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碳减排大考?石化行业面临新挑战

发表于:2021-05-08 14:12:49     作者:李玲 来源:中国能源报

核心阅读

实现碳达峰、碳中和最根本的力量和动力是技术。一方面是节能减碳的技术,比如原油直接制烯烃,炼厂就可以跳过燃料这一步直接生产有固碳作用的化工品;另一方面是二氧化碳的再利用技术,最理想的是在化工方面的再利用,比如二氧化碳和氢进一步反应生产化工产品。

近日,国家发改委产业发展司赴山东调研石化化工产业发展情况,并实地调研了万华化学集团、裕龙岛炼化一体化项目。据透露,国家发改委正积极开展石化化工行业碳达峰、碳中和相关工作,以统筹发展与减排的关系,推动碳达峰、碳中和目标如期实现。

作为以化石能源加工为主的传统行业,石化化工产品贯穿于社会生活的方方面面,产生的碳排放不容小觑。来自石油和化学工业规划院的数据显示,石化化工行业生产过程排放的二氧化碳占全国碳排放的比重约13%,占工业领域碳排放比重约17%。除此之外,基于化石原料生产出的产品又将碳延伸到终端消费领域。

在碳达峰、碳中和目标背景下,全国碳市场第一个履约周期于今年1月1日正式启动,“十四五”期间,包括石化化工等在内的八大行业均将被纳入全国碳市场。石化化工企业应如何主动适应碳达峰、碳中和下的发展形势,实现低碳绿色发展?

(文丨本报记者 李玲)

碳排放贯穿全产业链

基于化石能源的加工利用,石化化工行业可谓既是能源的消耗者,又是能源的生产者,不仅生产过程中消耗化石能源,生产出的产品也会将碳延伸到终端消费领域。

据了解,石化化工企业生产过程中的碳排放主要来自两方面——用能排放和工艺排放。其中用能排放是指化石燃料燃烧的直接排放,以及外购电力、蒸汽等能源所产生的间接排放。工艺排放则是指生产流程中产生的碳排放以及设备、部件泄漏导致的逃逸排放。

“石化化工行业包括的子行业特别多,大多数碳排放都来源于化石燃料的燃烧。比如石化中的乙烯行业,需要用加热炉,烧天然气等燃料,燃烧之后会产生二氧化碳;化工企业提高动力的过程中,需要配置燃料锅炉,有的烧煤、有的烧天然气,这个过程中也需要排放二氧化碳。”石油和化学工业规划院院长助理、教授级高工王钰表示,“再比如煤化工行业,生产过程中重要的变换反应,会产生二氧化碳和氢气,这个二氧化碳也就排走了。”

除了生产过程,在终端消费领域,石化化工行业产品也会产生大量碳排放。

“从用途端来看,大部分石化化工产品是会变成二氧化碳的。比如石油消费里有一半产品是要做燃料的,像交通领域的汽柴煤油通过燃烧变成二氧化碳。”中国石化集团经济技术研究院市场营销研究所专家李振光告诉记者,“另一部分是作为化工原料,生产乙烯、丙烯等,这些不会直接变成二氧化碳,最终形成了塑料、服装,有一定的固碳作用,但是他们在最终用途之后也有一部分会变成二氧化碳,比如塑料垃圾的焚烧。”

碳减排下面临多重压力

在多位受访者看来,从责任划分角度讲,石化化工行业的碳减排压力,主要在于自身生产过程中的碳排放,生产的产品在终端消费领域带来的碳排放,则属于交通领域或社会管理的范畴。

“石化化工企业首先要面对节能减排的挑战,现在石化行业大多能耗水平比较高,炼化企业进一步提高效率、降低单位能耗,存在较大的挑战。要么就改进生产工艺、缩短流程,这是投资比较大的。要么就是使用清洁或可再生能源,这对炼化企业来说也会进一步提高成本。”国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究员郭焦锋指出。

具体来讲,考虑到不同产品的市场需求,生产端的节能减排压力也有所不同。

“成品油在2030年肯定是能够达到消费峰值的,因为这部分已经找到了替代路径,就是新能源汽车。需求端达峰的话,炼油领域生产端碳达峰的压力也就没那么大。”李振光指出,“从化工生产的角度讲,因为下游的需求还在增长,预计到2035年甚至2040年才能达到需求的平台,相当于化工这块的生产规模还在持续增加,生产环节的用能也是会持续增加的,所以化工领域的减碳压力相对更大。”

除了直接的碳排放压力外,多位受访者对记者指出,终端能源消费结构的变化,也会反过来影响石化化工领域的生产经营。

“在碳达峰、碳中和背景下,所有的煤炭、石油、天然气等化石能源的生产加工者,肯定都会面临企业转型的压力。”李振光表示。

郭焦锋进一步指出:“炼化领域现在整体产能过剩,将来过剩产能可能要达到2—3亿吨,在竞争很激烈的情况下,又要求提高节能减碳的水平,在某种意义上讲会进一步增加他们的成本。如何在竞争非常激烈的市场环境下,实现碳中和目标,各企业都要做很大工作。”

技术是实现减碳目标的根本路径

碳达峰、碳中和是我国明确的战略发展方向,石化化工行业关系我国国民经济命脉,如何主动适应碳达峰、碳中和发展大势?

在李振光看来,首先是产业结构和产品结构的调整。“目前整个石化化工产业中,仍存在一些落后产能,先进的炼油厂单位产品能耗可能只有老旧炼厂的60%。如果能够进行新旧产能的替换,相当于节约了能耗,有利于降低整个行业的能源消费和碳排放。从产品结构上讲,燃料在达峰,化工产品在持续增长,企业可以做一些结构调整,走向低碳的化工方向。”

“再有就是一些可再生能源、原料的替代,比如可再生电力、可再生氢。石化化工领域需要消耗大量电能和氢原料,可以在风、光资源丰富的地区进行适当的试点,比如西部炼厂的用电、用氢,可以用一部分可再生能源替代,这也是一种降碳的路径。”李振光建议。

王钰也对此表达了类似的看法:“虽然石化化工行业是加工转化化石能源,但在加工转化过程中,有高碳和低碳的原料可选。比如生产甲醇的原料,现在更多是煤制甲醇,若能提高低碳原料天然气制甲醇的比例,有利于源头降低碳排放。石化行业也可以多利用轻烃、液化气等低碳原料生产烯烃及下游产品,整个流程短了,也能实现源头降碳。”

“总的来说,我认为实现碳达峰、碳中和最根本的力量和动力是技术。一方面是节能减碳的技术,比如原油直接制烯烃,炼厂就可以跳过燃料这一步直接生产有固碳作用的化工品。另一方面是二氧化碳的再利用技术,最理想的还是在化工方面的再利用,比如二氧化碳和氢进一步反应生产化工产品。如果真的能够在技术上大规模实现,又能有较低的成本,相当于真的找到了碳中和的路径。但这是企业需要久久为功、长期投入的。”

原标题:《石化行业该怎么通过碳减排大考?

责任编辑:高歌

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