双碳之下,炼化企业如何减碳?

文章来源:中国石油报崔翔宇 杨树林 王2022-03-30 08:46

炼化业务是保障油气田后路畅通和满足油品、化工品终端需求的关键环节,是推动我国经济高质量发展的关键产业之一,但同时又是能耗大户。在“双碳”目标下,炼化企业如何选择降碳路径?如何把握经济效益和环保效益之间的关系?
 
政策经济技术“三管齐下”稳妥有序安全降碳
 
文/ 安全环保院大气污染防治技术专家
 
随着温室气体排放指标进入硬约束时代,炼化企业严控碳排放成为重要要求。“十四五”期间仍然是炼油和化工产能建设的投资高峰期,预测到2025年,我国炼油加工规模将接近年10亿吨,乙烯装置年产能将超过6300万吨,均跃居全球第一位。
 
预计2030年后,石油占能源结构比例开始下降,但化工品需求将大幅增加。产品由燃料型向化工型转变,亟须解决燃料油产能过剩、高端化工产品自给率偏低等问题。这意味着从碳达峰至碳中和阶段,企业进入快速转型发展期,化工产品需求增加和行业碳排放“双控”的矛盾日益突显。
 
2021年以来,国家、地方和行业先后密集出台相关指导意见和监管要求,多数大中型企业均研究和编制了碳达峰碳中和实施方案。以绿色、低碳、数字化转型为重点,加快推动石油和化工行业建立高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系,提升石化产业绿色低碳发展水平和可持续发展能力。
 
对于“存量”部分的降碳策略,即现有工艺路线、产品和生产设施。一是空间布局上协同集聚,低效产能有序退出,加快淘汰落后机电产品和技术,推动新旧动能转换。二是持续加强节能降耗,实施能源系统优化、过程强化与节能技术改造,包括全厂用能平衡优化、能源梯级利用、提高余热(余压)利用率、公用工程系统优化等。三是开展全面节能诊断,开展重点用能设备节能管理,能效达到标杆水平的产能比例要超过30%,低于基准水平则限期整改或淘汰等。
 
对于“增量”部分,即“减油增化”等产品调整和能源结构调整等深度转型。一是高品质产品升级,推动产品多元化发展,积极拓展下游产业链深加工,以及围绕以氢能为代表的回收、生产、供应等。二是实施清洁能源替代,提升以“绿电”为代表的新能源比重,推动电气化改造,提高绿电消纳比例。三是大力推进以二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)为代表的减碳/负碳技术,抵消化石燃料与过程碳排放。
 
炼化行业碳中和目标实现所依赖的技术主线,即首以节能提效、继以绿电等清洁能源替代、辅以CCUS等技术托底。在国家层面上,涉及不同区域、不同时段及不同产业的复杂协作,而对于企业个体而言,则在成本、技术、环保等方面存在诸多不确定或不明朗。这些因素交织在一起,相互影响制约,企业面对艰难挑战与重大抉择。
 
从经济角度看,如何在满足碳减排目标下使生产成本最低且实现效益,是需要考量的关键问题。比如,技术研发需要多少前期资金投入,新能源新材料成本几何、供应是否充足,碳价与交易成本能否承受等。
 
从技术角度看,对于路径选择的备选方案不足。国际上提出多种不同的碳中和实现路径,例如以氢能为核心、生物质燃料、碳一循环等。主攻其一则要承担机会成本和失败风险,多条战线作战则精力分散且易顾此失彼,企业面临两难选择。
 
从环保角度看,现阶段容易忽视的是,能源与化工商品的供给总量其实并未减少,但形势发生显著变化。如何解决新能源新工艺对生态和环境造成的压力,还缺少系统策略与技术保证。
 
炼化行业是与油气供应和消费联系最紧密的行业。对于具有石油生产、炼制和化工上中下游一体化优势的企业来说,降碳具有一定的综合经济效益可行性,也易于将低碳管控与生产运行相结合。
 
炼化企业要深刻认识碳达峰碳中和工作的重要性、紧迫性、长期性、复杂性,切实担负起转型升级的发展责任。要做到稳妥有序、安全降碳,需要政策、经济、技术“三管齐下”。
 
从政策上,要强化产业政策标准协同,加大配套监督管理力度,建立科学统一高效的设备能效与节能量评定规范,及基于工艺流程和产品的碳排放核算与上报标准,合理明确各阶段各企业降碳目标,使全行业都纳入规范协调的统一管理与指导。
 
从经济上,作为从源头控制碳排放的最有效路径,建立炼化固定资产投资项目碳排放审查制度,适时适度逐步推进碳交易或开征碳税,利用经济杠杆“指挥”企业投资与运营行为,利用财政补贴等手段扶持新兴低碳产品与技术尽快实现产业化。
 
从技术上,现有商业化技术在提效与减排方面的“加速度”或增幅有限,难以满足碳中和目标,因此需要更加注重基础性研究,加大颠覆性革命性技术的布局和投入。同时,扩大技术合作的广度和深度,加强不同领域、不同层级、方式更加灵活的合作共赢。(安全环保院袁波、徐文佳、聂凡对本文亦有贡献) 本`文-内.容.来.自:中`国^碳`排*放*交^易^网 ta np ai fan g.com

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