“双碳”目标下炼化行业的技术突围之路

编者按:“双碳”目标对包括石化行业在内的许多行业的未来发展格局产生了深远影响。能源开发利用技术的革命性进步是能源转化的基本保证。6月17日至18日，以“创新支撑高质量发展，绿色引领产业转型”为主题的中国炼油技术高端论坛在京举行。集团副总经理凌益群出席并作了题为《关于以“双碳”为引领的炼油转型的探讨》的报告。来自石油石化企业和科研院所的200多名院士、专家参加了论坛。

与会专家表示，在碳峰值和碳中和的背景下，炼油化工企业应加快结构调整和产业转型升级，大力开展绿色炼油等前沿技术研究，循环化学和二氧化碳捕集利用，积极拥抱产业转型，顺应发展潮流，实现可持续高质量发展。

炼化行业在“双碳”目标下面临的挑战

●炼油产能过剩

●产品结构不合理

●碳管理标准不健全

●缺乏原创性创新能力

碳峰和碳中和目标的实质是加快化石能源向非化石能源的转变。2020年，非化石能源仅占一次能源消费的14.2%，而化学能源占一次能源消费的85.8%。能源转型还有很长的路要走。

在“双碳”目标下，炼油化工行业作为中国工业体系中主要的碳排放主体之一，面临着巨大的挑战，同时也面临着巨大的机遇，主要表现在以下几个方面。

1、产能过剩，产品结构不合理

中国的炼油产能严重过剩。2020年，中国炼油总能力达到8.9亿吨，年原油加工能力为6.47亿吨，工厂开工率仅为74%。此外，替代能源的快速发展抑制了成品油需求的增长，这将进一步加剧未来炼油厂的产能过剩。根据预测,对成品油的需求将达到峰值2025年和2035年之间,但对化工轻油的需求仍将保持高速增长,和炼油和化工产品的结构将大大改变未来,这将从生产成品油转移到生产化工原料。

2. 企业碳减排压力与潜力并存

石化行业的能源消耗总量较大，仅次于冶金行业。多年来，节能减排一直被视为改变行业增长方式的重要课题。企业采取了一系列措施。目前，炼油化工企业的碳减排潜力非常大，碳管理才刚刚起步。企业碳强度不均衡，需要做很多规范、标准的工作。

3.原有创新能力不足，高端技术研发能力不强

在“双碳”目标下，行业发生了翻天覆地的变化，绿色能源和高端化学品已成为全球竞争的技术前沿。技术突破需要基本积累，技术突破不连续是普遍规律。

目前，新反应工艺和分离工艺的突破是分子精炼领域的重要前沿。在化工领域，高端化学品仍处于研发较多、应用较少、转化率低、产业化较少的阶段，特别是在一些尚未完全实现国产化的领域，如高端聚烯烃、弹性体、降解材料、功能薄膜、电子化学品、等。

炼化工业转型发展之路

●减少油量和增加

●清洁、低碳燃料

●可再生能源制氢

●数字转换

●多能源耦合智能低碳能源系统

●生物精炼和化学药品回收

在“双碳”目标下，炼油化工行业要找到新的定位，培育新的优势，积极实施新的措施。绿色碳科学的未来是将传统石油石化行业与可再生能源、氢能、二氧化碳、高端材料等相结合的新型循环利用体系。其中，核心技术的突破无疑将起到主导作用。会上，专家们提出了炼油化工行业在选择转型发展道路时必须考虑的几个方面。

1. 产品结构调整

运输中主要的油料机具所带来的耗油量的变化，必然会推动炼油产品结构做出相应的调整。减油增产是炼油产品结构调整的主要途径之一。目前原油直接转化和间接转化有两种技术路线，其中原油直接裂解有一定的质量要求。

2. 大力推进结构调整

节能作为第五能源，无论在运营中还是新建炼油厂都应放在突出的位置，重视能耗指标。未来炼油厂的能源结构可从以下几个方面进行调整:燃料应清洁低碳，减少煤炭的使用;电力应通电两次，尽快更换绿色电力。锅炉可能不是要求;合理匹配和利用余热资源。

3.氢能开发利用

氢能是间歇性可再生能源系统中不可缺少的能量载体。在碳中和的情况下，未来炼油厂使用的氢将主要来自可再生能源生产的绿色氢。未来氢能发展的技术重点将是可再生能源制氢技术、低能耗储氢运输技术、氢能利用安全保障技术，包括标准制定、检测评价、自动传感、氢能源安全排放等。

4. 数字转换

炼油化工行业数字化转型必须以价值为导向，加快行业数字化和数字化工业化，实现相互融合、相互促进，最终达到提高效率的目的。目前，工业数字化和数字生态尚未完全形成。

对我国而言，产业数字化的核心是软件。从全球来看，工业企业数字化的主要课题是传感器和传感材料的改造，以及场景的虚拟可视化的实现。

5. 炼油布局调整

在“双碳”目标下的炼厂布局调整中，应同时考虑炼厂一体化、市场、资源和可再生能源等因素。风能、光能和核能等可再生能源的布局可能是优化未来炼油厂布局的重要因素。

建立光伏、风电、核电、水电解制氢等电、气、氢多能源耦合的智能低碳能源体系，是炼油化工企业减少碳排放的重要途径。通过调整炼油厂布局，以发电、供气、供热、供油为主体，高效转化化石能源。

6. 生物精炼和回收化学品

我国生物质能资源丰富，从农林废弃物到废油，都需要全产业链的考虑，才能充分利用，实现经济效益。生物质可以制成燃料组件，用于生产生物喷气燃料等运输燃料，也可以通过糖平台和生物质气化来生产化学品，以及各种生物基树脂、纤维和橡胶材料。

循环化工具有巨大的发展潜力。专家估计，到2050年，全球将产生120亿吨废塑料，而发展废旧材料回收技术是未来的一个重要发展趋势。此外，二氧化碳的回收问题也有一部分需要通过化学或化学手段来解决。首先要对循环化工行业进行源头改造，对聚合工艺进行改造。在生产过程中应考虑回收、加工和利用。

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