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碳排放貫穿全產業鏈 石化行業該如何通過碳減排大考

來源:互聯網 2021-05-12 10:41中投網 A-A+

  核心閱讀 實現碳達峰、碳中和最根本的力量和動力是技術。一方面是節能減碳的技術,比如原油直接制烯烴,煉廠就可以跳過燃料這一步直接生產有固碳作用的化工品;另一方面是二氧化碳的再利用技術,最理想的是在化工方面的再利用,比如二氧化碳和氫進一步反應生產化工產品。

  近日,國家發改委產業發展司赴山東調研石化化工產業發展情況,并實地調研了萬華化學集團、裕龍島煉化一體化項目。據透露,國家發改委正積極開展石化化工行業碳達峰、碳中和相關工作,以統籌發展與減排的關系,推動碳達峰、碳中和目標如期實現。

  作為以化石能源加工為主的傳統行業,石化化工產品貫穿于社會生活的方方面面,產生的碳排放不容小覷。來自石油和化學工業規劃院的數據顯示,石化化工行業生產過程排放的二氧化碳占全國碳排放的比重約13%,占工業領域碳排放比重約17%。除此之外,基于化石原料生產出的產品又將碳延伸到終端消費領域。

  在碳達峰、碳中和目標背景下,全國碳市場第一個履約周期于今年1月1日正式啟動,“十四五”期間,包括石化化工等在內的八大行業均將被納入全國碳市場。石化化工企業應如何主動適應碳達峰、碳中和下的發展形勢,實現低碳綠色發展?

  碳排放貫穿全產業鏈

  基于化石能源的加工利用,石化化工行業可謂既是能源的消耗者,又是能源的生產者,不僅生產過程中消耗化石能源,生產出的產品也會將碳延伸到終端消費領域。

  據了解,石化化工企業生產過程中的碳排放主要來自兩方面--用能排放和工藝排放。其中用能排放是指化石燃料燃燒的直接排放,以及外購電力、蒸汽等能源所產生的間接排放。工藝排放則是指生產流程中產生的碳排放以及設備、部件泄漏導致的逃逸排放。

  “石化化工行業包括的子行業特別多,大多數碳排放都來源于化石燃料的燃燒。比如石化中的乙烯行業,需要用加熱爐,燒天然氣等燃料,燃燒之后會產生二氧化碳;化工企業提高動力的過程中,需要配置燃料鍋爐,有的燒煤、有的燒天然氣,這個過程中也需要排放二氧化碳。”石油和化學工業規劃院院長助理、教授級高工王鈺表示,“再比如煤化工行業,生產過程中重要的變換反應,會產生二氧化碳和氫氣,這個二氧化碳也就排走了。”

  除了生產過程,在終端消費領域,石化化工行業產品也會產生大量碳排放。

  “從用途端來看,大部分石化化工產品是會變成二氧化碳的。比如石油消費里有一半產品是要做燃料的,像交通領域的汽柴煤油通過燃燒變成二氧化碳。”中國石化集團經濟技術研究院市場營銷研究所專家李振光稱,“另一部分是作為化工原料,生產乙烯、丙烯等,這些不會直接變成二氧化碳,最終形成了塑料、服裝,有一定的固碳作用,但是他們在最終用途之后也有一部分會變成二氧化碳,比如塑料垃圾的焚燒。”

  碳減排下面臨多重壓力

  在多位受訪者看來,從責任劃分角度講,石化化工行業的碳減排壓力,主要在于自身生產過程中的碳排放,生產的產品在終端消費領域帶來的碳排放,則屬于交通領域或社會管理的范疇。

  “石化化工企業首先要面對節能減排的挑戰,現在石化行業大多能耗水平比較高,煉化企業進一步提高效率、降低單位能耗,存在較大的挑戰。要么就改進生產工藝、縮短流程,這是投資比較大的。要么就是使用清潔或可再生能源,這對煉化企業來說也會進一步提高成本。”國務院發展研究中心資源與環境政策研究所研究員郭焦鋒指出。

  具體來講,考慮到不同產品的市場需求,生產端的節能減排壓力也有所不同。

  “成品油在2030年肯定是能夠達到消費峰值的,因為這部分已經找到了替代路徑,就是新能源汽車。需求端達峰的話,煉油領域生產端碳達峰的壓力也就沒那么大。”李振光指出,“從化工生產的角度講,因為下游的需求還在增長,預計到2035年甚至2040年才能達到需求的平臺,相當于化工這塊的生產規模還在持續增加,生產環節的用能也是會持續增加的,所以化工領域的減碳壓力相對更大。”

  除了直接的碳排放壓力外,多位受訪者指出,終端能源消費結構的變化,也會反過來影響石化化工領域的生產經營。

  “在碳達峰、碳中和背景下,所有的煤炭、石油、天然氣等化石能源的生產加工者,肯定都會面臨企業轉型的壓力。”李振光表示。

  郭焦鋒進一步指出:“煉化領域現在整體產能過剩,將來過剩產能可能要達到2-3億噸,在競爭很激烈的情況下,又要求提高節能減碳的水平,在某種意義上講會進一步增加他們的成本。如何在競爭非常激烈的市場環境下,實現碳中和目標,各企業都要做很大工作。”

  技術是實現減碳目標的根本路徑

  碳達峰、碳中和是我國明確的戰略發展方向,石化化工行業關系我國國民經濟命脈,如何主動適應碳達峰、碳中和發展大勢?

  在李振光看來,首先是產業結構和產品結構的調整。“目前整個石化化工產業中,仍存在一些落后產能,先進的煉油廠單位產品能耗可能只有老舊煉廠的60%。如果能夠進行新舊產能的替換,相當于節約了能耗,有利于降低整個行業的能源消費和碳排放。從產品結構上講,燃料在達峰,化工產品在持續增長,企業可以做一些結構調整,走向低碳的化工方向。”

  “再有就是一些可再生能源、原料的替代,比如可再生電力、可再生氫。石化化工領域需要消耗大量電能和氫原料,可以在風、光資源豐富的地區進行適當的試點,比如西部煉廠的用電、用氫,可以用一部分可再生能源替代,這也是一種降碳的路徑。”李振光建議。

  王鈺也對此表達了類似的看法:“雖然石化化工行業是加工轉化化石能源,但在加工轉化過程中,有高碳和低碳的原料可選。比如生產甲醇的原料,現在更多是煤制甲醇,若能提高低碳原料天然氣甲醇的比例,有利于源頭降低碳排放。石化行業也可以多利用輕烴、液化氣等低碳原料生產烯烴及下游產品,整個流程短了,也能實現源頭降碳。”

  “總的來說,我認為實現碳達峰、碳中和最根本的力量和動力是技術。一方面是節能減碳的技術,比如原油直接制烯烴,煉廠就可以跳過燃料這一步直接生產有固碳作用的化工品。另一方面是二氧化碳的再利用技術,最理想的還是在化工方面的再利用,比如二氧化碳和氫進一步反應生產化工產品。如果真的能夠在技術上大規模實現,又能有較低的成本,相當于真的找到了碳中和的路徑。但這是企業需要久久為功、長期投入的。”

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