点，对煤炭举行逐级加工，获取有价值的组分，总体获得最为理想的效果。这也是现在海内外学者关注的重点。
“煤炭作为质料，一定不可只生产一种产品，需要举行多种产品的团结生产，即多联产。这方面现在已经有了很大的希望。”梁鹏说。例如，高挥发分煤炭接纳先热解后气化的手艺蹊径，在第一步的热解阶段获得煤气和煤焦油，其中煤气可以做化工合成，煤焦油可以提取高价值的化学品;第二步的气化阶段则将半焦举行气化，做化学品和质料的合成。
梁鹏先容说，针对高挥发分煤，他们现在正在举行热解/燃烧分级转化方面的研究开发事情，并且完成了中试实验。另外，还在举行超纯煤方面的研究，即将煤中的灰含量降低到1%以下，现在已取得希望。别的，正在开展的煤化工行业挥发性污染物治理方面的事情也已完成工业树模。
面向未来，刘中民建议，在煤化工层面，还需进一步降低水耗和能耗，实现产品的无邪调变;在煤热解及多联产、煤制自然气、煤制芳烃和含氧化合物等方面，需要进一步突破要害手艺，实现成套工艺手艺和工业树模。同时，通过手艺立异，增强新产品开发，通过延伸工业链，生长高附加值、细腻化、差别化产品。
