要活在碳上，不要死在碳下-石化行业绿色低碳转型路在何方

在近日召开的2021年度石油和化工行业能效“领跑者”、水效“领跑者”发布会暨节能降碳技术交流推广会上，记者了解到，目前距离2030年碳达峰只剩7年有余，但能源价格不断上涨，行业结构性矛盾依然突出，能源转型面临关键技术和成本掣肘，企业现状与国家预期、节能节水降碳水平与发达国家仍存差距，企业碳达峰行动方案制订尚待完善等诸多现实问题，都深深影响着行业碳达峰的进程。而想方设法“活在碳上”，不断提升观念，实现技术、管理创新，应成为行业未来“脱碳”的主攻方向。

宏观环境压力不容小觑

“全行业绿色低碳转型正面临多重挑战，必须进一步增强节能减排工作的紧迫感和责任感。”中国石油和化学工业联合会会长李寿生作主旨报告时指出。

这些压力挑战既来自宏观环境，也来自产业政策。

李寿生说，首先，我国经济发展面临需求收缩、供给冲击、预期转弱“三重压力”，给行业发展带来新的挑战。能源价格大幅波动，导致行业生产运行成本大幅增加。根据国务院发展研究中心发布的《宏观经济形势月报》，截至7月22日，秦皇岛5500大卡动力煤价格为1215元/吨，较去年年末上涨了54.1%，对于行业生产带来成本压力。“双碳”目标倒逼行业产业结构调整加速，高能耗、高排放行业进行升级改造，均需要较大的资金投入，企业经营成本将进一步增加。叠加上半年全球经济下行，行业企业出现成本上升、盈利下降的概率大增，导致低碳转型发展压力巨大。

其次，能源转型仍然面临技术、成本等多重挑战。从传统能源向绿色能源转型不可能一蹴而就，短时期内打破既有的能源格局，将会催生更多不确定性因素，导致出现阶段性、结构性供需失衡和非理性价格宽幅震荡。在确保能源安全的前提下，如何先立后破，稳妥有序推进能源转型，对能源行业来说也是重大时代命题。

再次，去年以来，国家密集出台多个文件涉及节能节水降碳工作，如2021年10月，国家发改委发布《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》。今年2月，国家发改委等4部门又联合发布《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022年版)》，旨在指导各有关方面科学有序开展重点领域节能降碳改造升级工作。这些政策对石化行业存量和增量项目的能效水平提出了严格明确的要求，令作为能源消费大户的石化行业面临着节能降耗的巨大压力和现实挑战。

行业自身节能减碳也存短板

除外部压力外，行业自身短板带来的节能降碳压力也不容忽视。

李寿生指出，当前，行业低端过剩、高端短缺的结构性矛盾面临加快调整的挑战，也带来转型成本的提高。2021年我国化工新材料产量约为2900万吨，但消费量却高达4050万吨，缺口近1150万吨，自给率仅71%左右。尤其是在一些关键的树脂材料、特种纤维、高性能膜材料、电子化学品等领域，短板问题更为突出。为保障国内产业链安全，行业还需要提升国内大宗产品保供能力，扩大部分产品生产规模。在提高生活质量、调整能源结构等目标驱动下，新能源用化学品、化学合成材料及其复合材料、功能性化学品、生命科学产品等需求大幅增长，还需要新增一定的化工生产装置。随着产业结构升级、产品品质提升及环保要求提高，客观上将需要增加一定的能耗。上述情况都可能产生碳排放的增量，如何兼顾满足国内需求和行业控排很考验智慧。

中国化工节能技术协会副秘书长金国钢则指出，以乙烯为例，2015～2019年，国内乙烯综合能耗下降了6.3%，达到8000千克标准煤/吨。但与国际先进水平相比，国内石化产品能效水平仍有很大差距。如2019年国内单位乙烯综合能耗比国际先进水平高出27%，主要原因是原料路线不同。我国乙烯生产主要以石脑油为原料，而国际上大部分采用乙烷作为原料。

“随着节能工作的深入，节能难度逐渐增加，节能的投资回报率也日益减少，节能工作还远远没有达到最优的程度。”金国钢说。

会上，还有业内专家谈到，在制订“双碳”规划和方案上很多企业都很积极，也做了实施路径的研究。但他们在方案制订中普遍存在一些问题，主要表现在：一是有些企业没有全面梳理核算自身碳排放情况，导致编制的碳达峰方案缺乏数据基础；二是没有充分考虑自身产业布局、发展阶段，设定的碳达峰目标缺乏科学依据；三是提出的碳排放峰值较当前水平高出很多，推动产业转型力度不大；四是没有深入研究碳减排途径，方案中缺乏切实可行的措施。

要“活在碳上”，不要“死在碳下”

李寿生谈到，“双碳”目标下，全行业要坚持系统性思维，探索拓展高质量发展新路径，努力走出一条低碳排放的新路子。要努力“活在碳上”，而不要“死在碳下”。

李寿生说，一方面，全行业要积极开展节能降碳改造升级，探索减污降碳协同推进机制。要围绕炼油、乙烯、合成氨、电石、氯碱、纯碱、黄磷等传统高耗能行业，以先进适用节能技术装备应用为手段，全面推进传统行业绿色制造关键工艺技术改造，强化技术节能。开展能源审计和节能诊断，对能源的购入存储、加工转换、输送分配、最终使用等环节实施动态监测、控制和优化管理，将能源“吃干榨尽”，实现系统性节能降耗。围绕高耗水行业，要推广节水工艺、技术和装备，推进水资源循环利用和工业废水处理回用，进一步减少废水排放。全行业要从全生命周期的视角统筹考虑能源消耗和碳排放问题，寻求减污降碳的可行路径，同时实现效益增长。

另一方面，行业要积极参与碳市场建设，加强碳资产管理意识。去年7月16日，全国碳排放权交易市场正式启动。未来，石化行业也将纳入全国碳市场。此外，今年6月，欧洲议会通过了“碳边界调整机制”(CBAM)修正案。不管是碳交易市场还是欧盟碳关税，都要求广大企业将碳排放纳入企业战略制定和风险管理范畴，主动开展碳盘查工作，增强碳排放数据管理及碳资产管理意识，加快建立统一、全面、长效的碳资产管理制度。

能源转型要兼顾安全与创新

要实现“双碳”目标，重要的是加快推进能源结构调整，为我国能源转型创造新引擎、增强新动能。

李寿生强调，当前，可再生能源、氢能等一大批新兴能源技术正加快突破，成为全球能源向绿色低碳转型的核心驱动力。全行业要科学谋篇布局，先立后破，立足长远，全力打造清洁低碳、安全高效、多元供应的现代能源体系。此外，行业在加快新兴能源的技术创新的同时，也要保障传统能源的供给安全。

而要积极助推行业绿色低碳转型，完善标准体系建设非常关键。在能耗标准方面，行业要加快节能标准更新升级，扩大能耗限额标准覆盖范围，开展行业节能诊断、能源审计等配套标准制订。在节水标准方面，行业要继续开展重点产品水耗限额标准制订工作。在碳排放标准方面，行业要加快制订重点子行业企业碳排放核查核算标准、重点产品温室气体排放标准，完善低碳产品标准标识制度。此外，围绕绿色生产与生态设计、清洁生产、资源综合利用、废弃化学品处理与处置等领域，行业应加快建设石油和化工行业绿色标准体系。在“十四五”期间，初步形成结构合理、层次分明、重点突出、适用性强、基本满足行业绿色低碳转型需要的标准支撑体系。

李寿生谈到，行业还要加强创新驱动，用关键核心技术的创新赋能行业高质量发展。今年8月18日，科技部等9部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022～2030年)》，提出到2025年实现重点行业和领域低碳关键核心技术的重大突破，到2030年进一步研究突破一批碳中和前沿和颠覆性技术，形成一批具有显著影响力的低碳技术解决方案和综合示范工程，建立更加完善的绿色低碳科技创新体系。

“能源转型、节能降耗、减污降碳、构建高端产业链等重点任务都要求我们加强创新驱动，而且必须是高端引领性、面向未来的创新。‘十四五’时期，全行业必须要在增长方式上由‘规模速度型’向‘结构效益型’转变，创新方式上由‘追随型’向‘引领型’转变，管理方式上由‘传统管理型’向‘信息智能型’转变。这三大转变的核心，就是要紧紧抓住创新能力的提升，特别是原始创新能力的提升。”李寿生强调。

绿色低碳发展贵在摸清家底

会上，有业内人士谈到了石化行业的绿色低碳发展途径，并强调，石化行业由于能源使用集中度较高，是我国工业部门中的高能耗、高排放行业之一。虽然从总体来看，我国石化行业直接碳排放量稳中有降，但是减排后劲不足，间接碳排放量持续上升。在新的形势下，推动石化行业从粗放发展向智能化、绿色高质量发展转变将成为必然。全面提升绿色低碳发展水平，已成为行业要务。一要通过节能减排、提高能源效率，降低能源消耗强度，大幅度减少二氧化碳和“三废”排放；二要大胆实现工艺过程、设备电气化;三是实现电力绿色化。

这位业内人士表示，石化企业实现节能降碳的场景很多，包括节能降碳技术的应用，新能源的开发和应用，以及碳资产管理、用能管理、设备管理等方面的节能减排空间很大。企业要积极制定“双碳”战略，摸清碳排放家底，寻找有效的减排途径，明确企业与先进水平的差距，以及这些差距怎么来补齐。企业还要实施绿色低碳技术改造，对绿氢生产、碳捕集、电气化和低碳化技术等要不断尝试和示范。同时，企业要全面加强数字化转型，利用数字技术，通过模拟推演和实时监测，有效测算化工生产过程中的温室气体排放与能源损耗情况，为节能减排提供准确有效的数据基础。

优秀企业应成为行业学习标杆

会上发布的能效“领跑者”名单，也是行业节能降碳的示范企业，值得行业学习借鉴。

以烟煤(包括褐煤)为原料的合成氨生产的能效“领跑者”——河南心连心化学工业集团股份有限公司，就是“活在碳上”的一个典型。该公司总经理张庆金在会上分享经验时强调，通过树立全员节能绿色低碳发展理念，采用先进的工艺、技术、装置，心连心成为合成氨的能效“领跑者”，也改变了人们对传统煤化工企业的刻板印象。

张庆金说：“危化品企业、高能耗企业、高二氧化碳排放企业，是人们给煤化工企业贴的标签。但是基于中国国情，发展煤制化肥符合国家战略，也是保障粮食安全的要求。在此背景下，怎样用最少的资源创造最大化的社会价值，是我们每家煤化工企业都必须高度重视和不断探索的课题。特别是企业高层领导必须树立这一理念，只有这样才能对安全管理的提升，先进技术、工艺设备的引进，先进的环保、节能装置的应用，高端人才的引进以及高端产品的研发等方面不惜重金。哪怕牺牲当前的利益，也要想方设法上马先进的装置，用先进的技术，大幅降低煤、电、水的消耗，大幅提升装置运行的稳定性，使各类的排放指标远低于国家规定的标准。”

据了解，近10年，心连心公司在安全、节能、环保、自动化等方面的投入累计不低于20亿元。高投入的结果，是能耗上的持续降低，环保绩效的持续提升，经营效益的持续提升，在得到社会、政府、股东、员工高度认可的同时，企业的综合竞争力实现明显提升。比如，公司采用先进煤气化工艺技术，大幅提升煤炭转化率。过去固定床气化煤炭转化率在87%左右，现在的水煤浆等先进气化煤炭转化率达到99%以上。在煤炭转化上，心连心基本实现了“吃干榨尽”。外排的也只有86%纯度的二氧化碳，有利于回收利用。

绿色低碳前沿技术/成熟工艺

国家发改委等部门日前联合印发了《重点领域节能降碳改造升级实施指南》(以下简称《实施指南》)。《实施指南》分别提出了炼油、乙烯、对二甲苯、现代煤化工、合成氨、电石、烧碱、纯碱、磷铵、黄磷10个石化子行业节能降碳改造升级方案，包括前沿技术和成熟工艺两个方面。

炼油行业

前沿技术：加强渣油浆态床加氢等劣质重油原料加工、先进分离及分子炼油、低成本增产烯烃和芳烃、原油直接裂解等深度炼化技术开发应用。

成熟工艺：加快先进控制技术、冷再生剂循环催化裂化技术、压缩机控制优化与调节技术、高效空气预热器、高效换热器、精馏系统优化技术等普及推广。

乙烯行业

前沿技术：推动原油直接裂解技术、电裂解炉技术、装备电气化与绿色能源耦合利用技术的开发应用。

成熟工艺：加快裂解炉在线烧焦技术、先进减粘塔减粘技术、扭曲片管等裂解炉管和新型强制通风型烧嘴、可塑性耐火材料衬里及高温隔热漆等优质保温材料、余热利用热泵集成技术、先进优化控制技术、炉管强化传热技术、低温乙烷、丙烷、液化天然气冷能利用技术等普及推广。

对二甲苯行业

前沿技术：加强国产模拟移动床吸附分离成套(SorPX)技术，以及吸附塔格栅、模拟移动床控制系统、大型化二甲苯塔及二甲苯重沸炉等技术装置的开发应用。

成熟工艺：加强重整、歧化、异构化、对二甲苯分离等先进工艺技术的开发应用;加快二甲苯液相异构化技术、两段重浆化结晶工艺技术和络合结晶分离技术等普及推广。

煤化工行业

前沿技术：加强高性能复合新型催化剂、自主化成套大型空分、大型空压增压机、大型煤气化炉、合成气一步法制烯烃、绿氢与煤化工项目耦合等前沿技术开发应用。

成熟工艺：加快大型先进煤气化、半/全废锅流程气化、合成气联产联供、高效甲醇合成、新一代甲醇制烯烃、一氧化碳等温变换技术等技术开发应用;加快高效煤气化炉、高效降膜蒸发技术等装备研发应用;推动二氧化碳生产甲醇、可降解塑料、碳酸二甲酯等产品;加强灰、渣资源化综合利用。

合成氨行业

前沿技术：加强开展绿色低碳能源制合成氨技术、6.5兆帕及以上的干煤粉气化、废锅或半废锅流程回收高温煤气余热副产蒸汽、替代全激冷流程煤气降温等技术研究和示范。

成熟工艺：加快优化合成氨原料结构、大型化空分技术和先进流程、配套先进控制系统、可再生能源生产氨技术研究、等温变换炉取代绝热变换炉、大型高效压缩机、二氧化碳气提尿素工艺设计等普及推广。

电石行业

前沿技术：加强电石显热回收及高效利用、氧热法及电磁法等电石生产等技术研发和推广应用。

成熟工艺：加快促进热解球团生产电石、电石显热回收利用、电石炉采用高效保温材料、化学合成法制乙二醇及甲醇等产品、电石显热资源利用技术、热管技术回收电石炉气余热等普及推广。

烧碱行业

前沿技术：加强储氢燃料电池发电集成装置、烧碱蒸发和固碱加工先进技术等研发和应用。

成熟工艺：加快膜极距技术、离子膜法烧碱装置进行膜极距离子膜电解槽、以高浓度烧碱和固片碱为主要产品的烧碱企业实施多效蒸发节能、副产氢气高值利用、氯化氢合成炉等普及推广。

纯碱行业

前沿技术：加强一步法重灰技术、重碱离心机过滤技术、重碱加压过滤技术、回转干铵炉技术等开发应用。

成熟工艺：加大热法联碱工艺、湿分解小苏打工艺、井下循环制碱工艺、氯化铵干燥气循环技术、重碱二次分离技术等推广应用；加快带式过滤机替代转鼓过滤机、粉体流凉碱设备、水平带式过滤机、大型冷盐析结晶器、高效尾气吸收塔、蒸汽冷凝水余热利用等普及推广。

磷铵行业

前沿技术：开发硝酸法磷肥、工业磷酸一铵及联产净化磷酸技术、利用中低品位磷矿生产农用聚磷酸铵及其复合肥料技术、尾矿和渣酸综合利用技术、磷肥工艺与废弃生物质资源化利用技术耦合等。

成熟工艺：加强半水—二水法/半水法湿法磷酸工艺改造现有二水法湿法磷酸生产装置、新型综合选矿技术及技术装备、新型磷矿酸解工艺等开发和应用；加快发展含中微量元素水溶性磷酸一铵及有机无机复合磷酸一铵等新型磷铵产品、磷铵料浆三效蒸发浓缩工艺改造现有两效蒸发浓缩工艺及能源回收技术等普及推广。

黄磷行业

前沿技术：推动磷化工制黄磷与煤气化耦合创新，对还原反应炉、燃烧器等关键技术装备进行工业化验证，提高中低品位磷矿资源利用率，通过磷—煤联产加快产业创新升级。

成熟工艺：加快黄磷尾气烧结中低品位磷矿及粉矿技术、催化氧化法和变温变压吸附法净化及提纯磷炉尾气、高绝热性材料优化黄磷炉炉体、磷炉尾气用于原料干燥与泥磷回收等普及推广。

来源：中国化工报