編者按：2021年7月8日，以“碳中和與未來能源”為主題的“第三屆未來能源大會”在北京召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上，國家能源集團中國神華煤制油化工有限公司規劃發展部副主任曹伯楠發表了“在雙碳背景下煤基新材料產業化的推進與發展”的主旨演講。

以下內容根據大會演講實錄進行整理。

曹伯楠：大家下午好！

首先道歉，本來應該是溫亮博士來做報告，他正好在外面出差，沒法趕回來，所以我代他做今天的匯報。前面兩位老師把“雙碳”背景下，面向頂層設計的，包括戰略路徑，都介紹很詳細了，我自己這塊也感受頗深，學到很多東西。我主要是結合煤化工產業化，怎么去做煤基新材料，談談我們自己的一些想法。

首先介紹一下國家能源集團，2017年11月，當時經過國務院批準，中國國電和原神華集團合并成立的，我們現在有八個產業板塊，還有四個全球第一，全球第一煤炭生產企業，全球第一火力發電企業，全球最大的風力發電企業，全球最大的煤制油煤化工企業，這里還落了一個全球第一，我們是全球最大的氫氣生產企業，當然，我們生產的氫氣主要都用于下游加工了，也就是灰氫，將來灰氫怎么利用也是下一步可以探討的問題，今天就不展開這塊了。

關于“雙碳”背景已經介紹得很清楚了，作為化工產業一員，先談一下化工。我們認為，從過去發展中，一直是國民經濟生產的支柱，基本上都占到GDP的10%以上，我們也認為，未來的發展化工是不可缺的，它對于工業生產和社會生活中工業基礎原料支撐性有一定的必要性，之前我們化工行業發展一直在GDP增速以上的，從“十三五”、“十四五”之后，它的發展更多是一種回歸本真，從它的增速來講，可能會與GDP發展增速持平，或者低于GDP發展。

剛才涂老師也說了，我們現在感受很深，剛才陜西的項目大家也關注了，上千億投資，陜煤的，7月4號工程部下的命令，當時榆林當地停的不止這一家，還有40萬噸乙二醇也停了，包括其他一些小項目，當地所有項目都停了，停的原因官方給出說法是現在能評還沒拿到批復，但具體原因很復雜?？梢钥闯霈F在各地政府在“雙碳”背景下，對于高耗能、高排放企業的控制是非常嚴的，包括我們現在自己在做“十四五”規劃中，到底往哪個方向發展面臨很大壓力，基本上都要先解決能耗指標，還要考慮碳排放問題。我們自己個人理解，從“十四五”過程中，對于化工行業來講，更多是技術革新和低碳經濟所推動下大的轉變，需要尋找新的發展路徑，面向高質量發展，重點還是要做一些清潔化、高附加值和多元化的一些產品。

我們公司提出一體兩翼發展格局。一塊是煤基新型燃料，一塊是煤基新型材料，我今天主要講煤基新型材料，降解塑料，現在我們更關注塑料污染問題，從工業化生產到現在差不多半個多世紀時間，但它所帶來地污染問題應該是全社會所關注的焦點，基本上現在常用的比如聚乙烯、聚丙烯、PVC降解周期都在幾百年時間，所以我們半個多世紀以來生產的東西可能要到幾百年之后才會消化。全球據不完全統計，有63億噸塑料垃圾，每年還要再新增產1億多噸的塑料垃圾。還有海洋塑料污染，現在塑料垃圾在海上可以形成垃圾島，包括分解過程中形成的塑料微粒，這在我們的生活飲用水中也發現了，塑料本身對健康不會有太大危害，但塑料微?？梢宰鳛椴≡w載體，把更多病菌帶入人體內。所以治理海洋污染，不光是從人體上，包括健康衛生，也是值得關注的問題。

另外身邊可以看到的，包裝和快遞外賣，這是生活中常用的。這塊市場發展速度是非常驚人的，基本上都是乘倍數增長，現在市場規?？爝f大概200萬噸，外賣包裝接近200萬噸，這個數字我們預計到“十四五”末，這兩個行業加在一起應該可以達到1000萬噸的水平，這是快速增長的市場。而且這個市場增長帶來什么問題？它對于一次性垃圾的增長是一個重要的推手，相當于加劇了我們現在塑料污染的問題。習總書記在2019年中央生產會上對塑料污染治理提出三個方向，可回收，可循環，可降解，我們今天講降解塑料。

現在常見降解塑料是第三代，生物降解塑料，在微生物環境下，我們使用之后可以最終分解成水和二氧化碳，現在市場常見是PLA、PBS、PBAT，現在如果我們去一些超市買的塑料袋，你可以看看底下的標識，基本上不超過這三種產品，基本占到我們國內市場的90%，我們現在關注的是一種新產品，PGA，從煤基做過來的，后面會詳細介紹一下。

為什么從煤做降解塑料這個路徑呢？有兩方面優勢：一個是工藝路徑上，降解塑料更多是含氧化合物，傳統聚乙烯、聚丙烯是純碳的，所以一定要含氧的東西。煤化工最主要的途徑是用煤先變成合成氣，一氧化碳和氫氣，這個氫氣就是灰氫，一氧化碳在生產降解塑料時最終把氧氣氧原子帶進去了。原來做煤制烯烴時，把一氧化碳生成，最后做烯烴時再把氧排出去，做降解塑料時把氧留在產品中，我們通過煤化工在工藝上生產一系列含氧化合物，這是工藝上的優勢。第二個是成本上，我們做了成本分析預測，跟國外氫烴為原料的產品對比，現在是接近他們的生產成本，作為煤化工來講，但作為含氧化合物，包括乙二醇、甲醇，它在成本上是有比較大的優勢，所以具備工業化的前提。

我們關注PGA這個產品，這個產品已經存在很久了，現在國內用的手術縫合線用的就是PGA，為什么沒法推廣？都是實驗室生產的，成本很高，大概1噸是500萬元，現在工業生產只有日本的屋宇（音）公司，他在美國有一家企業，年產4000噸，他的工藝路線用到了氫氰酸，這個東西毒性是比較大的，特務間諜最后放的藥丸就是跟這個東西組成的。這個過程中一個是毒性，環保排放，還有工業放大上有一定難度，它的原料還是基于精細化工原料去生產的。我們現在推進的是以煤為主的，煤通過草酸亞鐵（音）做煤制乙二醇路徑上，我們利用中間產物生產乙醇酸，再做聚乙醇酸，就是PGA降解塑料。

這個是我們現在混合所有制科技型企業，上海浦景化工公司，它前后開發了將近十年，從實驗室到小試中試，現在在包頭我們工廠旁邊建了一條1500噸的中試線，這個技術2020年通過石化聯合會的驗收，應該是技術達到了先進水平。同時他的產品作為降解塑料原料也取得相應認證，現在土壤堆肥，家庭堆肥，包括它還有一個特性，可以做到海水降解，現在超市見到的那些都不能實現海水降解，但PGA可以實現海水降解，未來有希望解決現在面臨的海洋污染問題。

國家2030重大項目先導項目，高性能可降解材料的工業生產與改性應用研究，我們利用PGA做了產品研發，這是我們做成的一些產品照片，看上去很幼稚，為什么把這些圖片放進來？PGA原來成本很高，500萬噸，如果做醫用的?，F在吳宇的產品價格售價大概是1噸10萬元到100萬元不等，看你做得是什么東西，因為從來沒有人拿PGA去做這些日常所見的塑料刀叉勺，成本太高了。但現在我們有一個工業示范項目，可以把成本做到低于現在市場上所有降解材料，同時我們的目標是在五年之后成本向通用塑料聚乙烯、聚丙烯現在常見的塑料看齊，可能沒法達到和它一樣，但爭取控制在它的成本1.5倍之內，這是非常大的突破?，F在我們的降解塑料在市場上售價大概都在3萬左右上下，2.5萬-3.5萬之間，而我們通用塑料價格大概是在7000-8000，我們希望把這個價格控制在一字頭，爭取接近1萬元的水平。

我們在工業技術中試裝置產品研發基礎上，準備建500萬噸示范項目，在榆林。建設過程中有一塊技術壁壘，中間過程中它要生成一個聚合前體，聚乳酸有一個技術難點，國內還沒打通，它叫丙交酯，我們叫乙交酯，跟它結構類似，但比它結構簡單一點。丙交酯現在技術基本上都掌握在國外手中，它的工業化生產中對于丙交酯的純度怎么提純，這是非常難的技術。我們現在丙交酯上已經打通這個流程，這在我們工業示范上是一個核心的攻關點。這個項目本來作為基建項目，但后來集團決定列為今年十大重點科研項目，去年年底拿到批復，今年已經開始建設，計劃今年年底投產，所以明年應該能看到我們這個產品。

PGA的特性除了降解以外，它本身是高強度，高阻隔，高耐熱，我們生活中一般需要幾種塑料摻混，比如現在超市見到的塑料袋，更多是30%的聚乳酸，增加挺度，70%PBAT是增加柔韌性的，既有韌性又可以支撐，如果純用柔性材料，有的塑料袋放那就像彈簧一樣塌在那了，它是全部用的柔性材料，不太實用，所以各種塑料都需要共混，我們的PGA也需要共混。我們的目標不光是生產這個單一一種材料，通過我們生產煤基含氧化合物工藝上的優勢，可能還要生產其他產品。這是我們在規劃的產品，我們在鄂爾多斯有一套10萬噸的CCS項目，CCUS還沒做上。我們可以生產丁二醇、丁二酸，我們計劃在陜北地區或者內蒙古，打造降解塑料的生產基地，通過集約化一體化發展模式。

為什么我們在“雙碳”背景下做降解塑料？剛才有一點我沒有提，現在生產降解塑料的工藝二氧化碳排放是我們傳統聚乙烯、聚丙烯的1/3，我們在5萬噸項目上測過，把氧滲進去了，不需要那么多排放。能耗是現有的1/2，這個從煤化工來講，從“雙碳”來講，一個很大的指向是指向煤炭煤化工，煤炭發電也好，煤化工也好，你只要用了煤了，把煤轉化了，不可避免要排放大量二氧化碳、耗很多能量，在這種情況下，我們怎么引導煤化工轉型，在煤基材料上這是一個可突破的方向。剛才說的是工藝二氧化碳，工藝工程消耗可能還需要消耗一部分能量，這部分能量我們還在優化，因為原來沒做過工業化，我們在工業化過程中會繼續優化，我們有信心整體控制在傳統的烯烴產品之下。這樣的話總體來講，我們能夠通過產品的產業升級轉型，同時我們把二氧化碳排放降下來。

另外，我們現在推進的途徑是我們要尋求跟新能源耦合，現在都是講風電、光伏也好，包括配套的儲能，還有電解水制氫，產生的氫氣，也就是綠氫，可以用于替代現代煤化工的灰氫，降低我們在煤轉化上煤頭上的投資。電解水制氫出來的另外一個是氧氣，解決我們空分上的投資。如果我們能和它合理架接上的話，對于前端煤化工前端煤轉化整體投資有一個有效控制，綠電可以作為我們吸納的一個重要的電力來源。當然，這里面存在一個問題，因為化工項目對電穩定性需求比較高，我們選用什么樣的儲能技術去保證它的供電穩定性，這可能是我們現在在做耦合式發展中需要探求的一個問題，這是我們現在需要關注的兩個方向，一個是從煤基材料，一個是從新能源耦合發展。

塑造新優勢，培育新產業，高專新興產業增長引擎，希望“雙碳”背景下，利用好“十四五”窗口期，實現產業轉型，保證我們煤化工的發展態勢。

匯報完畢，不當之處多多批評指正，謝謝。