经过70多年的发展,我国石化工业已建成门类齐全、品种配套、技术先进、具有较强竞争力的现代工业体系,炼化工业规模已跃居世界首位。然而,在产能过剩、低碳发展任务紧迫等多重挑战下,炼化行业未来怎样从源头低碳、过程减碳及终端固碳等路径实现降碳?3月22日,在京召开的2023中国石油炼制科技大会上,多位院士、专家分享了真知灼见。
产能过剩且降碳难!
2022年,我国建成投产的炼化企业共228家,炼油和乙烯产能分别达到9.28亿吨/年和4675万吨/年,均超过美国,跃居世界第一石化大国。但全年原油加工总量为6.76亿吨,平均开工负荷为73.4%,产能严重过剩。中国石化石油化工科学研究院有限公司董事长、总经理李明丰指出,石油化工行业面临的挑战之一是国内炼油能力过剩,当前已过剩约1/3,同时原油、天然气对外依存度过高,严重影响能源安全。
中国工程院院士、中国石化上海石油化工研究院院长杨为民指出,随着“双碳”目标实施与“能源转型”进程的不断加快,石化工业节能减碳、绿色发展任务艰巨。
中国科学院院士、中国石油大学(北京)碳中和未来技术学院院长、教授、博士生导师徐春明表示,石油高效精细化利用是国家重大需求。当前,产品转型、节能减排及智能化给石油精细利用和低碳转化带来了新挑战。
中国工程院院士曹湘洪指出,在“双碳”的战略目标下,以电动汽车为代表的新能源汽车将加快发展,但电动汽车和氢燃料电池汽车的降碳在未来的发展过程中存在诸多挑战。
炼化行业降碳的几大途径
1.优化汽柴油中烃分子结构,提供高清洁油品
曹湘洪认为,虽然未来汽柴油的消费量将逐步减少,汽柴油在地面交通能源中从市场独占向油、气、电、氢共存转变是大趋势。但油的市场主体地位至少会延续很长一段时间,到2050年燃油动力汽车保有量在汽车保有量中仍有可能占主体地位。炼油企业应主动担当,优化汽柴油中烃分子结构,寻找合适的低碳添加物,生产高效、高清洁汽柴油。
中国工程院院士李大东也认为,近中期交通运输仍以化石燃料为主要动力,炼油工业肩负着提供清洁油品的重要任务;中远期,炼厂将从油化结合型向化工型转化,主要任务是生产清洁交通运输燃料、有机化工原料、高价值特种产品和减少CO2排放。
2.转型应分阶段有序推进
中国石油化工信息学会副理事长、中国石油炼化与新材料分公司高级副总经理何盛宝表示,未来炼化行业将围绕原料构成、用能方式、生产过程、产品结构,向绿色低碳可持续高质量发展方向转型。“双碳”目标下,转型应分阶段有序推进:以2030年碳达峰为分界线,实施各有侧重的转型发展路径。
3.推进绿氢与绿电耦合,发展CCUS技术
中国科学院院士、中国石化股份公司总工程师谢在库表示,现代炼油化工体系减排降碳的基本路径为:化石能源的优化利用,可再生能源及氢能的规模化利用和CO2处理与负碳技术。
杨为民也认为,应加快CO2化工利用的技术开发。当前全球CO2化工利用总规模约1.15亿吨/年,化肥和大宗有机化学品仍为其主要途径。我国CO2化工利用技术发展方向为:一是催化加氢制大宗化学品(合成气、甲烷、甲醇/乙醇、低碳烯/烷烃、芳烃、燃油等);二是非加氢路线制精细化学品(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸盐、羧酸、聚碳等)。