石油化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展,需要從提高碳資源利用率、發(fā)展低能耗的精細(xì)化工和化工新材料產(chǎn)品、鼓勵(lì)對(duì)外高新技術(shù)和低碳資源的合作等七方面著手。
目前,全球二氧化碳排放約280億噸/年,二氧化碳資源回收大約為2.5億噸,不足排放量的1%。我國要完成發(fā)展經(jīng)濟(jì)、改善民生的任務(wù),同時(shí)到2020年實(shí)現(xiàn)單位GDP減排40%~45%的目標(biāo)。實(shí)施國家低碳經(jīng)濟(jì)宏觀戰(zhàn)略,石油和化學(xué)工業(yè)是重點(diǎn)行業(yè),在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式進(jìn)行低碳升級(jí)轉(zhuǎn)型過程中,具有舉足輕重的地位。
三大治理環(huán)節(jié)
我國石油化工行業(yè)有不同規(guī)模和所有制企業(yè)10萬余家,規(guī)模以上企業(yè)2萬多家,其中20余種主要石油化工產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界前列。在國家公布的千家重點(diǎn)耗能企業(yè)中,石化企業(yè)有340家,占1/3。在環(huán)保部公布的廢氣、廢水污染源國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)中,石油和化工企業(yè)分別有482家和803家,占13.4%和25.8%。
目前,我國石油化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以基礎(chǔ)原材料的生產(chǎn)為主,高附加值、精細(xì)化的產(chǎn)品比重偏低,落后產(chǎn)能仍占有相當(dāng)?shù)谋壤?,高耗能的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)品的平均能耗比國際先進(jìn)水平要高20%左右。因此,我國石油化工行業(yè)仍有一定的節(jié)能潛力。石油化工行業(yè)要實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,就必須切實(shí)抓好生產(chǎn)過程中的治理環(huán)節(jié)工作。主要環(huán)節(jié)包括:源頭治理,即減少高碳化石能源的使用,開發(fā)可再生能源。過程治理,即生產(chǎn)與消費(fèi)中實(shí)施節(jié)能措施。末端治理,即CO2捕集、儲(chǔ)存和加以利用。
七大戰(zhàn)略途徑
我國石油化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展,建議采取如下戰(zhàn)略途徑:一是科學(xué)控制新增量,即嚴(yán)格禁止低能效項(xiàng)目上馬,積極鼓勵(lì)高能效項(xiàng)目建設(shè)。二是大力改造“存量”,即淘汰落后的高能耗工藝和裝置,積極推動(dòng)低能效設(shè)備(系統(tǒng))的節(jié)能改造以及能量梯度利用優(yōu)化。具體應(yīng)關(guān)注以下七點(diǎn)。
提高碳資源利用率
開發(fā)新的低碳資源利用途徑——頁巖氣、煤層氣提出合理利用方案,針對(duì)煤層氣應(yīng)研究其富集手段,以便能夠規(guī)?;募右岳茫贿M(jìn)口海外低碳資源和中間原料加以利用,減小我國高碳排放的機(jī)會(huì);纖維素乙醇的技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用,綠藻制油等。
提高現(xiàn)有碳資源的利用率——提倡焦?fàn)t氣的綜合利用(生產(chǎn)甲醇、合成氨或制氫);進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有煉化一體化流程,力爭做到宜烯則烯、宜芳則芳、宜油則油;脫碳和加氫工藝結(jié)合,進(jìn)一步提高重油輕質(zhì)化水平(催化裂化和加氫裂化);重油催化裂化和催化熱裂解制烯烴;乙烯原料的輕質(zhì)化,如加大碳四和煉廠氣原料應(yīng)用比例;煤炭分質(zhì)利用,完善褐煤中低溫?zé)峤夤に嚒⒉捎昧淤|(zhì)煤轉(zhuǎn)化天然氣、粉煤和低煤質(zhì)化煤炭氣化等;鹽化工生產(chǎn)中鼓勵(lì)采用聯(lián)產(chǎn)多種類氯產(chǎn)品流程;推廣熱電化多聯(lián)產(chǎn)、連續(xù)加壓煤氣化(000968)技術(shù)和先進(jìn)氨合成技術(shù)及預(yù)還原催化劑等。
對(duì)多種資源要素和生產(chǎn)要素進(jìn)行深度優(yōu)化和配置——以瀝青、石油焦、煤為原料的IGCC和煉油生產(chǎn)集成的煉油流程;在一定區(qū)域內(nèi)集中小股資源集約化建立具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排特征的一體化產(chǎn)業(yè)集群,以實(shí)現(xiàn)資源的高效轉(zhuǎn)化和清潔生產(chǎn),如煤炭和天然氣、煤制合成氣和焦?fàn)t氣的聯(lián)合利用(碳?xì)浔壤雍侠恚?,以煤、油田氣、渣油等為原料建設(shè)低碳烯烴聯(lián)合裝置等。
推進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)
為適應(yīng)進(jìn)口原油質(zhì)量復(fù)雜的變化趨勢,要對(duì)現(xiàn)有煉油流程做優(yōu)化,建設(shè)加氫型煉油廠,發(fā)展高品質(zhì)柴油以促進(jìn)柴油轎車(柴油車比汽油車效率高30%,排碳減少)。乙烯行業(yè)積極推廣高效燃燒器、低NOx燒嘴和新型高效熱管空氣預(yù)熱器等,不斷提高鍋爐和裂解爐效率。有機(jī)原料生產(chǎn)中的馳放氣回收有效資源以及余熱回收工藝。聚烯烴生產(chǎn)中,采用冷凝態(tài)和超冷凝態(tài)技術(shù),推廣應(yīng)用先進(jìn)的APC控制技術(shù),以減少過渡料產(chǎn)生。煤制合成氣深度凈化技術(shù)和氮肥生產(chǎn)污水零排放技術(shù)、合成氨原料氣中微量CO和CO2脫除新工藝、循環(huán)冷卻水超低排放技術(shù)、氨法鍋爐煙氣脫硫技術(shù)、LH型等蒸發(fā)式冷卻(冷凝)器技術(shù)、尿素CO2脫氫技術(shù)、磷石膏綜合利用技術(shù)、無水氫氟酸、碘回收利用技術(shù)、磷石膏渣場防滲、筑壩治理技術(shù)、濕法磷酸凈化技術(shù)、磷銨料漿濃縮技術(shù)改進(jìn)、WFS廢水選礦技術(shù)。干法乙炔技術(shù)、大型密閉式電石爐、中空電極和爐氣綜合利用、等離子體煤裂解制乙炔技術(shù)。農(nóng)藥無溶劑和非光氣工藝。采用溶劑溶解螢石和低溫法生產(chǎn)氟化氫工藝。橡膠助劑采用清潔工藝。膜分離技術(shù)應(yīng)用于生物化工產(chǎn)品的提純;皮革化學(xué)品無鉻鞣劑等。
發(fā)展低能耗的精細(xì)化工和化工新材料產(chǎn)品
突出化學(xué)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)需求的特點(diǎn),在現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上,積極發(fā)展高端精細(xì)化工和化工新材料產(chǎn)品,鼓勵(lì)企業(yè)或園區(qū)建設(shè)成為具有專業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈特色的基地,尤其應(yīng)關(guān)注下游高端專用化學(xué)品和化工新材料產(chǎn)品,不單獨(dú)追求最大,而是追求最強(qiáng)的發(fā)展模式。
化工園區(qū)建立有效的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈
化學(xué)工業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、能量利用等級(jí)多等特點(diǎn),采取園區(qū)化發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)原料隔墻供應(yīng)、資源得到優(yōu)化利用的目標(biāo),將成為我國發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)的必選之路。
積極發(fā)展化工園區(qū)專業(yè)物流是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的重要途徑之一?;の锪骶哂刑厥鈱I(yè)化的特點(diǎn),是第三產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,具有顯著的低能耗特點(diǎn)?;@區(qū)配套發(fā)展化工物流具有良好的市場優(yōu)勢和管理優(yōu)勢,可以顯著降低園區(qū)單位能耗。
化工園區(qū)的能源體系利用比較復(fù)雜,表現(xiàn)為不同等級(jí)的電力、蒸汽需求量大,應(yīng)高度重視園區(qū)的能量系統(tǒng)集成利用問題。由于企業(yè)副產(chǎn)不同等級(jí)的蒸汽及高熱值尾氣,園區(qū)內(nèi)能量系統(tǒng)集成優(yōu)化的潛力很大,采取熱電聯(lián)產(chǎn)的方式供應(yīng)園區(qū)基本能源是有效的方式之一。
鼓勵(lì)對(duì)外高新技術(shù)和低碳資源的合作
探索進(jìn)口高耗能的原料發(fā)展下游產(chǎn)業(yè)。目前國際貿(mào)易量比較大的化工原料產(chǎn)品有甲醇、合成氨、磷酸、硫黃、醋酸等,近幾年增長較快的產(chǎn)品還有丙烷、丙烯、苯、混合碳四和其他有機(jī)原料等。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)均具有高耗能和高碳排放的特點(diǎn)。進(jìn)口部分上述產(chǎn)品相當(dāng)于進(jìn)口了低碳資源和能源,可適度減少碳排放壓力。但是這一模式比較適合于沿海港口地區(qū),雖然有效解決了部分基礎(chǔ)原料供應(yīng)問題,但是要客觀判斷進(jìn)口渠道可靠性和價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)。
加快低碳產(chǎn)業(yè)末端處理的技術(shù)研發(fā)
CO2捕集封存CCS( Carbon capture & Sequestration)是當(dāng)今國際關(guān)注的課題,具體措施有注入衰竭油田、煤層和氣田(可以頂出甲烷氣)或深海封存等。
隨著碳減排的研究深入,更多的研究方向?qū)⒓腥绾斡蒀CS向CCRS (Carbon capture & Reuse equestration)發(fā)展,目前二氧化碳已經(jīng)被廣泛用于工業(yè)化生產(chǎn)的有尿素、純堿和干冰等裝置。應(yīng)用前景較好的有將二氧化碳作為氧化劑與焦炭反應(yīng)生產(chǎn)合成氣,此工藝可用于遠(yuǎn)離煤炭資源地區(qū)的合成氣的生產(chǎn),但是規(guī)模不宜太大。近幾年開發(fā)成功的二氧化碳利用新工藝還有用于可降解塑料的生產(chǎn),發(fā)展前景較好。目前二氧化碳利用的難度之一是規(guī)?;母患侄?。
建立行業(yè)考評(píng)體系
各行業(yè)在發(fā)展過程中,不論是評(píng)估新增產(chǎn)能或是淘汰落后產(chǎn)能,都需要建立以能耗及碳排放為指標(biāo)的考評(píng)體系,以此作為行業(yè)管理的依據(jù)。園區(qū)建設(shè)更需要依據(jù)行業(yè)的考評(píng)體系,不能僅以招商引資的數(shù)量來作為工作的主要目標(biāo),避免項(xiàng)目選擇帶來的盲目性。建立行業(yè)考評(píng)體系是行業(yè)管理科學(xué)化的重要標(biāo)志,也將成為現(xiàn)代化工園區(qū)的重要標(biāo)志之一。