近日，2023中國石油煉制科技大會在京舉行。會上，多位與會專家認為，煉化行業轉型發展的難點就是實現低碳發展，要從原料選擇、生產過程、能源結構等產品全生命周期來審視流程的碳平衡和能量平衡，尋找低碳轉型突破點。

清潔化——調整原料資源結構

“要進一步深層次考慮煉化行業碳中和路徑，就必須面對原料結構的調整問題。”中國科學院院士、中國石油化工股份有限公司總工程師謝在庫表示，煉化行業降低碳排放，要從“頭”開始——煉化行業未來原料不能只是原油，也不能只是化石能源。行業要發展光催化分解制氫、堿性電解水制氫等綠氫制取技術，配合液態陽光甲醇等儲氫技術，逐漸替換現在使用的灰氫和藍氫，實現煉化原料的清潔化。未來，行業還需探索二氧化碳電催化還原的技術路徑，將捕集到的二氧化碳還原生成一氧化碳或甲醇等有價值的工業原料，實現碳排放的資源化。

據了解，另一個能顯著減輕煉化行業碳減排和能耗“雙控”壓力的“法寶”是生物質資源。由于生物質資源兼具低碳甚至負碳、可再生等優點，還具備與化石能源類似的元素組成與理化特性，被公認為是化石能源最佳替代品和節能減碳利器。

據中國工程院院士、石油化工科學研究院戰略咨詢委員會主任李大東介紹，目前我國已有較為成熟的生物航空煤油、生物柴油等生物質煉化利用技術，精制油質量收率能達到84%左右，并且能夠達到燃料標準。“此外，生物質氣化制氫也是未來綠氫可能的技術路線之一，將助力行業實現2060年碳中和目標。” 李大東說。

中國工程院院士、中國石化集團公司科技委資深委員曹湘洪則指出，生物質資源的應用對汽柴油等燃料產品的低碳化、清潔化也將起到重要作用，例如使用生物乙醇提高汽油辛烷值，從煉化產品的使用端降低碳排放。

高效化——降低生產過程能耗

據中國石油化工信息學會副理事長、中國石油煉化與新材料分公司高級副總經理何盛寶介紹，2022年中國原油加工的二氧化碳排放量約為2.2億噸，隨著行業的持續發展，2029年石化行業碳排放量將達到12.34億噸的峰值，其中原油加工碳排放量約占石化行業碳排放總量的17%。因此，實現煉化過程減碳、提質、增效，是行業向綠色低碳可持續高質量發展方向轉型的關鍵。

何盛寶表示，當前煉廠的能效水平還有很大的提升空間，企業應當牢固樹立節能降耗是第一能源的概念，通過加熱爐提效、富氧燃燒、能量優化、引進先進工藝裝備等方式降低能耗、物耗，提高煉化生產效率。

“以加氫過程為例，一套200萬噸/年的柴油加氫裝置，如果氫氣消耗量降低10%，一年就能降低碳排放1.45萬~2.36萬噸，節省制氫成本1400萬~2300萬元。”中國石化石油化工科學研究院有限公司董事長、總經理李明豐指出，從氫平衡的角度來看，煉化工業可通過應用選擇性加氫技術、使用高效靶向催化劑來減少氫氣消耗，從而間接實現煉化過程的碳減排。

談及煉化過程碳減排，中國石化工程建設有限公司副總經理劉潔則提出了另一種觀點：隨著“油轉化”的深度推進，煉化工業的產業鏈逐漸變長，加工過程變得更長，加工單位原油的能耗和二氧化碳排放也隨之增加。這就導致“減油增化”與“節能降碳”之間存在矛盾，基于現有工藝技術、加工流程和能源結構，很難系統地解決。

“油轉化的現有工藝流程太長了，一滴油走的‘路’太久，必然能耗很高。”她說，這也是煉化行業面臨的一個巨大的挑戰，必須進行技術創新、流程創新，開發煉化耦合新工藝，實現短流程。煉化行業需要通過反應工程和分離過程技術集成的耦合、多能互補耦合，支撐短流程再造，靈活調整產品收率，提高低碳烯烴的回收效率，節省設備投資和占地，降低資源加工過程的能耗。

談到煉化工藝創新，李大東表示，要逐步從餾分煉油向組分煉油過渡，提高煉化工業效率。“因為提高效率也就等于降低了碳排放。”他說。

綠色化——推動用能結構轉型

中國石油化工信息學會副理事長兼秘書長、中國石化經濟技術研究院執行董事兼總經理、黨委副書記戴寶華認為，石油化工行業所有低碳轉型的核心都是能源的轉型，行業的低碳發展最終離不開能源結構的清潔低碳轉型。

戴寶華建議，煉化行業要分四步推動用能結構轉型。一是要在鞏固傳統產業優勢的同時，推進油氣業務與新能源業務協同融合發展；二是加快布局氫能產業，探索氫能科技、生產、網絡一體化發展；三是推進風能、太陽能利用，逐步替代煤電，減少電力外購；四是推動“地熱+”綠色清潔供熱業務高質量發展，推進生物燃料產業化發展。應加大綠色能源供給和利用，實現新興業務零碳化發展。

謝在庫表示，目前煉化裝置用能主要還是化石能源。調整煉化產業用能結構，一方面要實現氫氣的綠色生產，另一方面要進一步實現加氫裝置的節能降耗。同時，當前煉化裝置用能電氣化率在20%以下，還有一定的提升空間，行業也正在推進裝置用能電氣化，例如現在許多研究團隊都在進行的裂解爐電替代項目。

中國石化集團公司首席科學家許友好建議，引入生物質燃料，以生物質能替代化石能源提供催化裂化裝置熱量，減少二氧化碳排放;同時將煉油再生工藝與二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術耦合，富集二氧化碳，構建負碳排放技術體系。

展望行業未來圖景，戴寶華說：“煉化產業的能源結構將逐步轉向零碳電力或天然氣等低碳能源，最終實現產業用能從化石能源到電力直至綠色電力的轉變。”（中國化工報 靳雅潔）