綠氫是以風電、水電、太陽能等可再生能源生產(chǎn)，由于制氫過程中完全沒有碳排放，受到全球和許多產(chǎn)業(yè)的廣泛關注。許多人都提出以綠氫作為汽車能源。這是未來的一個大方向，廣受支持。而筆者以為，如果綠氫可以作為汽車能源，是不是也可以作為化學工業(yè)的原料呢？這個問題值得討論，特別是對煤化工產(chǎn)業(yè)尤其重要。

近年來煤化工產(chǎn)業(yè)一直在走下坡路，無論是從經(jīng)濟性還是環(huán)保性來講，日子都很難過。煤制燃料企業(yè)更是叫苦不迭。原油等國際能源價格在下跌，而國內(nèi)煤價不斷上揚，再加上雙碳目標要求，都給煤化工產(chǎn)業(yè)很致命性的打擊。不少人表示，煤化工搞不下去了，煤化工的末日到了。是否真這樣呢？筆者不這樣看。既然綠氫能用作汽車燃料，為什么不可以用作化工原料？或許綠氫能讓煤化工重返青春呢！

以綠氫為原料，使煤化工產(chǎn)業(yè)生存和發(fā)展下去，關鍵在于徹底改變煤化工流程。原有的煤化工工藝路線已經(jīng)走進了死胡同，必須顛覆以一氧化碳變換反應制取氫氣的傳統(tǒng)辦法，把電解氫引入流程中來。這是煤化工產(chǎn)業(yè)共同的命題，不只是煤制燃料單一的命題。

筆者設想的煤化工綠氫流程是這樣的：電解水＋煤氣化＋配氫＋凈化＋合成＋精制。

許多人提出，綠氫成本太高，不能用在煤化工上。但思考問題不應只看眼前。我們不能拿現(xiàn)在工業(yè)氫氣的生產(chǎn)成本放到這個綠氫流程中去計算。因為在綠氫流程中，氫氣的生成還帶來很多積極的影響，使得整個生產(chǎn)的投資成本都明顯下降。因此，這筆賬要綜合來算。

引入綠氫的積極因素主要有如下4個：

第一，取消空分�？辗盅b置就是用來把空氣中的各組分氣體分離，分別生產(chǎn)氧氣、氮氣、氬氣等氣體的一套工業(yè)設備。綠氫流程中不僅會產(chǎn)生氫氣，而且在電解過程中還會產(chǎn)生氧氣。這些氧氣足夠供煤氣化使用，因此空分裝置可以取消。這就省下了很大的一筆投資和操作費用。

第二，縮小煤氣化規(guī)模。因為不再需要那么多一氧化碳去轉化為氫氣，所以煤氣化規(guī)模至少可以縮小一半以上。這樣又省下了很大一筆投資和操作費用，而且單位產(chǎn)品的煤耗可以減少1/3至1/2。

第三，取消變換工藝，包括一氧化碳與水的變換反應和一些換熱過程。這可以再節(jié)省很大一筆投資和操作費用。

第四，凈化規(guī)模明顯縮小。合成氣中沒有那么多的二氧化碳產(chǎn)生，煤氣化規(guī)�？s小，硫含量也降低了，所以凈化的規(guī)模就明顯縮小了。預計凈化規(guī)�？梢钥s小一半以上，也可以省下一筆投資和操作費用。

把上面這些積極因素綜合起來，把綠氫的成本放在整個流程中計算，才能得到真正的綠氫成本。這是不能單獨抽出來算的。換句話說，整個煤化工的生產(chǎn)中合成氣的成本不會那么高了，綠氫也就不會像人們說的那么貴了。

制造綠氫增加的成本和投資，主要包括電解槽、氫氣和氧氣儲罐以及氫氣壓縮機和氧氣壓縮機等設備�，F(xiàn)在國際上先進的電解技術，3.3度電就可制得一立方米氫氣。再加上可再生能源發(fā)電規(guī)模化以后成本的下降，從整個流程來考慮，綠氫煤化工流程的成本與經(jīng)典煤化工流程的成本相差不會很大。國外有專家估計，隨著電解技術的進步，到2030年，綠氫成本將降到每千克1.4～2.3美元，相當于每立方米0.81～1.33元人民幣。這樣的話，在煤化工流程中使用綠氫在經(jīng)濟上是行得通的。

筆者還有一個建議，建一個綠氫煤化工流程中型示范廠。如果試驗示范成功，那就是為徹底改變煤化工困局闖出了一條路。

當然，目前的綠氫煤化工流程只是理論研究，是單元組合的研究，不是試驗的結果。解決這個問題的唯一辦法就是建一個一定規(guī)模的示范廠，包括從原料到產(chǎn)品的所有工藝和公用工程單元在內(nèi)，規(guī)模在10萬～20萬噸。示范內(nèi)容主要是煤制精合成氣這一段，產(chǎn)品是醇或油等都可以。這個廠麻雀雖小五臟俱全，可以作為規(guī)模放大的基礎。這個示范廠將起到很大作用，甚至可能決定整個煤化工產(chǎn)業(yè)的命運。

實際上我國煤化工產(chǎn)業(yè)的成就得益于示范廠的岀現(xiàn)。最早國內(nèi)煤制油曾經(jīng)有過一個16萬噸的示范廠。2009年這個廠的成功運行不僅趕走了囯外同樣的技術，而且使得現(xiàn)在600萬噸產(chǎn)能的煤制油裝置同樣建設成功，可見示范廠的重要作用。

現(xiàn)在綠氫流程就需要這樣一個示范廠來證明在經(jīng)濟上和技術上都行得通，然后在此基礎上擴大規(guī)模，建設各種工藝和產(chǎn)品的煤化工裝置。但是，這樣的工程單靠研究單位和工程公司很難完成。這個示范廠需要國家來支持。這應該是國家重大科學發(fā)展項目，它的成功與否將決定煤化工整個產(chǎn)業(yè)的成敗，是石油和化工行業(yè)的大事。