煤化工水资源消耗量和废水产生量都很大，因此节水技术和污水处理技术成为行业发展的关键。我国的煤炭资源和水资源呈反向分布，例如山西、陕西、宁夏、内蒙古和新疆五个省的煤炭保有储量约占全国的76%，但水资源总量仅占全国的6.14%，节水技术将在这些地区的煤化工行业中获得广泛利用，企业将倾向于选择节水型工艺和设备以及用空冷技术代替水冷技术，并且会注意循环水的利用和冷凝液的回收。煤化工废水的组分复杂并且含有固体悬浮颗粒、氨氮及硫化物等有毒、有害物质，若处理不当容易造成水污染并演变为水质型缺水，因此废水处理是所有煤化工项目都需要考虑的问题，也在很大程度上决定了整个项目的效益。
与传统石油化工行业相比，煤化工的二氧化碳排放量很大，尽管国家对于所有的煤化工项目还没有出台关于碳排放的硬性要求，但相关政策迟早会出台。目前新型煤化工如煤制油、煤制气和煤制烯烃都是在煤制甲醇的基础上进行的，必然产生大量的二氧化碳，根据行业的平均水平，一吨煤制烯烃约产生11.1吨二氧化碳、煤制油8.7吨、煤制天然气8.25吨，因此在国家节能减排的大环境下，作为碳排放大户的煤化工未来面临的减排压力在所难免，加快碳减排技术的创新、降低碳捕捉和封存成本成为煤化工行业的重点。
未来煤化工生产必须依靠科技创新来加快环保技术改革的步伐。首先，煤化工企业应加大环保投入力度，主要是对传统工艺及相关系统技术进行优化、集成和升级，使产能消耗进一步降低，污染进一步减少；其次，企业应积极借鉴国外经验大力推进废渣和二氧化碳的综合利用，依靠科技实现真正的清洁生产、高效节能；最后，企业还要根据市场情况和自身优势，持续追踪煤化工环保科技前沿，适时推进现代煤化工环保技术的开发和应用，政府和相关部门也要鼓励企业主动参与到节能环保项目中来。
水资源和环境制约等问题是煤化工产业发展中的瓶颈，和其他新兴产业一样，产业问题的解决需要依靠政府和企业积极采取措施。尽管我国目前的煤化工行业正处于困境之中，政策方面环保标准的趋严以及部分产品方向的产能过剩问题给正在发展中的煤化工行业制造了重重阻碍，但未来随着煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等新兴行业有效运行，煤化工行业将渐入佳境，绿色环保将成为行业发展的必然方向。
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