煉化行業是我國碳排放大戶，約占全國碳排放總量的5%，需從原料、過程、產品發力。

 

“煉化工業是國民經濟的支柱產業，改革開放以來已取得長足進步。去年，我國煉油和乙烯產能都躍居世界第一，成為名副其實的世界第一石化大國。但這一行業在飛速發展的同時，也面臨著嚴峻挑戰。我國煉化行業碳排放量高，約占全國碳排放總量的5%。碳達峰碳中和目標的提出，給煉化行業帶來了非常艱巨的節能、降碳任務。”在近日召開的中國石油煉制科技大會上，中國工程院院士楊為民針對煉化行業綠色轉型提出了上述觀點。

 

作為碳排放大戶，煉化行業減碳形勢嚴峻。多位與會專家基于我國煉化產業特點，為行業綠色轉型指出了明晰路徑。

 

減碳形勢嚴峻

 

數據顯示，2022年，我國煉油和乙烯產能均超美國，躍居世界第一，分別達到9.28億噸/年和4675萬噸/年，成為世界第一石化大國。

 

“煉化行業的碳排放主要來源于煉油和化工。在煉油領域，催化裂化作為重質油輕質化的重要手段，在煉油裝置的能耗構成中約占40%，碳排放強度最大，每加工1噸原油，可排放超200千克二氧化碳。在化工領域，化學品品種成千上萬，生產過程中能源集中度高，排放強度大。而全世界的化學品中，18種大宗有機化學品的二氧化碳排放量占了總化學品碳排放量的77%。其中，第一是合成氨，第二是乙烯，其次是甲醇等，還有基本有機原料，這些領域的碳排放量也比較大。”楊為民表示。

 

碳達峰碳中和目標提出后，國務院印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確提出，在2030年，非化石能源的消費占比要達到25%左右，到2060年要達到80%以上。

 

此后，相關政策又進一步明確了煉化行業低碳發展的剛性要求。《石化化工重點行業嚴格能效約束推動節能降碳行動方案》（2021-2025年）提出，到2025年，通過實施節能降碳行動，煉油、乙烯、合成氨行業達到標桿水平的產能比例要超過30%，碳排放強度明顯下降，綠色低碳發展能力顯著增強。

 

“煉化行業應該統籌發展和減排，實現協同增效。這也是各大企業目前在碳達峰之前面臨的迫切問題。”中國石油化工信息學會副理事長何盛寶表示。

 

需從原料、過程、產品發力

 

基于當前的減排形勢，多位與會專家從不同角度闡述了煉化行業綠色轉型發展的方向和路徑。綜合來看，主要包括三條路徑，即源頭低碳、過程減碳、終端固碳。

 

“未來煉化行業將圍繞原料、用能、生產過程、產品，向綠色低碳可持續高質量發展方向轉型。”何盛寶明確指出，“原料構成要低碳化、多元化，未來將呈現石油、油田輕烴、乙烷、生物質、綠氫、廢塑料、二氧化碳、甲烷等原料的多元化供應格局，推動煉化行業可持續發展。用能方式要清潔化、電氣化，節能降耗材料與工藝要突破，綠氫和綠電等可再生能源將成為主要能量來源。生產過程要高效化、智能化，分子煉油等高值化煉油技術、數字孿生技術、人工智能技術等相互結合，推動煉化行業高效化、智能化轉型。產品結構要特色化、精細化，煉油由生產燃料向材料、原料轉型，向多產高附加值化工產品、特色產品及材料轉型，實現價值增值最大化。”

 

楊為民也給出了類似的路徑建議，主要包括化石資源高效利用、原料綠色化及二氧化碳的化工利用。“我國煉化產業的轉型發展推動煉油副產資源總量逐漸上升，比如干氣、液化氣，還有C4、C5、C9等，這些資源是增產基本有機化學品的重要原料，是實現化石資源高效利用的一個重要途徑。另外，可以采用生物質替代化石資源，提高化學品以及油品的綠色化程度，它不僅不產生二氧化碳，還是負碳技術，對實現碳中和非常有利。二氧化碳也有望成為未來石化工業重要的碳資源。有二氧化碳作為原料，通過設計合適的反應路徑、合適的催化技術，理論上可以實現油品、化學品、烯烴、芳烴原料的生產。但目前在經濟性上還需要進一步提升。”

 

技術創新是抓手

 

三條路徑的實現，關鍵在于技術創新。“超過90%的化學品生產過程涉及催化。催化可降低反應過程能量消耗，實現定向轉化減少物耗。高效的催化技術是推動石化工業節能減排、可持續發展的關鍵。”楊為民表示。

 

以化石資源高效利用路徑為例，開發高效催化轉化技術，可提高石油資源利用率，實現節能降耗。“我國煉油能力位居世界第一，石油對外依存度突破70%，但大量煉化稀乙烯副產資源長期未得到充分利用，此前主要用于低值燃燒，資源浪費大。而稀乙烯制乙苯技術路線，可實現高價值利用。”楊為民指出，“寧波大榭建有世界最大規模的30萬噸/年催化干氣制乙苯裝置，2009年首次工業應用至今，已累計轉化稀乙烯1540萬噸，減少二氧化碳排放約1200萬噸。”

 

原料端的技術創新也為煉化行業綠色轉型提供了有力抓手，比如原油直接制化學品技術、化學品循環利用技術等。何盛寶舉例稱：“中國石油開發出的‘短流程、低能耗’原油催化裂解制低碳烯烴工藝技術，攻克了‘小分子難裂解、大分子易結焦’的技術難題，研發出成套工藝技術，投資少，能耗低，三烯收率高。該技術下一步將為煉化一體化型煉廠減油增化和減油增特生產調整提供技術支持。”

 

“未來10年，要精準把握科技在煉化行業轉型發展中的核心關鍵。科技創新是實現綠色低碳高質量發展的根本，要瞄準關鍵，穩定方向，持續投入，示范試驗先行，在核心產品工藝和催化劑等核心技術上實現突破。”何盛寶進一步指出。