“多能融合”是推进化石能源清洁高效开发与利用的可行路径。在“多能融合”技术框架下，化石能源清洁高效利用与耦合替代是“四主线”之一，《化石能源清洁高效开发利用与耦合替代》聚焦化石能源清洁高效利用领域的分析，在梳理相关领域翔实数据的基础上，试图以图解的形式为读者展现石油、天然气和煤炭等化石能源产业链现状和关键技术发展趋势。
全书阐述了化石能源清洁高效利用在保障国家能源安全和在“多能融合”技术体系中的重要地位，对石油天然气开采和利用、煤炭开采和燃烧、煤化工领域的宏观政策情况、产业发展现状、重点技术内涵和发展方向进行了介绍，提出了“碳达峰、碳中和”目标下化石能源清洁高效利用领域重点发展技术清单和技术发展路线图，并对未来产业发展方向进行了展望。
本书可为化石能源开发与利用领域相关专业的技术人员、研究人员和管理人员提供有益的参考，也可作为相关从业人员的数据工具书。

0 绪论 1


第一篇 石油天然气篇
第1章 国内石油天然气行业政策环境 6
1.1 行业管理体制 6
1.2 行业政策解析 8
1.3 行业政策趋势 12

第2章 世界石油天然气行业供求分析 13
2.1 世界石油天然气储量现状 13
2.2 世界石油市场供求分析 16
2.2.1 世界石油供给情况 16
2.2.2 世界石油需求情况 17
2.2.3 世界石油供需平衡及原油价格情况 20
2.3 世界天然气市场供求分析 22
2.3.1 世界天然气供给情况 22
2.3.2 世界天然气需求情况 23
2.3.3 世界天然气供需平衡及价格情况 24

第3章 我国石油天然气行业供求分析 27
3.1 我国石油天然气储量现状 27
3.1.1 我国油气储量变化情况 27
3.1.2 油气开发生产特点及趋势 29
3.2 我国原油供求分析 30
3.2.1 我国原油供给情况 30
3.2.2 我国原油需求情况 32
3.2.3 我国原油供需平衡 33
3.3 我国天然气供求分析 34
3.3.1 我国天然气供给情况 34
3.3.2 我国天然气需求情况 37
3.3.3 我国天然气供需平衡 39

第4章 石油天然气行业进出口分析 41
4.1 原油进出口分析 41
4.1.1 原油进口分析 41
4.1.2 原油出口分析 43
4.1.3 原油进出口平衡分析 45
4.2 天然气进出口分析 45
4.2.1 天然气进口分析 45
4.2.2 天然气进出口平衡分析 47

第5章 石油化工行业发展现状分析 49
5.1 石化产业总体发展趋势 49
5.2 炼油工业发展现状 50
5.3 乙烯工业发展现状 57
5.4 芳烃产业发展现状 62
5.5 国内石油公司战略动向 65

第6章科技支撑石油天然气化工行业低碳转型 71
6.1 石油天然气开采技术 71
6.1.1 提高采收率技术 72
6.1.2 压裂技术 76
6.1.3 天然气水合物勘探技术 79
6.1.4 人工智能技术 80
6.2 石油炼制技术 80
6.2.1 化工行业电力替代技术 81
6.2.2 原油直接制化学品技术 85
6.2.3 催化裂化烯烃定向转化技术 87
6.2.4 低能耗柴油液相加氢精制技术 88
6.2.5 石脑油与CO/CO2 耦合制芳烃技术 89
6.2.6 余热深度回收利用技术 90
6.2.7 分离系统智能优化技术 91
6.3 原料 燃料替代技术 93
6.3.1 化工行业绿氢替代技术 93
6.3.2 电解海水制氢气技术 96
6.3.3 生物航煤生产技术 97
6.3.4 生物柴油技术 98
6.3.5 生物基润滑油技术 99
6.4 天然气转化利用 100
6.4.1 天然气费- 托合成制燃料 化学品技术100
6.4.2 甲烷临氧反应制烯烃技术101
6.4.3 甲烷无氧芳构化技术103
6.4.4 甲烷无氧活化直接制烯烃技术103
6.4.5 甲烷干重整制合成气技术104
6.5 石化行业碳捕集、利用与封存技术 105

第7章 石油天然气化工行业发展路线图 107

第8章 “碳达峰、碳中和”目标下石油天然气行业发展展望 112
8.1 开采行业 112
8.2 炼化行业 113


第二篇 煤炭开采与燃烧篇
第9章 煤炭开采领域概述 120
9.1 煤炭开采概述 120
9.1.1 煤炭的分类120
9.1.2 煤炭的开采方式127
9.1.3 煤炭的碳排放强度127
9.1.4 煤炭产业链128
9.2 世界煤炭开采与趋势 130
9.2.1 世界煤炭资源现状130
9.2.2 世界煤炭开采历史131
9.2.3 世界煤炭产量134
9.2.4 世界煤炭开采趋势预测136
9.3 中国煤炭资源与开采情况 137
9.3.1 中国煤炭资源情况137
9.3.2 中国煤炭开采历史139
9.3.3 中国煤炭产能总量与分布140
9.3.4 中国煤炭开采面临的问题146
9.3.5 中国煤炭开采趋势146

第10章 煤炭燃烧领域概述 148
10.1 煤炭燃烧概述 148
10.1.1 煤炭利用途径148
10.1.2 煤炭燃烧条件149
10.2 世界煤炭燃烧利用现状与趋势 150
10.2.1 世界煤炭燃烧历史150
10.2.2 世界煤炭燃烧现状151
10.2.3 世界煤炭燃烧问题152
10.2.4 世界煤炭燃烧趋势154
10.3 中国煤炭燃烧利用现状与趋势 155
10.3.1 中国煤炭燃烧历史155
10.3.2 中国煤炭燃烧现状159
10.3.3 中国煤炭燃烧问题163
10.3.4 中国煤炭燃烧趋势165

第11章 煤炭领域发展特征与趋势 167
11.1 2020 年煤炭流向图 167
11.2 煤炭供给端 167
11.3 终端消费端 171
11.4 煤炭消费趋势 172
11.5 煤炭价格趋势 174

第12章 煤炭领域技术清单 176
12.1 煤炭开采与加工 176
12.1.1 煤矿安全高效开采地质保障关键技术176
12.1.2 煤矿高效开采及智能矿山建设关键技术178
12.1.3 隐蔽致灾因素智能探测及重大灾害监控预警技术179
12.1.4 深部矿井煤岩、热动力灾害防治技术180
12.1.5 矿山及地下工程重大事故应急救援技术及装备181
12.1.6 与煤系共伴生资源综合开发利用技术182
12.1.7 煤炭绿色开采与生态环境保护技术183
12.1.8 矿区生态恢复技术184
12.1.9 煤炭地下气化开采技术185
12.1.10 煤炭清洁高效分选加工关键技术186
12.1.11 煤矿废弃物资源化利用技术186
12.1.12　煤炭开采扰动空间CO2 地下封存技术187
12.2 燃煤发电 188
12.2.1 超高参数高效率燃煤发电技术188
12.2.2 高效超低排放循环流化床锅炉技术190
12.2.3 燃煤机组深度调峰技术191
12.2.4 燃煤掺烧固废与生物质发电技术192
12.2.5 整体煤气化联合循环发电技术193
12.2.6 煤气化燃料电池发电技术194
12.2.7 燃煤电厂烟气污染物超低排放技术195
12.2.8 煤炭分级分质利用发电技术197
12.2.9 电站锅炉富氧燃烧技术198
12.2.10 化学链燃烧技术199
12.2.11 超临界CO2 循环发电技术200
12.2.12 氨与煤共燃发电技术202
12.2.13 超临界水蒸煤技术203
12.3 燃煤工业锅炉 204
12.3.1 燃煤工业锅炉宽负荷稳定高效燃烧技术205
12.3.2 水泥窑炉富氧燃烧关键技术206
12.3.3 冶金窑炉煤气化- 燃烧关键技术206
12.4 煤炭领域技术发展路线图 207

第13章 “碳达峰碳中和”目标下煤炭领域发展建议 209
13.1 煤炭领域发展新机遇 209
13.1.1 煤炭开采行业209
13.1.2 煤电行业211
13.2 “双碳”目标下煤炭领域发展建议 213


第三篇 煤化工篇
第14章 煤化工产业概述 216

第15章 煤化工产业现状 219
15.1 世界煤化工产业现状 219
15.2 中国煤化工产业现状 220
15.2.1 煤制合成氨产业现状222
15.2.2 煤制电石产业现状224
15.2.3 煤制焦炭产业现状226
15.2.4 煤制油产业现状227
15.2.5 煤制天然气产业现状229
15.2.6 煤制其他化学品产业现状230
15.3 煤化工产业碳排放现状 238

第16章 煤化工产业政策环境分析 241
16.1 国家层面煤化工产业政策分析 241
16.2 重点地区煤化工产业政策分析 244

第17章 科技支撑煤化工产业清洁低碳多元化发展 250
17.1 煤炭分级分质转化技术 250
17.1.1 先进低阶煤热解技术250
17.1.2 先进煤气化技术256
17.1.3 中低温煤焦油深加工技术257
17.1.4 半焦综合利用技术259
17.1.5 热解煤气综合利用技术259
17.1.6 基于发电的煤炭热解燃烧多联产技术261
17.2 煤制油技术 262
17.2.1 煤直接液化技术262
17.2.2 煤间接液化技术263
17.2.3 煤油共炼技术264
17.3 煤制天然气技术 265
17.4 煤制化学品技术 266
17.4.1 超临界水- 煤气化制氢技术267
17.4.2 煤制甲醇技术268
17.4.3 甲醇下游利用技术269
17.4.4 煤制乙二醇技术277
17.4.5 合成气直接转化制烯烃技术278
17.4.6 合成气直接转化制芳烃技术279
17.4.7 合成气制低碳醇技术280
17.4.8 合成气制高碳醇技术282
17.4.9 费- 托合成尾气芳构化技术283
17.4.10 乙烯氢甲酰化制丙醛及其加氢制正丙醇283
17.4.11 合成气制长链?- 烯烃284
17.4.12 高档润滑油基础油关键制备技术285
17.5 煤化工与重要能源系统耦合技术 286
17.5.1 煤化工与石油化工耦合技术286
17.5.2 煤化工与可再生能源耦合技术288
17.5.3 钢化联产技术289
17.6 煤化工废水安全高效处理技术 291
17.6.1 微电解技术291
17.6.2 超声波技术292
17.6.3 催化臭氧氧化技术292
17.6.4 催化过氧化氢湿式氧化技术293
17.6.5 深度浓缩技术294
17.6.6 蒸发结晶技术294
17.6.7 分盐技术295

第18章 煤化工技术路线图 296

第19章 煤化工发展对策建议 298
19.1 清洁发展 298
19.2 低碳发展 298
19.3 安全发展 299
19.4 创新发展 299


结语 300

参考文献 301

“多能融合”是推进化石能源清洁高效开发与利用的可行路径。在“多能融合”技术框架下，化石能源清洁高效利用与耦合替代是“四主线”之一，本书聚焦化石能源清洁高效利用领域的分析，在梳理相关领域翔实数据的基础上，以图解的形式为读者展现石油、天然气和煤炭等化石能源产业链现状和关键技术发展趋势。
全书阐述了化石能源清洁高效利用在保障国家能源安全和在“多能融合”技术体系中的重要地位，用三个篇章对石油天然气开采和利用、煤炭开采和燃烧、煤化工领域的宏观政策情况、产业发展现状、重点技术内涵和发展方向进行了介绍，提出了“碳达峰、碳中和”目标下化石能源清洁高效利用领域重点发展技术清单和技术发展路线图，并对未来产业发展方向进行了展望。
本书期望为化石能源开发与利用相关领域的技术人员、研究人员和管理人员系统性了解化石能源清洁高效开发利用与耦合替代提供有益的参考，也希望能够成为相关从业人员的数据工具书。

我国碳排放量较大的根本原因在于能源及其相关的工业体系主要依赖化石资源。在“双碳”目标要求下，能源供给侧结构性改革将持续深化，我国将逐步构建多元清洁的能源供应体系，实施创新驱动发展战略，不断深化能源体制改革。同时，中国的能源结构呈现“富煤、贫油、少气”的特点，煤炭为主的资源禀赋一直是中国的基本国情，我国石油天然气对外依存度达到70%以上，且处于增长态势，能源安全形势严峻，能源安全工作仍是未来我国能源工作的重点任务。
当前我们已经充分认识到化石能源清洁高效开发与利用的重要性，其不仅是实现“双碳”目标的要求，也是保障我国能源安全和产业链、供应链安全稳定的必要途径。我国虽然取得了良好进展，但是仍面临严峻挑战，需要加强关键技术创新和多能融合综合示范，探索出一条具有我国特色的绿色低碳发展道路，支撑能源革命和相关工业转型升级，进而支撑我国如期实现“双碳”目标。
本书立足于石油、天然气、煤炭等化石能源生产和利用现状，由绪论、石油天然气篇、煤炭开采与燃烧篇、煤化工篇和结语组成，详细地介绍了石油、天然气、煤炭等化石能源上游生产和下游利用的行业宏观现状和技术发展情况，并对化石能源清洁高效利用技术发展趋势和未来产业发展方向进行了展望。其中石油天然气篇较为系统地梳理了石油、天然气领域政策演变过程，国内外石油天然气供求现状和我国石油天然气行业生产、储备及进出口情况；针对石油天然气下游应用领域，分析石化行业主要生产工艺和技术现状、典型碳减排技术清单及发展路线图，并提出石油天然气领域发展的对策建议。煤炭开采与燃烧篇系统介绍了国内外煤炭开采、煤炭燃烧利用现状和发展趋势，对主要煤炭燃烧政策进行解读，提出煤炭开采和燃烧利用技术清单及技术发展路线图，并提出“双碳”目标下煤炭开采和燃烧领域的发展建议。煤化工篇重点阐述了发挥煤炭物质属性的煤化工产业现状；梳理了煤化工领域技术清单，包括煤制电石、煤制焦炭、煤制甲醇、煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制芳烃、煤制乙醇等传统煤化工和现代煤化工工艺技术，形成煤化工技术路线图；分析了煤炭转化领域全球专利概况，提出相关煤化工发展对策建议。
限于编者理论水平和实际经验，书中难免存在不足和疏漏之处，恳请读者批评指正。

编者
2024年11月