石油化工行業作為我國的支柱產業,也是碳排放的重要來源之一。石油和化學工業聯合會產業發展部副主任李永亮介紹說,目前石油和化工行業碳排放量超過2.6萬噸的企業數量約2300家,碳減排任務艱巨。


由于子行業眾多、能耗水平偏高,石化行業減排面臨著更多挑戰。在石油化工生產中的碳排放,85%是能源活動造成的,另有約15%是工藝過程產生的。國家發改委能源研究所經濟中心副主任田磊建議石化企業構建低碳能源供應體系,以降低碳排放。

石油化工節能減排我們是認真的!看看我國研發的這些技術有多強

能源低碳化是碳達峰碳中和的必然要求,我國石化企業應在確保油氣供應安全的前提下,結合自身優勢,突出多能源協同發展,加快發展以氫能、風電、光伏為代表的清潔能源,構建綠色產業結構和低碳能源供應體系。今年1月15日,17家石油和化工企業、化工園區以及中國石油和化學工業聯合會在京聯合簽署并共同發布了《中國石油和化學工業碳達峰與碳中和宣言》,明確了行業綠色低碳發展路徑


一是推進能源結構清潔低碳化,大力發展低碳天然氣產業,加速布局氫能、風能、太陽能、地熱、生物質能等新能源、可再生能源,實現從傳統油氣能源向潔凈綜合能源的融合發展。


二是大力提高能效,加強全過程節能管理,淘汰落后產能,大幅降低資源能源消耗強度,全面提高綜合利用效率,有效控制化石能源消耗總量。


三是提升高端石化產品供給水平,積極開發優質耐用可循環的綠色石化產品,開展生態產品設計,提高低碳化原料比例,減少產品全生命周期碳足跡,帶動上下游產業鏈碳減排。


四是加快部署二氧化碳捕集驅油和封存項目、二氧化碳用作原料生產化工產品項目。積極開發碳匯項目,發揮生態補償機制作用,踐行“綠水青山就是金山銀山”的發展理念。


五是加大科技研發力度,瞄準新一代清潔高效可循環生產工藝、節能減碳及二氧化碳循環利用技術、化石能源清潔開發轉化與利用技術等,增加科技創新投入,著力突破一批核心和關鍵技術,提高綠色低碳標準。


六是大幅增加綠色低碳投資強度,加快清潔能源基礎設施建設,加強碳資產管理,積極參與碳排放權交易市場建設,主動參與和引領行業應對氣候變化國際合作。

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那么,除了政策加持,我國又有哪些新技術、新成果來助力呢?


01、李燦團隊開發的液態陽光合成甲醇技術借助可再生能源電解水制氫,氫與二氧化碳高效、高選擇性、高轉化率合成甲醇,不僅解決了可再生能源棄光棄風問題,還使傳統高排碳的甲醇合成過程變為消納二氧化碳的過程。


據悉,10萬噸/年液態陽光甲醇裝置年消納二氧化碳可達14萬噸。


02、中科院上海有機所丁奎嶺院士團隊開發的二甲胺+二氧化碳+氫氣制二甲基甲酰胺技術,相比目前的一氧化碳+二甲胺在甲酸鈉/甲醇催化條件下生產二甲基甲酰胺工藝,反應條件更溫和,原料成本更低,裝置投資更省,不產生固廢和廢水,每生產1噸二甲基甲酰胺可消納0.66噸二氧化碳。


03、中科院大連化物所開發的二氧化碳+糠醛生產2,5-呋喃二甲酸/2,5-呋喃二甲酸基聚酯材料成套技術,打通了生物質與傳統能源化工的關聯,既消納了二氧化碳,還提供了國內短缺的全生物降解包裝材料,破解了生物質化工成本高、經濟效益差等難題。


04、中科院大連化物所潛心研究開發的少層二硫化鉬催化劑,能夠在180攝氏度甚至室溫下將二氧化碳和氫直接活化并解離,高活性、高選擇性地制取甲醇,其二氧化碳單程轉化率達12.5%、甲醇選擇性達94.3%。


05、南京大學教授胡興邦開發的二氧化碳分離及催化轉化制甲酸技術,相比傳統一氧化碳加氫生產甲酸工藝,具有原料易得、價格低廉、工藝流程短、裝備投資少、項目經濟效益與社會效益好等特點。


其開發的二氧化碳和甲醇直接反應制碳酸二甲酯新工藝通過催化劑-脫水劑集成化合物的使用,大幅提高了反應單程轉化率。


06、清華大學化學工程系教授魏飛團隊開發的二氧化碳加氫制芳烴工藝利用納米限域自催化耦合技術,在高選擇性合成特定高附加值芳烴產品的同時大幅降低氫氣消耗。


試驗表明,其芳烴選擇性達90%且大多為碳10~16芳烴組分,加氫可得高達90%以上的合成航煤組分,是發展生物基航煤的綠色新工藝路徑。


07、江南大學化學與材料工程學院教授劉小浩開發的固定床二氧化碳加氫一步高效制乙醇技術,通過自主開發、具有獨特結構的雙原子殊結構鉛/二氧化鈰催化劑,將二氧化碳直接解離為一氧化碳,激發了碳-碳偶聯并抑制鏈增長,形成乙醇前驅體繼而生成乙醇。整個過程乙醇選擇性達99.2%。


08、中科院大連化物所孫劍、葛慶杰研究員團隊開發的二氧化碳加氫經鐵/分子篩多功能復合催化劑催化制取汽油、烯烴等液體燃料和高值化學品技術,具有反應條件溫和、目標產品收率高等特點,現已在山東鄒城化工園區建成千噸級中試裝置并一次投料成功,成為全球首個零碳甚至負碳汽油生產裝置。


09、天津大學教授王勝平開發了高吸附容量/高穩定性的鈣基吸附劑,使二氧化碳活性提高30%。


該技術在高效低成本捕集高純二氧化碳的同時,實現了二氧化碳經碳酸乙烯酯制甲醇聯產乙二醇。采用該技術建設的10萬噸/年乙二醇裝置年消納二氧化碳可達11萬噸。


10、西南化工研究設計院有限公司開發的天然氣補二氧化碳加氫制甲醇、焦爐煤氣補二氧化碳制液化天然氣、二氧化碳合成碳酸乙烯酯、二氧化碳與甲烷經催化重整制合成氣等多項技術均可消納二氧化碳。


其中,焦爐煤氣補二氧化碳制液化天然氣技術已分別建成河北遷安市九江煤炭儲運公司3.3億立方米/年、河北中翔能源有限公司4億立方米/年2個工業化裝置,年減排二氧化碳分別達66萬噸和80萬噸;


二氧化碳與甲烷經催化重整制合成氣技術在中海油建韜化工有限公司建成4.9億立方米含7%二氧化碳的天然氣制甲醇裝置,年減排二氧化碳約2.6萬噸。


11、奧克控股集團有限公司斥資1.4億元與中科院過程所張鎖江院士合作,創新開發了萬噸級離子液體固載化催化制碳酸二甲酯聯產乙二醇工業化技術。


該技術在離子液體固載化催化劑作用下,環氧乙烷與二氧化碳加成反應生成碳酸乙烯酯,再經醇解后生成碳酸二甲酯和乙二醇。與傳統工藝相比,該工藝裝置投資減少10%、蒸汽消耗降低近50%、廢水產生量縮減30%。在獲得碳酸乙烯酯、乙二醇、碳酸二甲酯3種高附加值、市場容量大的化學品的同時,噸碳酸乙烯酯可消納0.5噸二氧化碳,實現了二氧化碳資源化、高值化利用。奧克控股集團董事局主席朱建民還透露,“十四五”期間,奧克公司除建設數套合計100萬噸/年離子液體固載化催化制碳酸二甲酯聯產乙二醇工業化裝置外,還將擇機建設二氧化碳與環氧丙烷反應制取聚碳酸亞丙酯(降解塑料)項目,全面打造二氧化碳資源化、高效、高值化利用產業鏈,助力國家節能減碳。


實現“30·60”雙碳目標,應避免盲目沖動和冒進。我們的能源供給和消費結構跟國外不一樣,中國仍處于‘煤炭’時代,通往零碳能源的路徑、技術和方法并不完全清晰,能源轉型過程中要始終保障用能安全,保障安全、經濟和低碳多重目標的合理平衡,保障能源系統的平穩演進。能源的經濟性、清潔性、可靠性、穩定性和靈活性不可能單靠某一個能源品種解決。油氣產業還會在我國有一定的空間和位置,不能忽視低碳發展趨勢,但轉型切勿操之過急。


文章來源: 中工網, 石化產業觀察

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