1 引言

经济的快速增长，中国的化石能源使用量逐年提升，煤炭作为一种重要的化石能源，在中国经济的发展中具有关键地位，被广泛应用于电力、钢铁、水泥、化工、交通运输。其中，火力发电和冶金行业，是煤炭最主要使用渠道。

在我国，煤炭行业产生的碳排放占全部化石能源碳排放的60%，显著高于世界其他国家；且煤炭的开采和使用，对相关资源型城市也会造成严重的环境破坏，并降低该地区的经济发展速度，因此，在绿色发展理念和“双碳”目标下，我国对生态环境的保护和资源型经济的可持续发展有了新的要求，有关行业亟需向低能耗、高技术转型［1-4].

2 我国煤炭行业现状

2. 1 煤炭经济转型

我国在实现低碳目标上已进行多年探索。

在国家层面，煤炭资源税和碳排放定额等措施，显著约束了煤炭企业的碳排量；新能源发电、新能源产业补贴等政策，助力能源行业转型升级。

各地进行了卓有成效的探索。合肥市通过建立新能源产业集群结构，助力技术升级，既减少了碳排放，又促进了地方就业，实现经济快速发展；

苏州市通过绿色生态试点等方案，提高了能源利用率；内蒙古通过约束传统行业碳排放，逐步退出燃煤发电，并不断挖掘可再生能源应用潜力，有效减少了煤炭使用［6-8].

■煤炭57% ■石油19% ■天然气 9%一次电力和其他非化石能源15%。

我国能源消费结构如上。

我国化石能源的分布为富煤贫油少气，该格局决定了煤炭是我国的主要能源资源。煤炭在我国能源消费结构中居主导地位。虽然我国煤炭资源丰富，但是优质炼焦煤资源却十分紧缺，对进口炼焦煤依赖性大，在面临行业竞争时抗风险能力偏低，亟需进行转型。

当前，我国实现煤炭资源型经济转型的措施主要有两种：煤炭行业去产能、能源技术创新。

煤炭行业去产能，要求减少煤炭开采和煤炭使用。

由于我国是世界钢铁生产第一大国，对煤炭的需求量大，在去产能的背景下，国内炼焦煤资源不足以满足需求，故煤焦化行业正在面临新一轮的技术升级压力。

2. 2 焦化产业升级

在国内炼焦煤资源供应不足的情况下，焦化行业开始积极探索使用进口炼焦煤，同时，受新冠疫情影响，全球供应链中断明显，各行业均意识到单一的原材料来源地不足以保证供应链稳定，煤焦化行业亦然。

通过技术升级，扩大原料来源，优化资源调控，以保障生产，是各焦化厂急需解决的问题。

部分焦化企业通过引入进口炼焦煤，以解决国内炼焦煤资源匮乏问题。俄罗斯是我国的陆上邻国，铁路运输发达，拥有丰富的煤炭资源，是理想的煤炭资源进口来源地；其炼焦煤储量高、价格低廉，具有低灰分、低硫含量的优势，参与配煤炼焦可以降低污染物排放1。

美国正处于从碳密集型能源向低碳替代能源转型的阶段，传统能源行业煤炭消耗量减少，但煤炭开采量不降反增；

加拿大寻求通过逐步关停煤电减少碳排放，将显著减少煤炭使用，故在过渡时期，美国和加拿大的煤炭开采行业需要通过产品出口来缓解经济压力。

蒙古国的煤矿99%为露天煤矿，开采难度低、产量高，且该国正在通过煤炭驱动经济增长，可以长期稳定地供应炼焦煤［14].

通过引入进口炼焦煤参与配煤炼焦，虽然可以帮助煤焦化企业有效应对产业升级的挑战，并降低企业生产成本，但并不能够解决受地缘政治影响，各国政策调整等产生的供应链变化情况中可能出现的生产问题。

2. 3 城市固废资源化利用

城市固体废弃物成分组成复杂，但其中主要的不可降解物质为废塑料等石油化工制品。随着城市化进程加深，废塑料产生量日益增加，但我国对城市固废的回收利用率较发达国家明显偏低，因此实现废塑料的高效清洁及资源化利用越来越引起关注［15].

城市固废的处理措施有多种，但是在实际应用时，其资源化利用仍受到工业条件限制。利用既有的工业设施，对城市固废进行资源化利用，可有效节约创新成本和生产成本。目前，城市固废的工业处理措施包括气化、燃烧发电等，参与煤焦化的研究已有大量报道，但由于其对焦炭质量的影响机理目前尚不得知，在实际生产中鲜有使用。

2. 4 非炼焦煤资源利用

通过向炼焦煤中添加非煤系原料，置换一定量的优质炼焦煤，可扩大炼焦配煤资源使用，节约生产成本。在工业生产中，非煤系添加剂主要包括粘结剂和瘦化剂两类。

对于配煤结构中存在较多低流动度的弱粘结性煤，配入粘结剂可起到改善焦炭机械强度和焦炭反应性的效果；反之，配煤结构中存在较多高流动度的高挥发分煤，配入瘦化剂可起到增大焦炭块度、提高焦炭机械强度、改善焦炭气孔结构的作用。在配煤炼焦工业生产中，常用的粘结剂主要分为沥青类和焦油类两类，包括煤焦油粘结剂、煤焦油沥青粘结剂、石油沥青粘结剂、煤及石油沥青混合粘结剂：常用的配煤瘦化剂主要包含焦粉、无烟煤等含碳惰性物质。

由于我国优质炼焦煤资源紧缺，而废塑料的碳氢原子比较低，在煤与废塑料进行共热解时可起到类似粘结剂的作用，因此，探索废塑料与煤共热解特性在理论上具有可行性。

（OK，新整理的综述论文，作外行了解行业背景用）。

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