聚力碳中和丨石油化工企业如何应对碳减排大考?

来源:汉斯曼集团(HQTS) 2021-07-02

导语

数据显示, 今年一季度,国内石油化工行业实现净利润2762亿元,同比增长6.38倍,超过2020年全年利润的55%

石油和化工行业是国民经济的重要支柱和配套产业。 目前,我国有20多种化工产品产能高居世界首位,已形成门类较为齐全的产业布局。 在危险化学品领域,全国生产经营单位已达21万家,能够生产危化品目录中几乎全部的2800多个产品种类。

但同时,我国化工行业的产业结构主要集中在低端层次,高端化工新材料、高端化工装备及尖端技术严重依赖国外。 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。

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

石化行业如何应对碳减排大考?

目前,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。
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。

技术是实现减碳目标的根本路径

首先,要对产业结构和产品结构作出调整 。 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,有利于降低整个行业的能源消费和碳排放。

其次,加工转化过程选择使用可再生能源。 石化化工领域需要消耗大量电能和氢原料,可以用一部分可再生能源替代,这也是一种降碳的路径。

同时,为了应对我国石油化工领域产品技术落后、能耗水平较高的情况, “十四五”规划也对石油化工行业科技创新做出部署,攻克一批产业关键共性技术,其中包括
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1、新催化技术领域 开发本质安全型催化加氢催化剂及绿色工艺、高选择性催化氧化催化剂及绿色工艺以及膜催化反应、催化精馏反应等催化/分离强化耦合绿色工艺、离子液体新催化剂及工艺工程化技术; 针对大宗化工产品的生物制造替代开展环境友好型生物催化剂及绿色工艺的研究; 从全生命周期角度考虑,开展失效催化剂中贵金属绿色回收及资源化利用,减少环境污染。  
2、过程强化技术领域 开发微界面强化反应、微化工系统、微波等外场强化技术及新介质/新材料; 开发危险工艺基于新型过程强化的本质安全技术及装备,开展若干典型精细化学品微化工及大宗化学品微界面强化反应工业化示范。
3、先进膜分离材料与技术领域 面向工业应用过程及节能减排要求,开发高性能、适应性强、多用途的陶瓷膜、有机功能膜及复合膜材料; 制备多种构型的膜元件并将其推广应用于多种工业分离过程,建立一批自主分离膜示范装置。  
4、信息与先进控制技术 全力打造一流的信息化能力,建立数字化、自动化、智能化的生产运营新模式和集约化、一体化的经营管控新方式; 构建以客户为中心、以互联网为载体的石化商业新业态。 推动先进优化系统(APC)、智能控制系统(Robust-IC)在石化和化工企业的应用。  
5、油气勘探开发领域 提高复杂区油气勘探技术水平,加大叠合盆地下构造层的资源发现率; 发展老油田、低品位油气提高采收率技术; 完善近海非常规油气资源高效开发技术体系; 发展常规、非常规油气地质工程一体化综合勘探开发技术; 推动由传统油气发展方式向智慧型、环保型油气发展方式转变。  
6、炼油工业领域 积极推进“炼化一体化”,从大量生产成品油转向生产高附加值油品和化工原料并重。 传统炼化技术要在新型催化剂开发、降低成本、优化操作上进行提升; 从分子角度开展新技术研究,满足国Ⅵ清洁油品的生产需求; 优化油品组成结构,加快基础油质量升级;多方式增产丙烯、芳烃及乙烯裂解原料。  
7、现代煤化工领域 开发大型先进煤气化技术; 提升煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、低阶煤分质利用示范项目技术水平; 研发高附加值煤制化学品、特种油品; 开发合成气一步法制化学品等短流程、差异化技术; 研发节能节水和环保新技术,提升产业绿色化水平。  
8、化工新材料领域 加快开发特种茂金属聚烯烃等高端聚烯烃材料、5G通讯新一代高分子材料、高性能芳杂环特种工程塑料、高性能特种尼龙工程塑料、高端功能膜材料等高端新材料,提高我国高端化工新材料自给率。  
9、精细及专用化学品领域 重点开发安全高效农药、环境友好型功能涂料、高性能染料、环保型胶黏剂、高性能表面活性剂、含氟含硅精细化学品制备技术以及微电子、印刷电路板(PCB)、液晶显示器(LCD)、锂电池用化学品等; 开发环保型聚合物添加剂、水处理化学品、油田化学品、个人护理用化学品等先进制备技术。  
10、传统化工领域 无机盐工业重点发展核用级硼酸、储能器件和超级电容器用钡盐、特种超细二氧化硅等超细粉体材料、纳米氢氧化镁等产品; 化肥工业大力发展缓释/控释肥料、增值肥料、新型专用肥等生产技术; 纯碱工业积极推广井下循环制碱工艺、热法联碱工艺、天然碱制碱和一步法重灰工艺; 氯碱工业重点开展电石法PVC无汞催化剂产业化应用示范。  
11、安全环保领域 针对大型生产装置,开发能量系统优化、梯级利用和余热综合利用技术; 加强节能减排相关共性技术和关键设备的开发和推广。 积极开发VOCs减量化技术和装备以及含盐废水资源化等技术; 开发废塑料、废橡胶、废纤维等化学再生与回用技术;开发蒸馏残渣、废催化剂无害化和资源化关键技术。 从化工过程、化工厂、化工园区3个层面开展安全技术、装备、管理研究与创新,提升工艺本质安全化水平,强化危化品和化工园区安全管控能力。

聚力碳中和,HQTS在行动

石油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。 但石化行业仍面临诸多挑战: 低端产品过剩,高端产品对外依存度高,等等难点。 石油化工企业应在产品的设计、采购、建设、运营、维护等全生命周期中,做好供应链管理,优化系统、工艺及设备,实现碳减排。

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