煉油(you)(you)和石油(you)(you)化(hua)(hua)工產(chan)(chan)業簡稱煉化(hua)(hua)產(chan)(chan)業,是國民經(jing)濟的(de)基礎(chu)和支柱產(chan)(chan)業,主(zhu)要為經(jing)濟社(she)會(hui)發展(zhan)提(ti)供汽、煤、柴油(you)(you)等各種煉油(you)(you)產(chan)(chan)品(pin),基礎(chu)化(hua)(hua)學品和三大(da)合成材(cai)料,承(cheng)擔著支撐國民經(jing)濟發(fa)展(zhan),保(bao)障國家(jia)能(neng)源(yuan)安全(quan),保(bao)障國家(jia)重(zhong)大戰略需(xu)求(qiu),滿足人(ren)民日益增長的(de)(de)美(mei)好(hao)生活需(xu)要(yao),滿足低碳(tan)、零(ling)碳(tan)能(neng)源(yuan)開發(fa)和綠(lv)色低碳(tan)發(fa)展(zhan)需(xu)求(qiu)等(deng)重(zhong)要(yao)的(de)(de)歷史責(ze)任。
煉化產(chan)業(ye)因(yin)其(qi)自身工藝(yi)生產(chan)特(te)點(dian),需(xu)要連續穩定可(ke)靠的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統進行驅動,能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構以化石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為主,碳(tan)(tan)排放量大(da),實現(xian)碳(tan)(tan)達(da)峰和(he)碳(tan)(tan)中和(he)(“雙碳(tan)(tan)”)目標(biao)挑戰性及困(kun)難多(duo),十分需(xu)要深(shen)入研究碳(tan)(tan)減排路徑(jing),尋找穩妥、經濟可(ke)行的碳(tan)(tan)減排的具體技(ji)術(shu)方案,支持(chi)中國如期實現(xian)“雙碳(tan)(tan)”目標(biao)。
根據中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)工程院(yuan)重(zhong)點咨詢項目《我國(guo)(guo)煉(lian)化(hua)產業實現碳(tan)達峰與碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和的(de)(de)路(lu)徑及支(zhi)撐技術研究》的(de)(de)結果,深(shen)入分析國(guo)(guo)內外煉(lian)化(hua)產業發展現狀和碳(tan)排(pai)放情(qing)況,在(zai)認真研究預測(ce)未來(lai)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)主(zhu)要煉(lian)油(you)石(shi)化(hua)產品的(de)(de)市場需求和碳(tan)排(pai)放量的(de)(de)基礎(chu)上,提出了中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)煉(lian)化(hua)產業的(de)(de)“雙碳(tan)”目標實施路(lu)徑、主(zhu)要支(zhi)撐技術和對(dui)策建(jian)議。
1.1 發(fa)展(zhan)現(xian)狀
美國、歐洲、日本等發達國家和地區的煉化產業已邁過快速發展期,碳排放量達到峰值后開始持續下降。美國煉油化工(煉化)產業發展經歷了起步期(1862—1940年)、高速發展期(1940—1982年)、結構調整期(1982年后)3個階段,于2007年實現碳達峰,煉油規模穩定在8.5×108 噸/年左右。以德國為代表,歐洲煉化產業經歷了快速擴張期(1850—1980年)和結構調整期(1980年后),于1990年實現碳達峰。日本煉化產業經歷了快速增長期(1975年前)、產能下降期(1975—1990年)和結構調整期(1990年后)3個階段,于2012年實現碳達峰,煉油規模穩定在2×108噸/年左右。進入結構調整期至今,發達國家和地區煉化產業碳排放平均下降幅度約為30%,碳排放降低的原因主要包括:煉化產品消費總量的下降,產業技術進步和節能降碳技術推廣應用,低碳燃料如天然氣在能源消費結構中的占比提升,企業集中度不斷提升和企業平均加工規模逐漸增加等,目前已基本實現了產業發展與碳排放脫鉤。
1.2 發展(zhan)趨勢
歐洲石(shi)化(hua)(hua)公司對低碳(tan)轉型態度積極,制定(ding)了碳(tan)中(zhong)和目標和推進以化(hua)(hua)石(shi)能(neng)源為主(zhu)的(de)能(neng)源結構(gou)向可再生能(neng)源為主(zhu)的(de)能(neng)源結構(gou)轉化(hua)(hua)的(de)措施。英國石(shi)油(you)(BP)公司宣布(bu)到2050年實現(xian)碳(tan)中(zhong)和,積極布(bu)局能(neng)源轉型,計劃未(wei)來10年內每(mei)年在(zai)低碳(tan)領域投(tou)資約50×108 USD;預計2030年(nian),BP公司(si)將開發約(yue)50 GW的可再(zai)生(sheng)能源發電裝機容(rong)量(liang);生(sheng)物(wu)能源產量(liang)增加到10×104 bbl/d(1 bbl=159 L);氫(qing)能(neng)業務在核(he)心市場的份(fen)額增長到(dao)10%。殼牌集(ji)團宣布在2050年或更早成為(wei)凈零碳(tan)排放(fang)的能(neng)源企業,計劃石(shi)油產量每年將下降1%~2%,到(dao)2030年將傳統(tong)燃料的產量減少55%;在可再(zai)生能(neng)源發電領域增加投(tou)資(zi),到(dao)2030年新(xin)能(neng)源發電量新(xin)增出(chu)售560 GW·h。道達爾能源公司宣布2050年在全球生產業務以及客戶所使用的能源產品中實現凈零排放,全力推進新能源發電全產業鏈的系統發展,同時持續推進生物燃料的研發利用以及煉化工廠的“灰氫轉綠氫”計劃。埃尼集團(Eni)承諾2050年實現凈零排放,計劃在減少原油產量的同時增加天然氣的占比,2030年達到60%;2030年可再生能源發電能力達到(dao)(dao)30 GW,2050年(nian)達到(dao)(dao)60 GW,生(sheng)物煉(lian)油廠產能在(zai)2035年(nian)達到(dao)(dao)6×106 噸/年;2050年碳捕集和封存(CCS)能力達到50噸CO2;計劃將不斷增加可再生能源開發在投資中的占比,由2025年的30%到2030年60%再到2040年80%。
美(mei)國(guo)石(shi)油(you)(you)、石(shi)化(hua)(hua)公司(si)(si)認(ren)為(wei)石(shi)油(you)(you)需(xu)求(qiu)長(chang)期向好趨勢(shi)不會(hui)有根本改(gai)變,認(ren)可研(yan)究產業(ye)低碳(tan)(tan)發(fa)展(zhan)路徑(jing)的(de)必要(yao)性(xing),專注能源(yuan)低碳(tan)(tan)轉型中具有競爭優(you)勢(shi)的(de)領域(yu),如煉(lian)化(hua)(hua)企業(ye)低碳(tan)(tan)化(hua)(hua)發(fa)展(zhan),大力(li)推(tui)廣生物燃料(liao),發(fa)展(zhan)氫燃料(liao)和碳(tan)(tan)捕集、利(li)用和封存(CCUS)業(ye)務。埃克(ke)森美(mei)孚(fu)公司(si)(si)認(ren)為(wei)油(you)(you)氣(qi)資(zi)源(yuan)仍是人類長(chang)期的(de)能源(yuan)需(xu)求(qiu),該公司(si)(si)以每(mei)5年(nian)設置減排目(mu)標的(de)方(fang)式(shi)推(tui)進低碳(tan)(tan)轉型,計劃(hua)到2028年(nian)將碳(tan)(tan)排放強度(du)減少35%(與2016年(nian)相比)。雪佛龍公司(si)(si)認(ren)為(wei)未(wei)(wei)來(lai)20年(nian)世界還需(xu)要(yao)更多(duo)的(de)石(shi)油(you)(you)和天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)供應,該公司(si)(si)堅持(chi)油(you)(you)氣(qi)業(ye)務為(wei)主體,但石(shi)油(you)(you)和天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)領域(yu)在未(wei)(wei)來(lai)20年(nian)內或將不是公司(si)(si)的(de)最(zui)大業(ye)務。
1.3 啟示
從美國(guo)(guo)、歐(ou)洲、日本等發(fa)達國(guo)(guo)家(jia)和(he)地區的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)歷程(cheng)(cheng)看,其(qi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費呈現(xian)“S”型(xing)(xing)規律,其(qi)石(shi)油消(xiao)費已過峰(feng)值,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費總(zong)量下(xia)降帶動碳(tan)(tan)(tan)排放總(zong)量下(xia)降,使經(jing)濟增長與碳(tan)(tan)(tan)排放脫鉤。在其(qi)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong),國(guo)(guo)家(jia)政(zheng)策是推(tui)動石(shi)化公司能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)轉(zhuan)型(xing)(xing)的(de)(de)重要因素(su),但能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)轉(zhuan)型(xing)(xing)是一個漫長的(de)(de)漸進過程(cheng)(cheng),較長時(shi)期(qi)內仍然(ran)難(nan)以改變以油氣(qi)為(wei)主的(de)(de)業(ye)務(wu)結構,總(zong)體看目(mu)前仍處(chu)于低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)轉(zhuan)型(xing)(xing)的(de)(de)起步階段,煉(lian)化產業(ye)的(de)(de)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)符合本國(guo)(guo)或(huo)本地區能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)特征(zheng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)短(duan)期(qi)內對油氣(qi)和(he)石(shi)化產品的(de)(de)依賴不會減少,為(wei)保障(zhang)(zhang)國(guo)(guo)家(jia)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)煉(lian)化產業(ye)應充分借鑒國(guo)(guo)際(ji)石(shi)化公司的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)戰略,正確處(chu)理保障(zhang)(zhang)國(guo)(guo)家(jia)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)和(he)實現(xian)“雙碳(tan)(tan)(tan)”目(mu)標(biao)的(de)(de)關系(xi),采(cai)取“油氣(qi)+清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)模式,走具有中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)特色(se)的(de)(de)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)道路。
2.1 發展現狀
產業規模位居世界首位。2022年,中國煉油能力9.2×108 噸/年(nian),乙烯生產能力4675×104 噸/年,對二甲苯(PX)生產能力3467×104 噸/年(nian),均居世界首位。至2021年底,國內千萬噸級煉油廠達到36座,單廠平均產能提高至528×104 噸/年;百萬噸級乙烯(以石油為基礎原料)企業達到13家,平均規模提高至70×104 噸/年(nian)。
逐(zhu)步實現(xian)了煉化(hua)一體(ti)化(hua)發展(zhan)。2022年,36座(zuo)千萬噸(dun)級煉油廠中的23座(zuo)實現(xian)了煉化(hua)一體(ti)化(hua)發展(zhan)。一體(ti)化(hua)主要有(you)“煉油-乙烯”,或(huo)“煉油-芳烴(jing)”,或(huo)“煉油-乙烯-芳烴(jing)”3種模式。
煉化(hua)技術(shu)(shu)整體處(chu)于國際(ji)先(xian)進水平。中國已(yi)具(ju)備采用自主知(zhi)識產(chan)權技術(shu)(shu)建(jian)設千萬噸(dun)(dun)級(ji)(ji)煉油廠和百萬噸(dun)(dun)級(ji)(ji)乙烯裝置(zhi)能力,擁有(you)一批具(ju)有(you)完(wan)全自主知(zhi)識產(chan)權的(de)核心技術(shu)(shu)和專有(you)技術(shu)(shu),部分(fen)技術(shu)(shu)世界領(ling)先(xian)。
成品油質量(liang)達到國(guo)(guo)際先進水平。中國(guo)(guo)國(guo)(guo)ⅥA/B汽柴(chai)油標(biao)(biao)(biao)準對組分類指標(biao)(biao)(biao)控制嚴格,個別(bie)指標(biao)(biao)(biao)嚴于歐Ⅵ汽柴(chai)油標(biao)(biao)(biao)準。2023年(nian)7月(yue)起(qi)在(zai)全國(guo)(guo)實(shi)施國(guo)(guo)ⅥB汽柴(chai)油標(biao)(biao)(biao)準。
2.2 碳(tan)排放情況(kuang)
根據工信部2011年印發的《石油化工生產企業CO2排放量計算方法》、國家發改委2014年印發的《中國石油化工企業溫室氣體排放核算方法與報告指南(試行)》、IPCC 2006—2019年等的碳排放核算方法,測算2021年中國煉化產業二氧化碳排放總量約為5.26×108 噸,其中與能源相關排放量約占總排放量的45%;過程排放主要包括催化燒焦碳排放量約占8.5%和制氫排放量約占22.5%;間接排放量約占總排放量的24%。
2.3 碳達(da)峰(feng)和(he)碳中和(he)預(yu)測(ce)
根據中國經(jing)濟(ji)未來發(fa)展(zhan)趨勢(shi),對(dui)(dui)未來煉化產業的(de)原(yuan)(yuan)油(you)加工(gong)量(liang)、主要化工(gong)產品產量(liang)進(jin)行了(le)預(yu)(yu)測,如圖1所示(shi)。考慮總需求量(liang)、原(yuan)(yuan)料對(dui)(dui)外依存度、產業政策趨勢(shi)等因素,給(gei)出了(le)不同時(shi)間節點下的(de)預(yu)(yu)測數據。在此基礎上,針(zhen)對(dui)(dui)未來產業的(de)能(neng)源消費特(te)征(zheng)、主要原(yuan)(yuan)料特(te)征(zheng)和(he)工(gong)藝路線等進(jin)行了(le)分情景預(yu)(yu)設,提出了(le)基準(zhun)、碳中和(he)2個發(fa)展(zhan)情景。
基準(zhun)情(qing)景:煉化產業主要(yao)工藝路線不發生重大變(bian)化、能源(yuan)消費結構在當前現狀下基本(ben)保持穩定、氫(qing)氣來源(yuan)不發生明(ming)顯變(bian)化。
碳中和情景:煉(lian)化產(chan)(chan)業消耗(hao)的化石燃料(liao)(liao)將會逐步實現(xian)大規模低碳電力替代,氫氣將由當前(qian)的煤制氫為主逐步轉變(bian)為綠氫為主,淘(tao)汰落后(hou)產(chan)(chan)能增上(shang)新產(chan)(chan)能,廢舊(jiu)塑(su)料(liao)(liao)回收率達到(dao)45%。
如圖2所示,基準情景下,中國煉化產業二氧化碳排放量2035年達到峰值,約為7.9×108 噸/年,比2021年高51%。其中,煉油產業二氧化碳排放量2027年達峰,約為2.6×108 噸(dun)/年;石油化工產業2035年達峰,約為5.6×108噸/年。到2060年時,煉化產業二氧化碳排放量仍將達到4.78×108噸/年(nian),實現碳中和難度較大。
如圖3所示,碳中和情景下,中國煉化產業二氧化碳排放量2030年達到峰值,約為6.4×108噸(dun)/年,比2021年高約22%。其中煉油產業二氧化碳排放量2027年左右達峰,約為2.4×108 噸/年;石油化工產業2032年達峰,約為4.4×108 噸/年。到2060年時,煉化產業二氧化碳排放量仍將達到1.5×108 噸(dun)/年,需要通過CCUS、碳交易和碳匯等措施,最終實現碳中和。

圖1 2023—2060年(nian)中國(guo)煉(lian)化產業原油加工量(liang)(liang)和(he) 主要產品產量(liang)(liang)預(yu)測(ce)
Fig.1 Forecast of crude oil processing capacity and main product output in China′s refining and chemical industry from 2023 to 2060
圖2 2025-2060年(nian)基準情景下(xia)中國煉化(hua)(hua) 產業二氧化(hua)(hua)碳排放量(liang)預測(ce)情況
Fig.2 Forecast of carbon dioxide emissions in China′s refining and chemical industry under the baseline scenario from 2025 to 2060
圖3 2025—2060年(nian)碳(tan)中(zhong)和情景(jing)下中(zhong)國煉化(hua) 產(chan)業二氧(yang)化(hua)碳(tan)排放(fang)量預測情況
Fig.3 Forecast of carbon dioxide emissions in China′s refining and chemical industry under the carbon neutrality scenario from 2025 to 2060
2.4 實現(xian)“雙碳(tan)”目標面(mian)臨的嚴峻挑戰
(1)能(neng)(neng)源消(xiao)耗(hao)高度依賴(lai)化(hua)石(shi)能(neng)(neng)源。煉(lian)油(you)和乙烯能(neng)(neng)源消(xiao)耗(hao)總量中化(hua)石(shi)能(neng)(neng)源的(de)比例均(jun)超過90%,消(xiao)耗(hao)的(de)主要能(neng)(neng)源是為煉(lian)化(hua)生產(chan)過程供(gong)熱及供(gong)電的(de)燃(ran)料與電力。
(2)碳減排基數大,碳排放量短期仍將增長。2021年中國煉化產業碳排放量約為5.26×108 噸/年,約占全國碳排放總量的5%。當前中國石化產品仍不能滿足經濟社會需求,工業化、城鎮化尚未完成,煉化產品需求仍將保持一定幅度增長,碳排放仍將呈現緩慢增長態勢。
(3)實現(xian)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)時(shi)間(jian)(jian)較為緊(jin)張(zhang)。中(zhong)(zhong)國從碳(tan)(tan)達(da)峰到碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)只有(you)30年時(shi)間(jian)(jian);歐(ou)盟從碳(tan)(tan)達(da)峰到碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)有(you)71年時(shi)間(jian)(jian),美(mei)國有(you)45年時(shi)間(jian)(jian)。時(shi)間(jian)(jian)緊(jin)、任務(wu)重,面臨的挑戰和(he)(he)任務(wu)將更(geng)加艱巨。
(4)碳中(zhong)和技(ji)術(shu)尚(shang)不(bu)成(cheng)熟。尚(shang)未形成(cheng)全(quan)面支持從“高碳社會”向“碳中(zhong)和社會”轉(zhuan)型的(de)(de)技(ji)術(shu)體系。風(feng)光電(dian)(dian)(dian)在(zai)煉化(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業應用的(de)(de)比例由大電(dian)(dian)(dian)網中(zhong)風(feng)光電(dian)(dian)(dian)占比而定,獨立開(kai)發風(feng)光電(dian)(dian)(dian),較大比例直(zhi)接(jie)接(jie)入企(qi)(qi)(qi)業微電(dian)(dian)(dian)網,風(feng)光電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)隨機性會嚴(yan)重影響(xiang)企(qi)(qi)(qi)業電(dian)(dian)(dian)網安全(quan)及煉化(hua)(hua)(hua)過程的(de)(de)安全(quan)。大規(gui)模開(kai)發綠氫(qing)替(ti)代(dai)化(hua)(hua)(hua)石(shi)能源制(zhi)(zhi)氫(qing),受企(qi)(qi)(qi)業所處(chu)環境(jing)制(zhi)(zhi)約,很多煉化(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業不(bu)具(ju)備條件。發展二氧化(hua)(hua)(hua)碳合成(cheng)燃(ran)料和石(shi)化(hua)(hua)(hua)產品技(ji)術(shu)不(bu)成(cheng)熟,經濟(ji)性差,實(shi)現(xian)技(ji)術(shu)突破和具(ju)有經濟(ji)性難度很大。二氧化(hua)(hua)(hua)碳地下(xia)封存,捕集(ji)與封存成(cheng)本(ben)高,還受封存的(de)(de)地質條件的(de)(de)嚴(yan)重制(zhi)(zhi)約。
3.1 碳達峰目(mu)標
結合中國能源稟賦情況和煉化產業發展實際,通過采取節能提高能效、現有煉化裝置節能降碳技術改造、增加低碳能源使用量、采用先進煉化技術等措施,逐步降低煉化產業碳排放強度,初步建成綠色低碳循環的現代產業體系,力爭2030年前煉化產業整體實現碳達峰,峰值約為6.4×108噸(dun)/年。其中,鑒于中國煉油產能現已處于結構調整狀態,并且國家明確要求2025年將煉油產能控制在10×108 噸/年以內,中國煉油產業碳達峰時間可能在2027年左右,而中國乙烯當量需求自給率目前僅為68%,未來仍有發展必要,乙烯產業碳達峰時間可能在2032年左右。
3.2 碳中和目標
實現碳達峰以后,隨著降碳、零碳、負碳技術不斷成熟和逐步推廣應用,以及綠電、綠氫逐步大規模替代化石能源,中國煉化產業碳排放量經過5年左右平臺期后會逐步開始下降,理想狀態是到2060年時二氧化碳排放量下降到1.5×108 噸/年(nian)左右,需要通過CCUS、碳匯和碳交易等手段,最終實現碳中和。
為積極穩(wen)妥(tuo)推進中(zhong)國煉化(hua)產業實現(xian)碳(tan)達峰和碳(tan)中(zhong)和,研究提出了(le)7項實施路(lu)徑及其需(xu)要支撐的技術。
4.1 加大(da)節能減碳(tan)改造(zao)力(li)度,降低碳(tan)排放強度
(1)實施路(lu)徑(jing)。一(yi)是開發(fa)(fa)和推(tui)廣節(jie)能(neng)(neng)新(xin)(xin)技術(shu)、節(jie)能(neng)(neng)新(xin)(xin)設備(bei)和新(xin)(xin)材(cai)料,對(dui)(dui)現(xian)有煉化(hua)裝置(zhi)進(jin)行技術(shu)改造,持續挖掘節(jie)能(neng)(neng)潛力,不斷提高(gao)能(neng)(neng)源利用(yong)效率(lv)。二是加(jia)快(kuai)淘汰(tai)能(neng)(neng)耗較高(gao)的落后產能(neng)(neng),對(dui)(dui)通過(guo)改造無法達到能(neng)(neng)耗標準的小煉油(you)、小乙烯(xi)、小芳烴要下(xia)決心盡快(kuai)淘汰(tai)。三是按(an)照“宜(yi)(yi)油(you)則(ze)油(you)、宜(yi)(yi)烯(xi)則(ze)烯(xi)、宜(yi)(yi)芳則(ze)芳、宜(yi)(yi)材(cai)則(ze)材(cai)”的原則(ze)發(fa)(fa)展“油(you)轉化(hua)”、“油(you)轉特”,多產化(hua)工新(xin)(xin)材(cai)料、高(gao)檔(dang)潤滑油(you)、高(gao)等(deng)級(ji)瀝青和針狀焦(jiao)等(deng)高(gao)端碳材(cai)料,減少石化(hua)產品(pin)全生命周期碳排放。四是基于“分子/組分煉油(you)”理念,加(jia)快(kuai)開發(fa)(fa)并推(tui)廣新(xin)(xin)型催化(hua)材(cai)料與催化(hua)劑(ji)和基于新(xin)(xin)型催化(hua)材(cai)料與催化(hua)劑(ji)的綠(lv)色低(di)碳煉化(hua)新(xin)(xin)技術(shu)、短流程煉化(hua)產品(pin)生產技術(shu)。五(wu)是開發(fa)(fa)各種“過(guo)程強化(hua)”的靈(ling)活應(ying)用(yong)技術(shu)。
(2)主要支撐技(ji)術。推進煉化(hua)(hua)產(chan)(chan)業節能減碳(tan),要持續做好(hao)下列技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的創新開發和(he)(he)推廣應用(yong):煉化(hua)(hua)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)新技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、短流程煉油與石化(hua)(hua)產(chan)(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、適應市(shi)場(chang)需要的產(chan)(chan)品(pin)結(jie)構優(you)化(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、工(gong)藝過程和(he)(he)系統(tong)優(you)化(hua)(hua)節能技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、“過程強化(hua)(hua)”的靈活運(yun)用(yong)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、實現煉油與化(hua)(hua)工(gong)低碳(tan)化(hua)(hua)的重大改進型(xing)(xing)及重大變革型(xing)(xing)的催(cui)化(hua)(hua)材(cai)料和(he)(he)催(cui)化(hua)(hua)劑,見圖4。
4.2 提高能(neng)(neng)源(yuan)轉換(huan)效率,減少化石能(neng)(neng)源(yuan)消耗
(1)實施路(lu)徑。一是(shi)推廣燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)、提高工業(ye)(ye)(ye)爐熱(re)效率(lv)。開發(fa)推廣適用(yong)于煉(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)的(de)高汽/電(dian)(dian)(dian)比(bi)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),開發(fa)應(ying)用(yong)富氧(yang)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)、蓄(xu)熱(re)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)、催化(hua)(hua)(hua)(hua)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)等工業(ye)(ye)(ye)爐能效提升技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),有(you)效提高煉(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)(hua)(hua)石能源轉(zhuan)換效率(lv)、降低碳排放(fang)。二是(shi)采(cai)用(yong)耦合工業(ye)(ye)(ye)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)石能源轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)新路徑。易獲得天然(ran)(ran)氣(qi)的(de)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye),在國內熔融碳酸鹽燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(MCFC)、固體氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(SOFC)熱(re)電(dian)(dian)(dian)聯(lian)產技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)沒有(you)商(shang)業(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)(hua)(hua)前,可(ke)引(yin)進MCFC、SOFC熱(re)電(dian)(dian)(dian)聯(lian)供技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。天然(ran)(ran)氣(qi)供應(ying)緊張的(de)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye),可(ke)采(cai)用(yong)低瀝青(qing)收率(lv)的(de)渣油(you)溶劑脫瀝青(qing)-硬瀝青(qing)氣(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)-MCFC或SOFC熱(re)電(dian)(dian)(dian)聯(lian)產技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),見圖(tu)5。三是(shi)采(cai)用(yong)耦合綠電(dian)(dian)(dian)的(de)煉(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)產業(ye)(ye)(ye)再(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。再(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi)降低化(hua)(hua)(hua)(hua)石能源消費的(de)重要(yao)手段。煉(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)產業(ye)(ye)(ye)可(ke)實現“電(dian)(dian)(dian)能替(ti)代(dai)”的(de)設備(bei)主要(yao)包括:電(dian)(dian)(dian)驅動替(ti)代(dai)汽輪(lun)機(ji)驅動、電(dian)(dian)(dian)加熱(re)爐替(ti)代(dai)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)加熱(re)爐、電(dian)(dian)(dian)伴(ban)熱(re)替(ti)代(dai)蒸汽伴(ban)熱(re)等。
(2)主要支撐技(ji)術。結(jie)合煉化(hua)(hua)企業(ye)(ye)用能結(jie)構中燃(ran)料用量大的(de)實(shi)際(ji),要致力開(kai)發(fa)推廣應用提(ti)高(gao)能源轉化(hua)(hua)效(xiao)率的(de)技術(shu),如高(gao)汽/電(dian)比燃(ran)氣輪(lun)機(ji)技術(shu),工(gong)業(ye)(ye)爐富氧燃(ran)燒(shao)、蓄熱燃(ran)燒(shao)、催化(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)技術(shu),工(gong)業(ye)(ye)燃(ran)料電(dian)池熱電(dian)聯產技術(shu),見圖6。
4.3 發展多能(neng)(neng)耦合的低(di)碳能(neng)(neng)源系統(tong),減少(shao)用能(neng)(neng)碳排放
(1)實施(shi)路徑。一是(shi)深度(du)消納風光綠電(dian)(dian)(dian)(dian)。針對風電(dian)(dian)(dian)(dian)、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)具(ju)有(you)隨(sui)機(ji)性、間歇性、波動性,不能(neng)(neng)(neng)(neng)滿足煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)必須具(ju)有(you)連續(xu)穩定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)要求的(de)(de)(de)問題,開(kai)(kai)展(zhan)綠電(dian)(dian)(dian)(dian)、儲能(neng)(neng)(neng)(neng)與(yu)煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)(de)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)調(diao)控(kong)技術及技術標(biao)準(zhun)(zhun)研究,為煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)發(fa)展(zhan)分(fen)(fen)布式(shi)可(ke)再生電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)提供(gong)技術支(zhi)持;開(kai)(kai)展(zhan)大型電(dian)(dian)(dian)(dian)加熱(re)工業(ye)(ye)爐(lu)和(he)(he)餾分(fen)(fen)油蒸汽(qi)裂解爐(lu)等燃料轉電(dian)(dian)(dian)(dian)關(guan)鍵技術裝備(bei)攻關(guan),積(ji)極推(tui)(tui)進(jin)可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)發(fa)展(zhan)。二是(shi)積(ji)極探索與(yu)小(xiao)(xiao)型核(he)(he)堆(dui)的(de)(de)(de)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)集(ji)成。小(xiao)(xiao)型核(he)(he)堆(dui)有(you)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)供(gong)熱(re)在(zai)一定范圍(wei)靈活調(diao)整的(de)(de)(de)特點,穩定性可(ke)靠,契合(he)(he)(he)煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)要求,通過開(kai)(kai)展(zhan)小(xiao)(xiao)型核(he)(he)堆(dui)與(yu)煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)產業(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)(de)安全(quan)(quan)性與(yu)經濟性研究,制定煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)用(yong)能(neng)(neng)(neng)(neng)與(yu)小(xiao)(xiao)型核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)供(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)(de)法規標(biao)準(zhun)(zhun),推(tui)(tui)進(jin)煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)與(yu)小(xiao)(xiao)型核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)項目的(de)(de)(de)示范,為推(tui)(tui)廣應(ying)用(yong)打好(hao)基礎。三是(shi)推(tui)(tui)進(jin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。充分(fen)(fen)應(ying)用(yong)新(xin)一代數字化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、網(wang)絡化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術,推(tui)(tui)進(jin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)建(jian)(jian)設,匹配能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)多能(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)(hu)補(bu)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)調(diao)控(kong),建(jian)(jian)成“開(kai)(kai)放、互(hu)(hu)聯、共享、智(zhi)(zhi)慧”的(de)(de)(de)“企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)互(hu)(hu)聯網(wang)”,保障(zhang)物質(zhi)流(liu)和(he)(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)流(liu)的(de)(de)(de)安全(quan)(quan)有(you)序流(liu)通、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)整合(he)(he)(he)聚集(ji)、高效(xiao)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)利用(yong)。四是(shi)推(tui)(tui)進(jin)多能(neng)(neng)(neng)(neng)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)體應(ying)用(yong)示范。在(zai)煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供(gong)給(gei)系(xi)統(tong)(tong)中最大容量(liang)引入(ru)風光電(dian)(dian)(dian)(dian),在(zai)有(you)條件(jian)的(de)(de)(de)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)合(he)(he)(he)理推(tui)(tui)進(jin)綠電(dian)(dian)(dian)(dian)-綠氫(qing)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he),促進(jin)煉(lian)(lian)(lian)(lian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)產業(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)效(xiao)提升和(he)(he)綠色低碳(tan)轉型。
(2)主要支(zhi)撐(cheng)技術。主要(yao)包括小(xiao)型核堆與煉化企(qi)業用能(neng)系統(tong)耦(ou)合(he)技術及法規標(biao)準、電代燃料大型工業爐電氣(qi)化技術、風(feng)光綠電與煉化企(qi)業耦(ou)合(he)技術、多能(neng)耦(ou)合(he)低碳能(neng)源(yuan)系統(tong)智能(neng)調控技術等,見圖7。

圖4 煉化(hua)過(guo)程節能減碳(tan)的主要支撐(cheng)技術
Fig.4 Main supporting technologies of energy saving and carbon reduction in the refining process

圖5 瀝青(qing)氣化-MCFC或(huo)SOFC熱電聯產系統示意圖
Fig.5 Schematic diagram of asphalt gasification-MCFC or SOFC co-generation system

圖6 提(ti)高能源轉換效率(lv)的主要支撐(cheng)技術(shu)
Fig.6 Main supporting technologies of improving energy conversion efficiency

圖7 多能耦合低碳(tan)能源系(xi)統的主要支撐技術
Fig.7 Main supporting technologies of the multi-energy coupling low-carbon energy system
4.4 積極發展氫(qing)能(neng),推進氫(qing)能(neng)交通和(he)綠氫(qing)煉化
(1)實施路徑。一是推進氫能交通。利用綠氫的燃料電池汽車及其他交通運輸工具實現了清潔零碳,氫能交通的發展受到廣泛重視。據國際氫能委員會預計,到2050年,氫能將承擔全球18%的能源終端需求,燃料電池汽車將占據全球車輛的20%~25%,屆時將在車用動力能源消費結構中占顯著比例;中國以發展氫能重卡為主要目標,提出2030年燃料電池汽車要達到100萬輛。據中國氫能協會預計,2030年要實現碳達峰目標,中國氫氣需求量將達到3715×104噸/年,其中綠氫希望占13%左右;2060年要實現碳中和目標,中國氫氣需求量將達到1.3×108 噸/年,其中綠氫規模有望達到1×108 噸/年。當前煉化產業作為氫能的主要生產企業,在滿足自身生產所需氫氣的同時,還需要滿足交通領域用氫需求,推動交通領域減少碳排放。二是發展綠氫煉化。在風光電供應充足穩定可靠的基礎上,煉化企業用綠電制氫替代原有的化合能源制氫,有顯著減少碳排放的效果,用綠氫和二氧化碳合成負碳燃料、化學品和材料,將成為支持碳中和的有力措施。
(2)主要支(zhi)撐技術。包括(kuo)綠氫(qing)(qing)制(zhi)備技(ji)術(shu)、固體儲氫(qing)(qing)技(ji)術(shu)、液體儲氫(qing)(qing)技(ji)術(shu)、液氫(qing)(qing)技(ji)術(shu)、管(guan)道輸氫(qing)(qing)技(ji)術(shu)、綠氫(qing)(qing)煉化技(ji)術(shu)、綠氫(qing)(qing)固碳(tan)(tan)生產負(fu)碳(tan)(tan)燃料(liao)和化工產品技(ji)術(shu)等,見圖8。

圖8 積(ji)極發展氫能(neng)、推進氫能(neng)交通和(he)綠氫煉化的(de) 主要支撐技術
Fig.8 Main supporting technologies of actively developing hydrogen energy,promoting hydrogen energy transportation and green hydrogen refining
4.5 發展生物制造(zao),開發生物基(ji)運輸燃料(liao)、化(hua)學品與材料(liao)
(1)實施路徑。一是(shi)開發(fa)并推廣(guang)生物基(ji)燃(ran)料技術。堅持(chi)不與(yu)民爭糧,重點發(fa)展以(yi)(yi)農林廢棄物為原料生產(chan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)乙(yi)醇和(he)(he)生物噴(pen)氣燃(ran)料(又稱(cheng)生物航空煤(mei)油(you)),以(yi)(yi)動(dong)植物油(you)脂為原料生產(chan)生物航空煤(mei)油(you)和(he)(he)生物柴(chai)油(you),以(yi)(yi)廚余垃(la)圾為原料生產(chan)生物燃(ran)氣。二(er)(er)是(shi)開發(fa)并推廣(guang)生物基(ji)化學(xue)品。重點發(fa)展生物質制乙(yi)烯、丙(bing)烯、PX、醋(cu)酸、丁二(er)(er)酸等可以(yi)(yi)用作合成(cheng)生物基(ji)材料單體(ti)的化學(xue)品。三是(shi)開發(fa)與(yu)推廣(guang)生物基(ji)材料。重點發(fa)展生物基(ji)聚(ju)(ju)乙(yi)烯(PE)、聚(ju)(ju)丙(bing)烯(PP)、聚(ju)(ju)酯(PET)、聚(ju)(ju)對苯二(er)(er)甲酸丁二(er)(er)酯(PBT)等合成(cheng)樹脂,黏(nian)膠(jiao)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)、醋(cu)酸纖(xian)(xian)維(wei)(wei)、莫(mo)代爾纖(xian)(xian)維(wei)(wei)等纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)纖(xian)(xian)維(wei)(wei),生物基(ji)稀(xi)土順丁橡(xiang)膠(jiao)、稀(xi)土異戊橡(xiang)膠(jiao)等合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。
(2)主要支撐技術。包括農(nong)林廢棄物(wu)和廚余垃圾生(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)物(wu)乙醇、生(sheng)(sheng)物(wu)航空煤(mei)油(you)、生(sheng)(sheng)物(wu)柴(chai)油(you)、生(sheng)(sheng)物(wu)燃(ran)(ran)氣等生(sheng)(sheng)物(wu)基燃(ran)(ran)料和用作生(sheng)(sheng)物(wu)基聚合物(wu)單體的化學品與生(sheng)(sheng)物(wu)基材(cai)料技術,見圖9。

圖9 生物制造、生物基(ji)運輸(shu)燃料(liao)、化學品與材料(liao)的主要(yao)支撐(cheng)技術(shu)
Fig.9 Main supporting technologies for biomanufacturing,bio-based transport fuels,chemicals and materials
4.6 推進廢棄合成材料(liao)回(hui)收利用,發展(zhan)循環經濟
(1)實施路徑。廢(fei)舊合成(cheng)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)資源化(hua)利(li)用(yong)(yong),主要包括物(wu)理回收(shou)和化(hua)學回收(shou)2條路徑(jing)。物(wu)理回收(shou)利(li)用(yong)(yong)通常(chang)是將廢(fei)棄(qi)高(gao)分子(zi)(zi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)收(shou)集、清洗后直接加工(gong)(gong)或(huo)改性加工(gong)(gong)成(cheng)產(chan)品,往往伴隨著材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)性能的降低和應用(yong)(yong)領域受限(xian)。化(hua)學回收(shou)利(li)用(yong)(yong)途(tu)徑(jing),是通過化(hua)學反應將廢(fei)棄(qi)高(gao)分子(zi)(zi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)轉(zhuan)化(hua)為油(you)品或(huo)單(dan)體,廢(fei)棄(qi)高(gao)分子(zi)(zi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的回收(shou)利(li)用(yong)(yong)是發展循環經濟,實現綠色降碳的重要措(cuo)施。
(2)主要支(zhi)撐技術(shu)。包括組成(cheng)復雜的(de)廢塑(su)料熱解(jie)和催化裂解(jie)制油技(ji)(ji)術、聚(ju)(ju)(ju)酯等廢棄(qi)物化學(xue)降解(jie)生產(chan)單體技(ji)(ji)術;組成(cheng)單一的(de)廢棄(qi)熱塑(su)性(xing)合成(cheng)材(cai)料如聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)烯、聚(ju)(ju)(ju)丙烯、聚(ju)(ju)(ju)苯乙(yi)烯、聚(ju)(ju)(ju)酯等再(zai)利用(yong)技(ji)(ji)術,見圖10。

圖10 推進廢棄合成材料回收利用的主要支(zhi)撐技術(shu)
Fig.10 Main supporting technologies for promoting the recycling of waste synthetic materials
4.7 開展(zhan)生物能源(yuan)與碳(tan)捕集和儲(chu)存(CCUS/BECCS),實現二氧化(hua)碳(tan)資源(yuan)化(hua)利(li)用
(1)實(shi)施路徑。一是(shi)推動二氧(yang)化碳驅油或(huo)地質(zhi)封存。在(zai)二氧(yang)化碳排放源和驅油或(huo)封存可匹配的地區,靈活利用吸收(shou)、吸附、膜分離、低溫分餾(liu)等方式,對煉化(hua)(hua)(hua)(hua)產(chan)業不(bu)同排放源的二(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)進(jin)行(xing)捕集后(hou),將(jiang)其管(guan)輸到油田用(yong)于驅油或注入(ru)合適地(di)層進(jin)行(xing)封存(cun)。二(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)封存(cun)要認真進(jin)行(xing)地(di)下儲(chu)(chu)(chu)存(cun)的機理(li)、儲(chu)(chu)(chu)層地(di)質條件、地(di)表(biao)安全性研(yan)究,優(you)選大規模存(cun)儲(chu)(chu)(chu)的地(di)質構造,進(jin)行(xing)封存(cun)工程(cheng)技術開發(fa)。二(er)是推動二(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)工利(li)(li)用(yong)。利(li)(li)用(yong)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)可(ke)(ke)以生(sheng)產(chan)無機產(chan)品(pin)(pin)、各類基礎有機化(hua)(hua)(hua)(hua)工產(chan)品(pin)(pin)、燃(ran)料和高分子材料。從最大量(liang)利(li)(li)用(yong)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)出發(fa),利(li)(li)用(yong)的重點是可(ke)(ke)以大規模固碳(tan)(tan)(tan)(tan)的產(chan)品(pin)(pin),如甲醇、乙醇、一(yi)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)、生(sheng)物(wu)微藻(zao)等。
(2)主要支撐技術。包括低能耗(hao)、低成本的二(er)氧化(hua)(hua)碳捕(bu)集(ji)、封存技(ji)術,產品大(da)宗化(hua)(hua)的二(er)氧化(hua)(hua)碳加氫(qing)制(zhi)甲醇、乙(yi)醇技(ji)術和二(er)氧化(hua)(hua)碳制(zhi)一氧化(hua)(hua)碳技(ji)術,見圖11。

圖11 二(er)氧(yang)化(hua)碳捕集封存和利用的主要(yao)支撐技術(shu)
Fig.11 Main supporting technologies of carbon capture,storage and utilization
(1)根據中國煉化產業發展階段,制定科學合理的降碳政策。一是(shi)(shi)煉化(hua)(hua)產(chan)(chan)業(ye)(ye)的主要產(chan)(chan)品噴(pen)氣(qi)燃料、石(shi)油(you)焦(jiao)、潤滑油(you)、高等(deng)級道(dao)路(lu)瀝(li)青等(deng)和高端石(shi)化(hua)(hua)產(chan)(chan)品市場需求目前還(huan)在(zai)(zai)以較(jiao)高速(su)度(du)(du)增(zeng)長(chang),未來發展速(su)度(du)(du)會逐步趨緩,但在(zai)(zai)較(jiao)長(chang)時間內還(huan)會是(shi)(shi)增(zeng)長(chang)態勢。國家(jia)應對煉化(hua)(hua)產(chan)(chan)業(ye)(ye)制定(ding)差異化(hua)(hua)的減碳政策,對符合(he)國家(jia)產(chan)(chan)業(ye)(ye)政策但碳排放會增(zeng)加的項目,國務(wu)院及各省市要支持發展;對“油(you)轉(zhuan)化(hua)(hua)”、“油(you)轉(zhuan)特”項目,要允許合(he)理增(zeng)加化(hua)(hua)石(shi)能源使用和碳排放指標(biao)。二是(shi)(shi)煉化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)(chan)過(guo)程的特點決定(ding)其(qi)能源系統必須(xu)連續、穩定(ding)、可靠(kao),間歇(xie)性(xing)、隨機性(xing)的可再生(sheng)電(dian)力無法(fa)滿(man)足其(qi)要求,只(zhi)能適(shi)度(du)(du)接入。國家(jia)要支持煉化(hua)(hua)企業(ye)(ye)充分利(li)用周(zhou)邊環境發展風電(dian)與光伏(fu)發電(dian),鼓勵風電(dian)、光伏(fu)發電(dian)適(shi)度(du)(du)直接進入企業(ye)(ye)電(dian)網系統,需要上(shang)網的,明確規定(ding)降(jiang)低上(shang)網費。
(2)制(zhi)定支持政策,推進現有煉化企業低碳化技術改造(zao)。一是(shi)提(ti)高原油(you)(you)加(jia)(jia)(jia)工深(shen)度、提(ti)高原油(you)(you)利(li)用(yong)(yong)率的(de)改造項(xiang)目(mu),符合國(guo)家能(neng)源安全的(de)需求(qiu),但隨著(zhu)加(jia)(jia)(jia)工深(shen)度的(de)提(ti)高,能(neng)耗(hao)與碳(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)放必然會增加(jia)(jia)(jia)。國(guo)家應(ying)明(ming)確規定對有(you)利(li)于減(jian)少(shao)原油(you)(you)進口依存度、提(ti)高煉油(you)(you)加(jia)(jia)(jia)工深(shen)度的(de)項(xiang)目(mu),可(ke)以合理增加(jia)(jia)(jia)能(neng)耗(hao)和碳(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)放指標。二是(shi)對單位產(chan)品能(neng)耗(hao)和碳(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)放降低的(de)項(xiang)目(mu),在能(neng)耗(hao)和碳(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)放總量不(bu)增加(jia)(jia)(jia)的(de)前提(ti)下,允許增加(jia)(jia)(jia)產(chan)品生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)。三是(shi)企(qi)業淘(tao)汰(tai)落后產(chan)能(neng)和實(shi)施技術改造后,減(jian)少(shao)的(de)能(neng)耗(hao)和碳(tan)(tan)排(pai)(pai)(pai)放指標,可(ke)以在企(qi)業內部調劑使用(yong)(yong)。
(3)鼓(gu)勵煉油與(yu)化工行業(ye)開發利(li)用農林(lin)廢棄物和廢棄合(he)成(cheng)材料。煉化產(chan)業利(li)用農(nong)林(lin)廢棄(qi)物跨界發展生(sheng)物制(zhi)造,利(li)國利(li)民,對產(chan)業減(jian)(jian)碳和發展循(xun)環經濟有利(li)。但企業實(shi)施(shi)過程存(cun)在投(tou)入(ru)大、無效益的情況。國家(jia)應制(zhi)定(ding)政策(ce)給予鼓勵。一是生(sheng)產(chan)的燃料核(he)定(ding)數(shu)量后(hou)免征(zheng)消費稅(shui)和減(jian)(jian)征(zheng)所得稅(shui);二(er)是生(sheng)產(chan)的材料減(jian)(jian)征(zheng)增值稅(shui)和免征(zheng)所得稅(shui)。
(4)支持煉(lian)化(hua)企業能(neng)源系統(tong)與小型(xing)核堆(dui)耦合(he)的(de)工業示范(fan)。煉化(hua)(hua)企(qi)(qi)業(ye)(ye)能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)與(yu)(yu)小(xiao)型(xing)核(he)(he)堆(dui)供(gong)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)耦(ou)合(he)(he)(he)具有十分顯著的(de)(de)減碳優勢,經濟性也(ye)可以和(he)天然氣供(gong)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)競爭。但目前中(zhong)國只有建(jian)設(she)大型(xing)壓水反應堆(dui)的(de)(de)法規(gui)標(biao)(biao)準(zhun),還沒有適用于小(xiao)型(xing)核(he)(he)堆(dui)和(he)石(shi)化(hua)(hua)用能(neng)系(xi)統(tong)耦(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)設(she)計、建(jian)設(she)、運維的(de)(de)法規(gui)標(biao)(biao)準(zhun),實現(xian)小(xiao)型(xing)核(he)(he)堆(dui)與(yu)(yu)煉化(hua)(hua)企(qi)(qi)業(ye)(ye)能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)耦(ou)合(he)(he)(he)在規(gui)劃、建(jian)設(she)、監(jian)管(guan)等方(fang)面存在很多約束(shu)。建(jian)議組織石(shi)化(hua)(hua)企(qi)(qi)業(ye)(ye)和(he)核(he)(he)電(dian)(dian)企(qi)(qi)業(ye)(ye),開展小(xiao)型(xing)核(he)(he)堆(dui)與(yu)(yu)石(shi)化(hua)(hua)企(qi)(qi)業(ye)(ye)能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)耦(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)安全性和(he)經濟性研究(jiu),根(gen)據(ju)研究(jiu)結果制定小(xiao)型(xing)核(he)(he)堆(dui)與(yu)(yu)石(shi)化(hua)(hua)能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)耦(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)法規(gui)標(biao)(biao)準(zhun),支(zhi)持小(xiao)型(xing)核(he)(he)堆(dui)與(yu)(yu)石(shi)化(hua)(hua)用能(neng)系(xi)統(tong)耦(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)示(shi)范項目,積(ji)極探索建(jian)立煉化(hua)(hua)企(qi)(qi)業(ye)(ye)與(yu)(yu)小(xiao)型(xing)核(he)(he)堆(dui)耦(ou)合(he)(he)(he)的(de)(de)新(xin)型(xing)低碳能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)。
(5)支持煉化行業引進(jin)工業燃料(liao)電池等先進(jin)關鍵技(ji)術(shu),加快提升化石能源轉化效率。SOFC、MCFC等技術可以(yi)做到電-熱聯供(gong),同(tong)樣利用(yong)化(hua)(hua)石能源,能源轉(zhuan)化(hua)(hua)效率大幅度增(zeng)高(gao),在(zai)穩(wen)定為煉化(hua)(hua)企業供(gong)能的同(tong)時可以(yi)做到低碳、高(gao)效、清潔(jie),雖然(ran)國內(nei)(nei)在(zai)工業燃料(liao)電池領(ling)域有所布局,但其實驗裝置距離產(chan)業化(hua)(hua)仍有系列技術難題,建議出臺有關政(zheng)策支(zhi)持煉化(hua)(hua)產(chan)業引進SOFC、MCFC等工業燃料(liao)電池等先進關鍵技術,開展工業燃料(liao)電池供(gong)電與供(gong)能的示范,同(tong)時促(cu)進國內(nei)(nei)工業燃料(liao)電池的開發(fa)和推廣應用(yong)。
轉載自:化工好料到
來源(yuan):中國化工(gong)信息周刊






