هل تواجه صناعة الكيماويات الفحمية فترة ركود؟ ثلاثة خيارات لحل المأزق

Thread Content

المؤلف/المصدر: شبكة تقنيات الأسمدة النيتروجينية والميثانول في الصين. لقد حل الشتاء القارس على صناعة الفحم، مما أدى إلى انخفاض كبير في الاستثمارات والقدرة على تحقيق الأرباح. لقد أصبح التمسك بالتطور الدقيق، وإطالة سلسلة الصناعة، وزيادة القيمة المضافة للمنتجات كسبيل لحل المأزق إجماعًا في هذه الصناعة. إذًا، ما هي الطرق المفصلة؟ هل يمكن أن تكون وسيلة إنقاذ لصناعة الكيماويات من الفحم للخروج من أزمتها؟ ما هي العوائق والقيود الأخرى؟ في منتدى تطوير صناعة الكيماويات الفحمية في الصين لعام 2016 الذي عُقد مؤخرًا، قام خبراء وعلماء في هذا المجال بتحليل الوضع وتقييمه. أجرى مراسلو مجلة “الكيماويات والفحم في الصين” أيضًا تحقيقات ومقابلات. الخيار الأول: توسيع سلسلة الصناعة. “سيظل الفحم مصدرًا رئيسيًا للطاقة في الصين لفترة طويلة.” أسعار النفط منخفضة حاليًا وأسعار الفحم أيضًا رخيصة، لذا لا تزال هناك فرص كبيرة لتطوير صناعة الكيماويات القائمة على الفحم، والمفتاح يكمن في اختيار المنتجات والعمليات المناسبة. ”قال جين يونغ، عضو أكاديمية الهندسة الصينية وأستاذ في جامعة تسينغهوا، إن صناعة الكيماويات القائمة على الفحم لا تزال في مرحلة التطوير والتجريب، وليست بعد في مرحلة التصنيع الصناعي. على سبيل المثال، يوجد بعض المخاطر في إنتاج الوقود من الفحم، كما أن كفاءة استخدام الطاقة منخفضة (50% في الطريقة المباشرة و40% في الطريقة غير المباشرة)، بالإضافة إلى ارتفاع تكاليف الاستثمار والاستهلاك الكبير للمياه، وارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من ضغوط فرض ضرائب الكربون. يعتقد جين يونغ أن مستقبل صناعة الكيماويات القائمة على الفحم يكمن في تطوير المنتجات الكيماوية، وخاصة التوجه نحو المنتجات عالية الجودة، بدلاً من إنتاج الوقود السائل أو الغازي. حتى لو استطاعت الصناعة الكيميائية القائمة على الفحم في العصر الحديث إنتاج “التريفينيلين”، فإن ذلك لا يضمن بالضرورة تحقيق فوائد اقتصادية جيدة؛ لذا يجب التوجه نحو التميز والتخصص والجودة العالية، من خلال المعالجة المتقدمة لزيادة القيمة المضافة للمنتجات. مثل تطوير الشموع الخاصة، والألكينات من نوع ألفا، وزيوت التشحيم، والفينولات المخصصة، وغيرها ； بولي إيثيلين ذو الذروتين الممتدة بالإيثيلين، بولي إيثيلين محفز بالميتالوسين، بولي إيثيلين ذو الوزن الجزيئي الفائق، نايلون 66، مطاط البوتيل المبروم وغيرها ； يتم إنتاج 95% من الهيدروكربونات العطرية من عمليات تكرير النفط، ومن المتوقع أن يصل العجز في السوق المحلية لمادة PX إلى 12 مليون طن بحلول عام 2020. كما يتم استخدام البنزين في إنتاج نايلون 6، بالإضافة إلى استخدام الكسلين في تصنيع منتجات البوليستر مثل حمض البوليستريك (PTA) والبوليستر الإيثيلين تيريفثالات (PET) ； المعالجة المتقدمة للميثانول لإنتاج DMM3-5 (بولي ميثوكسي دايميثيل إيثر)، كمكون إضافي في البنزين والديزل. كما يرى خبراء آخرون مثل يانغ يواني، نائب رئيس والأمين العام للجمعية الصينية للكيماويات، وزهانغ جيمينغ، نائب رئيس شركة الطاقة الصينية شينهوا، وهي جيوتشانغ، رئيس مجلس إدارة شركة شانشي يانغان للنفط، وتساي روي، مساعد مدير معهد داليان للكيمياء والفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم ورئيس قسم التكنولوجيا، أنه من أجل الحفاظ على تفوق صناعة الكيماويات القائمة على الفحم في مواجهة التغيرات في أسعار النفط، فإن التطور نحو المزيد من الدقة والتميز والتخصص هو الاتجاه السائد في تطور هذه الصناعة. في سلسلة صناعة الكيماويات القائمة على الفحم، كلما اتجهنا نحو المراحل الأخيرة من الإنتاج، قلت التأثيرات السلبية للسوق على المنتجات ذات الجودة العالية. قال زانغ جيمينغ: “إن خصائص المنتجات الكيميائية المصنوعة من الفحم في العصر الحديث أفضل من تلك المصنوعة من البترول، فعلى سبيل المثال، فإن نسبة الشوائب في مركبات الإيثيلين والبروبيلين المستخلصة من الفحم أقل مقارنة بالمنتجات الناتجة عن تكسير البترول. كما أن تحويل الفحم إلى سوائل مباشرة يساعد في إنتاج راتنجات عالية الجودة، وزيوت خاصة، وزيوت تشحيم عالية الجودة، بالإضافة إلى مواد كربونية عالية الجودة، وهي منتجات كيميائية دقيقة”. ” ووفقًا للمعلومات المتوفرة، فإن مجموعة شينهوا تعمل على تطوير منتجات ذات جودة عالية، وتعديل هيكل منتجات التكرير المباشر للفحم. كما تعمل على تطوير أنواع خاصة من الزيوت، وزيوت تشحيم عالية الجودة، بالإضافة إلى مواد كربونية عالية الجودة ومنتجات شمعية من الدرجة العالية. كما تخطط المجموعة لإنشاء قواعد إنتاج لمنتجات البولي إيثيلين المصنوعة من الفحم ذات الجودة العالية، بهدف رفع القيمة الاقتصادية لهذه المنتجات. يعتقد هو تشيانلين، نائب الأمين العام لاتحاد صناعة البتروكيماويات الصيني، أن معظم مشاريع الكيماويات الفحمية الحديثة التي تم إنشاؤها بالفعل أو التي هي قيد الإنشاء تركز على منتجات مثل الميثانول المصنوع من الفحم، والأوليفينات المصنوعة من الفحم، والإيثيلين جلايكول المصنوع من الفحم. على سبيل المثال، في مجال تحويل الفحم إلى الأوليفينات، يُلاحظ وجود تشابه كبير بين منتجات الإيثيلين والبروبيلين. كما أن معظم منتجات البولي إيثيلين والبولي بروبيلين تأتي من عدد قليل من العلامات التجارية الشائعة، بينما هناك عدد قليل جدًا من المنتجات ذات العلامات التجارية الفاخرة أو المخصصة لأغراض معينة. إذا لم يتم التغلب على مشكلة تشابه المنتجات من خلال التركيز على الجودة العالية والتميز، فسوف يحدث قريبًا وضع من الفائض في القدرات الإنتاجية والمنافسة المفرطة. في مجال توسيع سلسلة الصناعة، اقترح هو تشيانلين تطوير أنواع جديدة من راتنجات البولي إيثيلين عن طريق استخدام الفحم والميثانول لإنتاج الأوليفينات، مثل البولي إيثيلين المشترك مع الأوليفينات من النوع أ، وULDPE (البولي إيثيلين ذو الكثافة المنخفضة جدًا)، والبولي بروبيلين المشترك مع البروبيلين والبيوتيلين، والبولي بروبيلين المنصهر، والبولي بروبيلين ذو الدرجة العالية من التبلور ； في الوقت الذي يتم فيه إنتاج الديزل عبر عملية التخليق الفيتو عالي الحرارة، يتم أيضًا تطوير منتجات كيميائية دقيقة ذات قيمة مضافة عالية، بالإضافة إلى مواد كيميائية خاصة، وذلك مثل الأوليفينات ذات الكربون العالي، والشمع الصلب جدًا، والكحولات ذات الكربون العالي، ومواد مالئة للمطاط، وPAO (البولي أوليفين)، وزيوت التشحيم الأساسية؛ وهي منتجات يصعب الحصول عليها في صناعة البتروكيماويات ； في إنتاج الإيثيلين جلايكول من الفحم، يتم تطوير طرق تقنية لتحويل الفحم إلى بولي إيثانولات وبولي كربونات عبر استخدام خلات الأوكسال وخلات الكربونيك ； تطوير المعالجة المتقدمة لقطران الفحم لإنتاج مركبات الفينول الميثيلية والمنتجات النهائية المتخصصة، بالإضافة إلى الفينول الأورثو، والفينول الميتا، والفينول بارا، و2،6-ديفينول، و2،3،5-تريفينول، و2،4،6-تريفينول، و2،3،6-تريفينول وغيرها من المركبات الوسيطة المتخصصة. الخيار الثاني: التعاون المتعدد الأوجه. هل يقتصر تطوير صناعة الكيماويات الناتجة عن الفحم على تمديد سلسلة الإنتاج وتطوير المنتجات النهائية فقط؟ الخبراء أجابوا **بالنفي. “التطوير المتقن هو مفهوم واسع، لا يقتصر فقط على تحسين جودة المنتجات، بل يشمل أيضًا تطوير منتجات كيميائية دقيقة ومواد كيميائية عالية الجودة ومواد كيميائية جديدة، إلى جانب التعامل مع المراحل المتقدمة من المعالجة. كما يجب أخذ دورة حياة صناعة الكيماويات القائمة على الفحم في الاعتبار، وتحقيق التطور المتقن والارتقاء بالجودة في مجالات تخطيط الصناعة وتحسين العمليات والابتكار التقني والتحكم في العمليات. ”قال يانغ يواني للصحفيين إن الكيماويات النفطية المتطورة يمكنها حل مشاكل المنتجات الكيماوية التقليدية المتشابهة وضعف القدرة التنافسية وفرط الإنتاج، كما يمكنها تحسين كفاءة تحويل الطاقة ومستوى الاستخدام الشامل للموارد. “خلال الخطة الخمسية الثالثة عشرة، سيركز قطاع الكيماويات القائمة على الفحم في الصين على التحول من الكيماويات القائمة على الفحم التقليدية إلى كيماويات حديثة ودقيقة. “موارد الفحم في بلادنا وفيرة نسبيًا، وإنتاج النفط من الفحم يعتبر أمرًا استراتيجيًا، لكن كمية النفط المنتج من الفحم حاليًا ما هي؟ ”قال الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة، شيه كه تشانغ، إن التطور المتقدم يشمل تحويل الفحم إلى طاقة ومواد كيميائية عالية الجودة. يجب أن يكون هيكل الطاقة في الصين نظيفًا ومنخفض الكربون وآمنًا وفعالًا، ولتقليل الاستهلاك الكلي للطاقة، من الضروري رفع كفاءة استخدام الطاقة تدريجيًا. في الوقت الذي نطور فيه الطاقة الجديدة والمتجددة، يجب العمل بجد على تطوير صناعة الكيماويات من الفحم، وتطوير الصناعات الكيماوية الحديثة من الفحم بشكل معتدل. إن الإنتاج المشترك في صناعة الكيماويات الناتجة عن الفحم يُعد طريقة ممتازة، حيث يمكن تحويله إلى وقود بالإضافة إلى إنتاج مواد كيميائية أخرى. يجب الإصرار على تحسين كفاءة استخدام الموارد، وتعزيز التكامل بينها ； خفض الانبعاثات في المصدر، وحبسها في النهاية ； توفير الطاقة في العمليات، والابتكار في التقنيات ； معرفة الفحم علميًا، واستخدامه بشكل شامل. يرى زانغ تشوانجيانغ، رئيس مجلس إدارة شركة الصين شنهوا للبتروكيماويات المنتجة من الفحم المحدودة، أن التطور الدقيق لصناعة الكيماويات من الفحم يختلف عن تطوير المنتجات الكيماوية الدقيقة؛ فهو يتجلى أيضًا في جوانب متعددة مثل التخطيط الإقليمي والتوزيع، وتصميم المسارات التقنية، وتطوير المنتجات وبيعها، والسلامة والحماية البيئية. وهو يمثل تحولًا في طريقة التنمية وتحسينًا في مفاهيم الإدارة ومستواها. قال زهانغ تشوانجيانغ إن مجموعة شينهوا تركز على “الخصائص المتعلقة بالفحم”، وفي الوقت الذي تعمل فيه على تطوير منتجات ذات قيمة مضافة عالية من خلال تحويل الفحم إلى نفط وأوليفينات، فإنها تلتزم أيضًا بالتخطيط الدقيق للتوزيع الإقليمي، وتصميم الخطوط التقنية بدقة، بالإضافة إلى تسويق المنتجات بشكل دقيق. يساهم التخطيط الدقيق للمناطق في تعزيز التعاون بين مختلف الأقسام التجارية ومشاريع الكيماويات النفطية، مما يؤدي إلى تشكيل مجمعات صناعية تسمح بتبادل المواد الخام وتكامل المنتجات ； يركز تصميم المسار التقني على التكامل والتعاون بين المختلف التقنيات والصناعات، بهدف تحقيق تطور متميز وعالي الجودة ونظيف وذكي. كما يهدف إلى بناء نظام صناعي حديث لتحويل الفحم إلى نفط، يتميز بالكفاءة العالية والتقدم التقني والإدارة المتقدمة والأمان الشامل والالتزام بمعايير حماية البيئة. وأوضح تشانغ تشوانجيانغ أكثر قائلاً إن خطة مشاريع مجموعة شينهوا تتبع مبدأ التصميم المتكامل والتخطيط المتمايز والبناء على أساس قواعد صناعية، بالإضافة إلى التطور النظيف. وتعتمد هذه الخطة على المنطقة الرئيسية للتنمية في منطقة المثلث الذهبي، مع تنسيق الخطط الخاصة بكل مشروع وكل قاعدة صناعية ； يتبع تطوير المنتجات المبدأ الأساسي القائل بأن “الهيكل يحدد الخصائص، والخصائص المميزة تخلق القيمة”， وذلك من خلال تشكيل نظام لمنتجات النفط المستخلصة من الفحم التابعة لشركة شينهوا، مع التركيز على تطوير منتجات نفطية خاصة مستخلصة من الفحم، بالإضافة إلى مشتقات الأوليفين ذات القيمة المضافة العالية، ومنتجات البولي أوليفينات ； ترتكز الأبحاث والتطوير التقني على الوضع الحالي مع التخطيط للمستقبل، من خلال تحسين التقنيات النموذجية وتجربة التقنيات المتقدمة وتطوير التقنيات الأساسية، بهدف تحويل صناعة تحويل الفحم إلى زيوت كيميائية إلى صناعة جديدة منخفضة الكربون وفعالة وصديقة للبيئة وآمنة. تعتمد مجموعة يانغتشانغ للنفط على مزاياها الفريدة المتمثلة في امتلاكها لموارد متعددة مثل الفحم والنفط والغاز، بالإضافة إلى الظروف المواتية لتطوير الصناعات المختلفة. وتسعى المجموعة إلى استغلال هذه الموارد بشكل شامل، من خلال توزيع العناصر الكيميائية في هذه الموارد بشكل أمثل، وتنسيق الأجهزة الصناعية مع بعضها البعض، وتطوير التقنيات المستخدمة في الإنتاج. وذلك بهدف تقليل التكاليف الاستثمارية، وخفض انبعاثات الملوثات، وتخفيض تكاليف الإنتاج، وزيادة الكفاءة الاقتصادية. كما تسعى المجموعة إلى بناء سلسلة صناعية كيميائية تتميز بتنوع المواد الخام، وتكامل التقنيات، وجودة المنتجات العالية. “لقد انتهت عملية صيانة معدات إنتاج الأوليفينات من الفحم لدينا مؤخرًا، مما ساعد في التغلب على العوائق التي كانت تعيق الإنتاج. عمل الجهاز بشكل مستمر لأكثر من 600 يوم قبل الصيانة. ”قال لي وي، المدير العام لشركة شانشي يانتشانغ تشونغمي يولين للطاقة والكيماويات المحدودة. يعتمد مشروع إنتاج الأوليفينات من الفحم في هذه الشركة على استخدام غاز الفحم والنفط كمواد خام، حيث تم تحديد أفضل نسبة لهذه المواد الخام. كما تم تحقيق تكامل فعال بين الكربون والهيدروجين، وذلك من خلال الجمع بين صناعة الكيماويات القائمة على الفحم وصناعة الكيماويات القائمة على النفط وصناعة الكيماويات القائمة على الغاز الطبيعي، مما أدى إلى تحقيق نتيجة تفوق “1+1+1>3”. المساهمة المباشرة هي زيادة إنتاج الميثانول بمقدار 300 ألف طن سنويًا، والتكلفة الإجمالية للميثانول تقل عن 1300 يوان. وعلاوة على ذلك، ارتفعت كفاءة تحويل الطاقة بنسبة 16.88 نقطة مئوية، وارتفع معدل استغلال الموارد الكربونية بنسبة 17.71 نقطة مئوية، كما انخفض معدل استهلاك الطاقة لكل وحدة من المنتجات بنسبة 15.5%. ويتم توفير ما لا يقل عن 10.8 مليون طن من المياه سنويًا، بالإضافة إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 2.82 مليون طن. وبالمثل، يجري العمل بجد على تنفيذ مشروع الاستخدام المتكامل لموارد الفحم والغاز والنفط في شركة يانآن للطاقة والكيماويات التابعة لشركة تشانغيانغ للنفط. بالإضافة إلى منتجات البولي أوليفين، يشمل هذا المشروع أيضًا مواد مثل مطاط الإيثيلين بروبيلين، والبيوتانول، و2-PH (2-بروبيل هيبتانول). بالإضافة إلى ذلك، من المقرر أن يتم تشغيل مشروع تحويل 100 ألف طن سنويًا من الفحم إلى إيثانول باستخدام الميثانول، وهو مشروع تجريبي ； كما يتم التخطيط في الوقت نفسه لمشاريع مثل إنتاج الإيثيلين جلايكول من الفحم، ومادة PX، والبوليستر، بالإضافة إلى تطوير مواد كيميائية عالية الجودة من خلال معالجة القطران بشكل عميق. منذ بدء تشغيل مصنع شركة “تشونغمي شانشي يولين للطاقة والكيماويات” لإنتاج الميثانول بمعدل 1.8 مليون طن سنويًا، وإنتاج البولي أوليفين بمعدل 600 ألف طن سنويًا، في يوليو 2014، استمر التشغيل المستقر للمصنع لمدة 26 شهرًا متتاليًا، حيث بلغ إجمالي الأرباح المحققة 1.244 مليار يوان، وهو أفضل رقم تم تحقيقه في مشاريع الكيماويات القائمة على الفحم في الصين. “نحن نسعى إلى تحويل وتطوير صناعة الكيماويات الفحمية المتقدمة، والخطوة الحالية هي تعظيم الاستفادة المثلى من الكربون رباعي التكافؤ الناتج كمنتج ثانوي في عملية تحويل الميثانول إلى الأوليفينات. ”وقال تشو يونغتاو، مساعد المدير العام لشركة “زونغمي شانشي يولين للطاقة والكيماويات”، إنه نظرًا لأن المنتج النهائي هو البولي أوليفين، فإن الحصول على المادة الأولية المطلوبة للإنتاج، وهي البيوتيلين-1، أمر صعب في المناطق المحيطة بيولين، كما أن سعرها مرتفع. لذلك، تم اختيار تقنية التحويل باستخدام MTBE (ميثيل تريبوتيل إيثر)/البيوتيلين-1+الأوليفينات، حيث سيتم استخدام الكربون الرباعي المختلط لإنتاج MTBE والبيوتيلين-1 والبروبيلين المستخدم في الصناعة. وسيؤدي ذلك إلى زيادة إنتاج البروبيلين بمقدار 70 ألف طن سنويًا، مما يقلل من استهلاك الأوليفينات. كما سيساعد ذلك في حل مشكلة الحصول على البيوتيلين-1، مما يحقق وفورات تقدر بـ 150 مليون يوان. يعتقد هو تشيانلين أن التطور المتخصص في صناعة الكيماويات القائمة على الفحم يعني أن شركات هذه الصناعة يجب أن تشارك بشكل أعمق في قطاع الكيماويات. يُنصح شركات الكيماويات القائمة على استخدام الفحم بأن تسعى بنشاط، في مجال تصميم وتطبيق المنتجات النهائية، إلى اتباع مسار التميز والتخصص، وتجنب المنافسة القائمة على التشابه. كما يجب عليها أن تولي اهتمامًا كبيرًا لتأثير السياسات الجديدة المتعلقة بالموارد والسلامة وحماية البيئة على الصناعة، وأن تطبق بشكل منهجي التقنيات الجديدة الخاصة بحماية البيئة، وأن تتغلب على العقبات المتعلقة باستخدام المياه وتصريف المياه العادمة في صناعة الكيماويات القائمة على الفحم. وذلك من أجل تسريع تطور هذه الصناعة وتعزيز نموها بشكل صحي. الخيار الثالث: اختراق تقني جديد “لقد حققت التقنية التي طورناها بشكل مستقل لاستخلاص القطران من الفحم وإنتاج الغاز السينثيتيكي (CCSI) اختراقًا كبيرًا؛ فقد نجح الجهاز التجريبي الصناعي الذي يستطيع معالجة عشرات الآلاف من الأطنان في العمل بشكل مستمر لمدة 144 ساعة، مع معدل إنتاج للقطران بلغ 16.23%. ”قال لي دبينغ، الخبير الأول في الصناعات الكيماوية على أساس الفحم ورئيس مركز الهيدروكربونات في مجموعة شانشي يانتشانغ للبترول، للصحفيين إن تقنية CCSI، أثناء استخلاص القطران، تنتج أيضًا غازًا اصطناعيًا خامًا يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء. وعند دمج هذه التقنية مع تقنيات توليد الطاقة الخضراء، يتشكل نموج جديد متكامل لتعدد الإنتاج في مجالات الفحم والكهرباء والنفط والكيماويات، يتمثل في التحويل النظيف والفعال للفحم - والتجهيز العميق لقطران الفحم - وتوليد الطاقة الخضراء. في منتصف سبتمبر، نجح مشروع التجربة الصناعية لتقنية التحلل السريع ذات الدورة المزدوجة باستخدام حامل حراري صلب من الغاز المسحوق منخفض الجودة، والذي تم تطويره بالتعاون بين شركة شانشي للكيماويات وشركة شانبي كيانيوان للطاقة والكيماويات، في اجتياز تقييم الإنجازات العلمية والتقنية. وبعد أكثر من عام من التجارب على جهاز التجربة الصناعي الذي يستطيع معالجة 20 ألف طن سنويًا، وبعد إجراء عمليات قياس في الموقع من قبل اتحاد الصناعات البتروكيماوية الصيني، تبين أن كفاءة تحويل الطاقة كانت 80.97%، بينما بلغت نسبة إنتاج القطران 17.11%. في بداية أغسطس، نجحت تقنية فوهات الأربعة مسارات لتحويل الفحم إلى غاز، التي طورها معهد الكيماويات والصناعات الكيميائية في الشمال الغربي، في التشغيل التجريبي لأول مرة في شركة يولين للطاقة والصناعات الكيميائية التابعة لشركة الفحم الصينية. وقد ارتفعت نسبة المكونات الفعالة في الغاز المُنتج بمقدار 5 نقاط مئوية، كما انخفض استهلاك الأكسجين بنسبة 7%، بينما ارتفع معدل كفاءة استخدام الطاقة بأكثر من 6%. على الرغم من أن تكنولوجيا الصناعات الكيميائية القائمة على الفحم في بلادنا تحقق اختراقات كبيرة باستمرار، وقد شهدت تطوراً هائلاً في تقنيات مثل غازة الفحم، وتسييل الفحم، وإنتاج الأوليفينات من الميثانول، وإنتاج الهيدروكربونات العطرية من الميثانول، وإنتاج الإيثيلين جلايكول من الغاز الاصطناعي، وإنتاج الإيثانول من الغاز الاصطناعي، إلا أن معظم تكنولوجيات الصناعات الكيميائية الحديثة القائمة على الفحم لا تزال في مرحلة التجريب والتحديث. ولا يزال هناك مجال لتحسين وتطوير العمليات الرئيسية، كما أن هناك فجوة بين البحث التقني والتطبيق الصناعي في بعض المجالات. يتركز تطوير منتجات الصناعة الكيميائية القائمة على الفحم على تحويل المصادر الطاقية الأولية، بينما لم يصل تطوير المنتجات النهائية بعد إلى مستوى صناعة البتروكيماويات. لا يزال الكثير من المنتجات الكيميائية الدقيقة والمواد الكيميائية الجديدة يعتمد على الواردات، وهو ما يشكل السبب الرئيسي في ضعف الكفاءة الاقتصادية لصناعة الفحم، وفي تأثرها بتقلبات أسعار النفط. على سبيل المثال، إذا نظرنا إلى معدلات الاكتفاء الذاتي للمنتجات الرئيسية التي تعاني من نقص في بلادنا منذ عام 2015، فإن معدل الاكتفاء الذاتي لمادة PX هو 52%، وللبلاستيك الهندسي من نوع البولي أميد 41%، وللبولي أوليفينات عالية الجودة 38%، ولمادة الإيثيلين جلايكول 33.1%. أما معدلات الاكتفاء الذاتي لمادتي البولي كاربونات والألياف الكربونية فهي 27% و29% على التوالي. كما أن هناك نقصًا في التقنيات الأساسية اللازمة لإنتاج بعض البوليمرات عالية الجودة (بما في ذلك الوحدات البوليمرية)، والبوليسترات عالية الجودة، والألياف ذات الأداء العالي، بالإضافة إلى المواد الكيميائية المتخصصة المصنوعة من الفحم. “إن التطوير المتقدم في صناعة الكيماويات النفطية هو اتجاه تنموي، لكن المؤسسات التي ترغب في المشاركة فيه تواجه بعض الصعوبات العملية. تواجه صناعة الكيماويات القائمة على الفحم قيودًا بسبب ندرة الموارد المائية، بالإضافة إلى ضغوط كبيرة فيما يتعلق بالانبعاثات البيئية ； تُعد المعدات التقنية أيضًا عائقًا، كما أن نظام المعايير الصناعية لم يتطور بعد، وكل ذلك يشكل تحديات في تطوير صناعة الكيماويات الفحمية بشكل أكثر دقة. ”صرح هو تشيانلين بأن معظم شركات الكيماويات القائمة على الفحم في البلاد تفتقر إلى التراكم التقني في مجال الكيماويات، وهي بحاجة ماسة إلى دعم تقني في مجال الإنتاج. في الوقت نفسه، فإن مجموعة المواد الكيميائية المستخلصة من الفحم والتي نشأت نتيجة التطور المتقدم في صناعة الكيماويات القائمة على الفحم، تمثل أيضًا سوقًا غير مألوف نسبيًا بالنسبة للشركات. بالإضافة إلى ذلك، لا توجد في الغالب معايير منتجات مقابلة للمواد الكيميائية القائمة على الفحم، وهذه كلها قضايا يجب الاهتمام بها في سياق التطوير الدقيق لصناعة الكيماويات الفحمية. مع قدوم عصر ضريبة الكربون وتجارة انبعاثات الكربون، أصبح تقليل انبعاثات الكربون أمرًا ملحًا. “لم يتم تطوير أي طريقة مثالية في العالم لتخزين ثاني أكسيد الكربون كيميائيًا، كما أن طريقة تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الميثانول غير منطقية أيضًا. ”قال البروفيسور زهو ويتشون من جامعة شاندونغ للصحفيين. يمكن تقسيم التقنيات منخفضة الكربون إلى 3 فئات: "التقنيات الخالية من الكربون" للتحكم في المصدر، و"تقنيات خفض الكربون" للتحكم في العملية، و"تقنيات إزالة الكربون" للتحكم في النهاية. تطلق عمليات إنتاج الكيماويات من الفحم كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، وغالبًا ما يكون التقاطه وتخزينه واستخدامه غير مجدٍ من الناحية الاقتصادية. لذلك، يجب حبس ثاني أكسيد الكربون في المنتجات قدر الإمكان أثناء الإنتاج، بحيث لا يتم انبعاثه خلال عملية التصنيع؛ وفي الواقع، هذا هو أفضل طريقة لحبس واستخدام ثاني أكسيد الكربون. اقترح تشو ويتشون تحويل جزء من الهيدروجين إلى أمونيا عن طريق تفاعله مع النيتروجين المصاحب، ثم الحصول على مادة التريازينول الصلبة المستقرة التي تحتوي على أعلى نسبة من ثاني أكسيد الكربون، وذلك بتفاعل الأمونيا مع ثاني أكسيد الكربون تحت شروط عملية معينة؛ أما الهيدروجين المتبقي فيُستخدم لتوليد الطاقة. يستهلك إنتاج طن واحد من منتج التريازول طنًا واحدًا من ثاني أكسيد الكربون. يمكن تحويل ثيازينول إلى مركبات أخرى مثل ثيازينامين، وراتنجات الثيازينول، وعوامل الترابط الخاصة بالثيازينول، بالإضافة إلى المنتجات المُكلورة الناتجة عن الثيازينول. على سبيل المثال، يمكن لمنشأة تنتج 300 ألف طن من الأمونيا الاصطناعية و520 ألف طن من اليوريا سنويًا أن تقيم منشأة لإنتاج 660 ألف طن من التريازينول سنويًا، كما يمكنها استهلاك 160 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام. “لقد فرض التطور الدقيق للصناعات الكيميائية القائمة على الفحم تحديات على تقنيات غازة الفحم. ”قالت تشن شويلي، أستاذة في جامعة هوادونغ للعلوم والتكنولوجيا، إن التوسع في تطبيقات غازification الفحم هو اتجاه ومسار لا مفر منه، وأن توسيع مدى ملاءمة المواد الخام هو متطلب جوهري وضمان لتحقيق ذلك، كما أن الوصول إلى انبعاثات شبه صفرية هو الهدف الذي نسعى إليه باستمرار ومتطلب حتمي. يمكن للحجم الأكبر أن يخفض التكاليف بشكل كبير، من خلال تحقيق كفاءة عالية في توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك. لكن هناك أيضًا تحديات تقنية مثل كيفية تعزيز العمليات في الظروف القصوى وفصل المواد المتفاعلة المعقدة، وهذه جميعها تتطلب جهودًا مستمرة للتغلب عليها وتحسينها. “يمكن اعتبار الفحم مادة بوليمرية طبيعية ذات بُعد ثلاثي. بالإضافة إلى التحويل الغازي والتصنيع العميق، فإن تطوير مواد الكربون الوظيفية ذات القيمة المضافة العالية باستخدام قطران الفحم والقار الفحمي كمواد خام يُعد أيضًا مسارًا واعدًا؛ حيث يتم من خلال تقنية "تشكيل الجزيئات" تصنيع مواد مختلفة باستغلال تنوع حالات ترسيب ذرات الكربون. لكن تركيب الفحم معقد للغاية، وليس من السهل تحويله إلى مادة كربونية. ”قال تشيو جيه شان، نائب مدير معهد أبحاث الطاقة في جامعة داليان للتكنولوجيا، للصحفيين إن المعهد يعتمد على تقنية الألياف الكربونية المستخلصة من قطران الفحم التي طورها بنفسه، وهو يتعاون مع إحدى الشركات لإنشاء جهاز تجريبي صناعي في زانغجياجانغ قادر على معالجة 300 طن سنويًا من قطران الفحم، بهدف إنتاج 30 طنًا من الألياف الكربونية المستخلصة من القطران، ومن المتوقع أن يبدأ الجهاز في العمل بنهاية العام. “حقق بلدي إنجازات ملحوظة في المجالات المتعلقة بالكيماويات النفطية، حيث تتصدر بعض التقنيات العالم، لكن لا يزال هناك مجال كبير للتطور. تحتاج صناعة الكيماويات القائمة على الفحم إلى الابتكار التكنولوجي أكثر من أي وقت مضى، لدفع التنمية المستدامة الخضراء. ”قال تساي روي إن معهد داليان للكيمياء يعمل حاليًا على تطوير تقنيات جديدة لإنتاج المواد الكيميائية من الفحم، وذلك من خلال تطوير محفزات فعالة لإنتاج هذه المواد، بالإضافة إلى تطوير طرق لإنتاجها على نطاق صناعي. كما يسعى المعهد إلى تحقيق تقدم في تقنيات مثل تحويل الميثانول إلى الأوليفينات من الجيل الثالث (DMTO-III)، وتحويل الميثانول إلى البروبين (DMTP)، وتحويل الميثانول إلى الإيثانول عبر استخدام الديميثيل إيثر، وتحويل الميثانول إلى المواد الكيميائية المستخدمة في إنتاج الأوليفينات، بالإضافة إلى تحويل الميثانول والنافتا إلى الأوليفينات، وتحويل الغاز السيانيدي إلى الكحولات ذات الكربون العالي، وتحويل الفحم إلى البوليميثوكسي ديميثيل إيثر. كما يسعى المعهد أيضًا إلى استكشاف طرق لإنتاج الأوليفينات والإيثانول باستخدام الغاز السيانيدي في خطوة واحدة.