我国石化行业正处在结构调整、提质增效、降低能耗的转型升级关键时期，面临产品高质化、运营高效化、生产绿色化等一系列挑战。在“双碳”目标背景下，石化和化工各细分行业一方面将继续实施落后产能淘汰、推进产能整合；另一方面通过清洁生产、绿色发展以及技术创新来实现产业价值链提升。炼化行业应如何抓住“双碳”目标带来的机遇，充分迎接挑战？低碳转型又面临哪些压力？近日，霍尼韦尔特性材料和技术集团副总裁兼亚太区总经理刘茂树以及霍尼韦尔UOP中国副总裁兼总经理项雷就相关话题接受了本刊记者的采访。
低碳转型需以技术为抓手
炼化行业作为我国经济支柱行业之一，是仅次于电力、钢铁、水泥的第四大碳排放行业。目前，炼化行业正在逐步淘汰落后产能，加速推进绿色转型发展。
刘茂树表示，炼化行业低碳转型升级中面临的难点主要在于：“双碳”目标为炼化行业在转型上带来了时间紧、任务重的压力；可再生清洁能源的开发及生产成本高，技术创新需求高；此外，创新技术实现落地面临着投产设备成本高和高技术人才短缺等难题。炼化行业实现低碳转型需要依靠新技术和新设备。随着国家政策加强对碳排放指标的管控，越来越多的企业开始投入新技术，采购新设备，帮助降低企业碳排放。从目前来看，行业转型及换新的趋势正在逐渐走高。
生活水平的提升带来了下游化学品逐渐旺盛的消费需求，需求的增长也激发了企业产能的提升。项雷认为，“双碳”目标背景下，降低能耗、提升效率，找到一条适合炼化行业长期可持续发展的路径将会是实现全行业低碳发展的关键。随着炼化一体化项目装置逐渐兴起，对炼化项目的大型化、一体化、智能化以及绿色发展和清洁低碳发展都提出了要求。因此，在“碳达峰”“碳中和”背景下，炼化企业应加快结构调整和产业转型升级，大力开展绿色炼油、循环技术应用、二氧化碳捕集和利用技术、以及积极利用数字化手段，拥抱产业变革、顺应发展趋势，实现可持续、高质量发展。
在新技术的驱动下，炼化企业的转型和低碳化生产必将给中国企业带来更多新的机会。对此，刘茂树指出，作为炼化行业领先技术和解决方案提供商，霍尼韦尔凭借在可持续发展和节能减排方面的丰富经验和技术优势，正在通过开发及推广一系列创新技术和解决方案，帮助炼化企业加强节能降耗、快速调整原料及产品结构，积极推进技术创新，从而实现转型升级。
项雷表示，霍尼韦尔UOP能够利用新的手段帮助客户进行优化改善。原料方面，霍尼韦尔UOP通过工艺技术路线转变来实现“减油增化”；工艺方面，霍尼韦尔UOP发布的分子管理技术，能够帮助客户平衡碳氢转化率，从而把原油里的碳氢化合物有效转化成石化产品；运营方面，霍尼韦尔UOP主要通过数字化手段，为客户找到能够达到效益提升、环保优化的解决方案；排放方面，霍尼韦尔UOP拥有高效燃烧技术、碳捕集技术等，能够帮助客户找到改进空间，达到环保目标。
刘茂树强调，炼化一体化的本质目的是减油增化，减油增化的过程本身就是巨大的减碳过程，因此未来也将有望出现零油品炼厂，有效实现炼厂减碳增效。在工艺路线的规划上，相比以往注重经济性及投资回报，环境、社会、公司治理（ESG）以及环保效益会成为实现低碳发展需考量的重点。此外，使用可再生原料，实现资源循环利用，也是实现节能增效的重要手段。
创新技术助力行业低碳转型
刘茂树指出，随着我国“双碳”目标的提出，包括化工行业在内的碳密集产业对低碳减排解决方案的需求正在持续增长，多种创新技术不断涌现。其中，可将炼油厂或工厂、发电厂排放的二氧化碳从源头上捕获并进行储存的碳捕集、利用和封存（CCUS）技术成为助力实现行业低碳转型的选择之一。
鉴于CCUS技术目前的较高成本，将该技术纳入清洁能源技术范畴统筹考虑，并率先运用在清洁能源等相关领域，是实现CCUS技术落地的方式之一。例如将制氢技术与CCUS技术有机结合，在制氢过程中增加碳捕集和封存应用，在扩大氢能产能同时，促进CCUS技术的推广和应用。
例如，沃巴什谷资源有限责任公司（Wabash Valley Resources LLC）在其位于美国印第安纳州西特雷霍特（West Terre Haute）的气化厂改建项目中采用一系列霍尼韦尔CCUS技术，每年将捕集和封存165万吨二氧化碳并生产清洁氢能，该项目是美国迄今为止最大的碳封存项目之一。
CCUS技术在中国发展虽然起步较晚，但基于发电厂和煤炭气化的工业经验，中国在发展碳捕捉技术取得了快速进步，市场潜力向好。依靠与能效提升、终端节能、储能、氢能等多领域多技术共同组合，CCUS技术可为实现“碳中和”提供经济可行的解决方案。随着“十四五”能源规划和“双碳”目标的制定与落实， CCUS技术的发展将迎来新的机遇与前景，为炼化等行业实现低碳转型带来福音。
虽然CCUS技术拥有广阔的应用前景，然而支持碳捕获和封存技术（CCS）及设备的稳定运营会产生较高的成本，这是目前困扰CCUS技术大规模投入炼化等行业、实现商业运营的主要障碍之一。因此，如何在设备运营中减少能耗及运营成本，将成为未来CCUS技术改进的主要任务。
在采访中，项雷对未来CCUS技术在炼化行业中的应用表示看好。他指出，霍尼韦尔拥有领先的碳捕集技术组合，并不断与行业伙伴携手创新，实现以更低的成本捕集发电厂和重工业等行业排放的二氧化碳。具体技术包括：霍尼韦尔UOP模块化MOLSIVＴＭ分子筛脱水装置和PolybedＴＭ变压吸附(PSA)装置，可以用于分离气化装置中的二氧化碳和处理合成气。Ortloff二氧化碳分馏技术可生产高纯度的液态二氧化碳流，同时分离出将由变压吸附装置纯化的富氢流。二氧化碳流将被送往永久性地质封存，而富氢流则可作为氢气涡轮机燃料用于发电。富氢流还可用于化学合成，或作为清洁的运输燃料销售。
然而，项雷直言，当前我国CCUS技术的发展也面临诸多问题。例如，二氧化碳在捕集后如何被更有效利用，仍在研发进展中。目前捕集后的二氧化碳可以用于地下注气储存，也可供油田利用于产油，未来希望有更多可以有效固化二氧化碳并加以利用的技术。由于二氧化碳结构比较稳定，改变其分子结构需要大量的能量，霍尼韦尔UOP作为CCUS技术解决方案供应商之一，也正在就如何有效利用二氧化碳展开技术研发。此外，经济性也是CCUS技术面临的挑战之一，目前可实现的油田注气可以产生经济效益，然而已知的其他利用技术及方式，需要投入额外成本处置捕集后的二氧化碳，如何平衡其中的经济性，提高经济效益，也是CCUS技术实现落地应用面临的挑战。
基于这些挑战，霍尼韦尔UOP正在与客户一起研发探索成本更低的碳捕集技术，同时希望能够得到来自政府以及产业等方面的更多支持，帮助企业勇于投资，将创新技术投入实践。总而言之，霍尼韦尔UOP看好CCUS技术的发展前景。CCUS技术可有效削减温室气体排放，这项技术的推广对于实现可持续发展来说势在必行。
在中国“碳达峰”与“碳中和”目标的推动下，霍尼韦尔看好能源、航空、化工等行业推动节能减排、实现可持续发展带来的机遇。刘茂树表示，作为致力于推动可持续发展的数字工业高科技企业，霍尼韦尔的核心业务契合中国的市场需求和发展趋势，公司约60%的新产品研发都以改善客户的环保表现和社会效益为出发点。在中国，霍尼韦尔贯彻“东方服务东方”发展战略，通过在中国应用公司越来越多的可持续发展技术，积极携手中国合作伙伴推进节能减排，抓住可持续发展带来的转型机遇，实现高质量发展。