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編者按:“雙碳”目標對包括石化行業在內的許多行業的未來發展格局產生了深遠影響。能源開發利用技術的革命性進步是能源轉化的基本保證。6月17日至18日,以“創新支撐高質量發展,綠色引領產業轉型”為主題的中國煉油技術高端論壇在京舉行。集團副總經理凌益群出席并作了題為《關于以“雙碳”為引領的煉油轉型的探討》的報告。來自石油石化企業和科研院所的200多名院士、專家參加了論壇。
與會專家表示,在碳峰值和碳中和的背景下,煉油化工企業應加快結構調整和產業轉型升級,大力開展綠色煉油等前沿技術研究,循環化學和二氧化碳捕集利用,積極擁抱產業轉型,順應發展潮流,實現可持續高質量發展。
煉化行業在“雙碳”目標下面臨的挑戰
●煉油產能過剩
●產品結構不合理
●碳管理標準不健全
●缺乏原創性創新能力
碳峰和碳中和目標的實質是加快化石能源向非化石能源的轉變。2020年,非化石能源僅占一次能源消費的14.2%,而化學能源占一次能源消費的85.8%。能源轉型還有很長的路要走。
在“雙碳”目標下,煉油化工行業作為中國工業體系中主要的碳排放主體之一,面臨著巨大的挑戰,同時也面臨著巨大的機遇,主要表現在以下幾個方面。
1、產能過剩,產品結構不合理
中國的煉油產能嚴重過剩。2020年,中國煉油總能力達到8.9億噸,年原油加工能力為6.47億噸,工廠開工率僅為74%。此外,替代能源的快速發展抑制了成品油需求的增長,這將進一步加劇未來煉油廠的產能過剩。根據預測,對成品油的需求將達到峰值2025年和2035年之間,但對化工輕油的需求仍將保持高速增長,和煉油和化工產品的結構將大大改變未來,這將從生產成品油轉移到生產化工原料。
2. 企業碳減排壓力與潛力并存
石化行業的能源消耗總量較大,僅次于冶金行業。多年來,節能減排一直被視為改變行業增長方式的重要課題。企業采取了一系列措施。目前,煉油化工企業的碳減排潛力非常大,碳管理才剛剛起步。企業碳強度不均衡,需要做很多規范、標準的工作。
3.原有創新能力不足,高端技術研發能力不強
在“雙碳”目標下,行業發生了翻天覆地的變化,綠色能源和高端化學品已成為全球競爭的技術前沿。技術突破需要基本積累,技術突破不連續是普遍規律。
目前,新反應工藝和分離工藝的突破是分子精煉領域的重要前沿。在化工領域,高端化學品仍處于研發較多、應用較少、轉化率低、產業化較少的階段,特別是在一些尚未完全實現國產化的領域,如高端聚烯烴、彈性體、降解材料、功能薄膜、電子化學品、等。
煉化工業轉型發展之路
●減少油量和增加
●清潔、低碳燃料
●可再生能源制氫
●數字轉換
●多能源耦合智能低碳能源系統
●生物精煉和化學藥品回收
在“雙碳”目標下,煉油化工行業要找到新的定位,培育新的優勢,積極實施新的措施。綠色碳科學的未來是將傳統石油石化行業與可再生能源、氫能、二氧化碳、高端材料等相結合的新型循環利用體系。其中,核心技術的突破無疑將起到主導作用。會上,專家們提出了煉油化工行業在選擇轉型發展道路時必須考慮的幾個方面。
1. 產品結構調整
運輸中主要的油料機具所帶來的耗油量的變化,必然會推動煉油產品結構做出相應的調整。減油增產是煉油產品結構調整的主要途徑之一。目前原油直接轉化和間接轉化有兩種技術路線,其中原油直接裂解有一定的質量要求。
2. 大力推進結構調整
節能作為第五能源,無論在運營中還是新建煉油廠都應放在突出的位置,重視能耗指標。未來煉油廠的能源結構可從以下幾個方面進行調整:燃料應清潔低碳,減少煤炭的使用;電力應通電兩次,盡快更換綠色電力。鍋爐可能不是要求;合理匹配和利用余熱資源。
3.氫能開發利用
氫能是間歇性可再生能源系統中不可缺少的能量載體。在碳中和的情況下,未來煉油廠使用的氫將主要來自可再生能源生產的綠色氫。未來氫能發展的技術重點將是可再生能源制氫技術、低能耗儲氫運輸技術、氫能利用安全保障技術,包括標準制定、檢測評價、自動傳感、氫能源安全排放等。
4. 數字轉換
煉油化工行業數字化轉型必須以價值為導向,加快行業數字化和數字化工業化,實現相互融合、相互促進,最終達到提高效率的目的。目前,工業數字化和數字生態尚未完全形成。
對我國而言,產業數字化的核心是軟件。從全球來看,工業企業數字化的主要課題是傳感器和傳感材料的改造,以及場景的虛擬可視化的實現。
5. 煉油布局調整
在“雙碳”目標下的煉廠布局調整中,應同時考慮煉廠一體化、市場、資源和可再生能源等因素。風能、光能和核能等可再生能源的布局可能是優化未來煉油廠布局的重要因素。
建立光伏、風電、核電、水電解制氫等電、氣、氫多能源耦合的智能低碳能源體系,是煉油化工企業減少碳排放的重要途徑。通過調整煉油廠布局,以發電、供氣、供熱、供油為主體,高效轉化化石能源。
6. 生物精煉和回收化學品
我國生物質能資源豐富,從農林廢棄物到廢油,都需要全產業鏈的考慮,才能充分利用,實現經濟效益。生物質可以制成燃料組件,用于生產生物噴氣燃料等運輸燃料,也可以通過糖平臺和生物質氣化來生產化學品,以及各種生物基樹脂、纖維和橡膠材料。
循環化工具有巨大的發展潛力。專家估計,到2050年,全球將產生120億噸廢塑料,而發展廢舊材料回收技術是未來的一個重要發展趨勢。此外,二氧化碳的回收問題也有一部分需要通過化學或化學手段來解決。首先要對循環化工行業進行源頭改造,對聚合工藝進行改造。在生產過程中應考慮回收、加工和利用。
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