編者按:
3月22日,2023中國石油煉制科技大會在京召開。本次會議由中國石油化工信息學會與中國石油學會石油煉制分會聯合主辦,中國石化集團經濟技術研究院有限公司和中國石油石油化工研究院聯合承辦。17位院士專家圍繞“低碳轉型新形勢下中國煉油行業的高質量發展”大會主題,聚焦我國煉油行業“十四五”時期乃至2035年更長時期的結構調整、綠色低碳轉型發展過程中面臨的挑戰和問題,共同探索煉油行業轉型思路、路徑及舉措。本版選取并整理部分院士、專家觀點,敬請關注。
本版文字由本報記者 于 瑩 雷 蕾 整理 圖片由 中國石化集團經濟技術研究院有限公司 提供
電動時代仍需要高效高清潔汽柴油
曹湘洪
中國工程院院士
美國國家工程院外籍院士
在國家政策的支持下,近幾年,電動汽車在我國飛速發展,燃料電池汽車也快速導入市場。然而,面向未來,新能源汽車發展面臨的挑戰不能忽視。受廢電池處理,電動汽車低溫使用性、安全性,電池原料資源供應短缺,燃料電池汽車加氫成本等因素影響,電動汽車、燃料電池汽車在未來發展過程中面臨巨大挑戰,燃油汽車在較長時間內還不能被新能源汽車全部替代。現在我國仍在使用大量煤炭,未來汽柴油市場會逐步萎縮,但需求會長期存在,較長時間內還是汽車的主體能源。目前,油電混合動力汽車是我國推進碳達峰的現實、可行、見效快的選擇。煉油企業要努力開發和推廣應用新技術,開發高效高清潔汽柴油,支持燃油汽車實現低碳和污染物超低排放。
煉油工業降低碳排放任重道遠
李大東
中國工程院院士
目前,我國原油工業呈現產能過剩、對外依存度高的特點。近中期,交通運輸仍以化石原料為主要動力,煉油工業肩負著提供清潔油品的重要任務。在碳達峰、碳中和目標的指引下,中國煉油工業要在大幅減少二氧化碳排放量的同時,深度推進煉化一體化,圍繞建設清潔燃料型煉廠、油化結合型煉廠、化工型煉廠方向,開展技術創新。據預測,汽柴油的需求量將在2035年左右達到峰值,所以在中遠期,煉廠將從油化結合型向化工型轉化,以生產基本有機原料和高價值特種產品為主。未來煉廠的關鍵技術也將圍繞生產清潔交通運輸燃料、生產基本有機化工原料、生產高價值特種產品及減少二氧化碳排放等關鍵技術展開。提高能效、低碳排放、低碳氫源和發展CCUS技術,是實現碳達峰、碳中和目標的主要途徑。
“雙碳”離不開高效催化技術
楊為民
中國工程院院士
中國石化上海石油化工研究院院長
我國石化行業面臨碳排放總量高、能源集中度高、排放強度大等嚴峻挑戰。要實現“雙碳”目標,完成我國煉化工業的節能減排任務,主要有3條途徑:化石資源高效利用、原料綠色化和二氧化碳化工利用。而這3條路徑都離不開催化過程,這為催化技術帶來了很大的機遇。在“雙碳”和“減油增化”轉型發展的背景下,煉油副產資源總量不斷增大,開發高效催化技術可以實現石油資源的高效利用,也可實現過程的節能降耗。同時,隨著技術的進步,采用生物質來替代化石資源生產化學品及油品,以及對二氧化碳的化工利用,也都依靠合適的反應路徑和催化技術。因此,高效催化技術是推動石化工業節能減排、可持續發展的關鍵技術之一。
石化行業高質量、低碳化發展大有可為
戴寶華
中國石化集團經濟技術研究院有限公司執行董事兼總經理、黨委副書記
當今世界正經歷百年未有之大變局,石化行業發展面臨前所未有的挑戰和機遇。
雖然替代能源發展壓縮石油需求,“雙碳”目標增大了石化行業成本壓力和排放壓力,但化工產品需求增速仍然較快,特別是高端產品市場廣闊,新能源、新經濟發展潛力巨大。
石化行業未來發展要保證油氣勘探開發力度,堅守國家能源安全底線;加快供給側結構調整,推動傳統業務低碳化發展;加強延鏈補鏈強鏈,推動石化業務高端化發展;加大綠色能源供給和利用力度,推動新興業務零碳化發展;做好原料用能不納入能源消費總量的控制,推進化工產業鏈發展;堅定不移做好節能降碳,推進能源結構優化調整;開展二氧化碳捕集,實現碳的資源化利用;加強碳資產管理,將碳成本轉化為創效能力;加強科技創新,支撐高質量低碳化發展;提升開放合作水平,擴大國際影響力。
總之,立足石化產業基礎,通過供給側結構性改革,實現高質量、低碳化發展,滿足雙循環格局下人民美好生活的需要,石化行業仍大有可為。
推進創新開辟煉化工業綠色低碳新路徑
劉 潔
中國石化工程建設有限公司副總經理
經過70多年的發展,我國煉油和乙烯產能居世界首位。但煉化工業存在加工流程長、能耗總量高、碳排放量大的問題。目前,我國煉化工業節能已進入瓶頸期,系統解決“轉型發展”與“節能降碳”面臨較大挑戰。這就要求我們必須要推進技術創新、流程創新。
一方面,我們要創新開發新技術,通過技術集成的耦合、多能互補耦合,實現低碳化、集約化,支撐短流程再造。“雙碳”目標下,煉化工業要實現低碳轉型,還亟須在多種反應過程的耦合及分離過程的耦合方面進行創新研究,從而為煉化短流程提供關鍵技術支撐。
另一方面,我們要耦合新能源,替代部分傳統能源,實現用能結構低碳化。當前,我國新能源發展規模、利用水平、產業競爭力都邁上新臺階。煉化工業耦合利用新能源有助于能源結構的低碳化轉型,是減少碳排放的重要路徑之一。
此外,我們還要提升智能化管理水平,打造“業務驅動、技術開發、組織轉型”的數字工程生態,形成“研發、設計、建造、交付與運營”全過程一體化協同建設模式,為煉化工業高質量發展提供重要支撐。
煉化行業應加快綠色、低碳、高質量轉型步伐
何盛寶
中國石油煉化與新材料分公司高級副總經理
我國提出“雙碳”目標,對各行各業,尤其是對煉化工業的低碳發展提出了明確要求。未來,煉化行業將圍繞原料、用能、生產過程、產品,向綠色低碳可持續高質量發展方向轉型。在原料構成上,更加低碳化、多元化;在用能方式上,更加清潔化、電氣化;在生產過程中,更加高效化、智能化;在產品結構上,更加特色化、精細化。
從總的路徑看,應以2030年為分界線,從兩個階段實施各有側重的發展路徑。碳達峰前,從源頭低碳發展來看,應該推進輕質化油氣資源、生物質資源、廢化學品資源、碳一資源等原料應用,實現原料構成的低碳化與多元化;從過程來看,應減碳、提質、增效,推進節能與提高能效、清潔能源替代、整體技術優化等措施,實現用能的清潔化和電氣化,過程的高效化和智能化;從產品端看,要固碳、增化、增特、增材,推進減油增化、減油增特、化工新材料等產品結構調整,實現產品的特色化、精細化、高端化,提供更高效的產品。
碳達峰后,要繼續深入推進源頭、過程、終端路徑,煉化企業將實現生產模式根本性變革。
流程優化是實現煉廠綠色低碳化工轉型關鍵
方向晨
中國石化(大連)石油化工研究院教授級高級工程師
碳中和是對國民經濟所有行業從供需結構、產業結構、消費結構和區域結構全方位的革命。對煉化企業來說,流程優化是實現煉廠綠色低碳化工轉型的關鍵,我們應從“碳平衡”“氫平衡”“能量平衡”的角度審視煉廠的優化。
未來煉廠的能量來源是多樣化的,電能、核能、生物質能都可以成為能量供應的一部分。這樣一種多能互補的煉廠結構,難點是低碳發展。而加氫技術將為解決這一難題發揮不可替代的重要作用。加氫裂化的過程是烴類轉化中唯一能把芳烴變成鏈狀烴的過程,要探討它的低碳發展路徑。我們既要從微觀上分子篩、催化材料的角度進行改進,又要從宏觀上反應器的角度來探索,還要從系統層面上為劣質重油清潔高效轉化指明方向。
總而言之,煉化產業在碳達峰碳中和背景下,要適應資源優化利用和產品市場漸變與突變的要求,主流程向短流程、深加工、緊耦聯方向發展;輔助流程要向圍繞主流程多通道、適度離散和適度冗余的方向發展,這樣才能適應未來市場需求。
推進技術協調創新實現煉化碳中和
謝在庫
中國科學院院士
中國石化總工程師
中國已成為煉油能力第一大煉油國和化工大國,然而在發展的同時,如何降低二氧化碳排放、實現“雙碳”目標成為目前行業的焦點。進一步深層次探索煉化碳中和的路徑,主要體現在用能結構、產品結構、流程再造、原料結構、綠氫體系、CCUS等6個方面。要完成這6個方面的戰略路徑,實現碳中和,必須重視催化反應技術、分離技術、低碳能源、重要設備電氣化、智能化技術、碳循環利用技術。總體來說,石油和化學品系統性的變革,是努力從當前以化石能源為主發展到“化石能源+可再生能源”的狀態,可再生能源包括生物質、光、熱,構建這樣的系統,需要聚焦問題,推進技術交叉融合、協同創新,這也是實現“雙碳”目標必須要推進的工作。
開發低碳高端技術推動煉化高質量發展
卞鳳鳴
中國石化集團有限公司科技部總經理
面對機遇與挑戰,煉油方面,中國石化已在劣質原油加工、多產低碳烯烴或油品的催化裂解、配方原油、逆流重整等技術上進行了科技創新實踐,同時,也在氫能工廠、生物煉廠、智能煉廠技術方向進行了科技布局。化工方面,中國石化已擁有世界先進水平現代化煉油廠全流程技術,形成了非常完善的石油化工主體技術,乙烯成套、芳烴、己內酰胺、甲醇制低碳烯烴及合成材料等關鍵核心技術不斷取得新突破,支撐了產業發展。未來,中國石化還將在氫能工廠、生物煉廠、智能煉廠、二氧化碳化工、可降解材料、高端化工材料等前沿技術領域持續布局,全力實現煉油與化工的高水平科技自立自強。
未來煉廠將以綠色、低碳、循環為特征
李明豐
中石化石油化工科學研究院有限公司董事長、總經理
當前,我國石化行業面臨替代能源迅速發展、國內煉油能力過剩、環保和安全標準日益嚴格、碳減排等多重挑戰。
石油煉制領域未來的發展,一要提升質量和環保水平。質量和環保的合規性,永遠是企業生存的依據;二是適當要調整產品結構;三是要從源頭低碳、過程降碳、末端治理來實現節能降碳,從而提高競爭力。
未來煉廠將以綠色、低碳、循環為特征。要實現這個目標,一是要加快從燃料型向化工型的轉型。煉油向化工轉型的真正含義并不是生產更多的基本有機化工原料,而是要從生產原料向生產產品轉變,向化學品加工深度轉型。這就要求煉廠轉變經營模式,與用戶多接觸并了解用戶需求,轉變產品類型及提高科技含量。二是要通過選擇性加氫、組分煉油實現過程降碳。三是要通過生物質轉化制備生物燃料、廢塑料利用實現源頭低碳。
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