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        “十四五”期間中國煉化行業面臨的主要挑戰及解決對策

          晉東        2021-07-05 09:38:25

        SHPGX導讀:


        “十四五”期間,中國煉化行業面臨的主要挑戰是在碳排放達峰、碳中和的“雙碳”目標下,石油需求漸進峰值,產品結構變化顯著,化工原料需求增長快于成品油,而煉化行業產能投資建設熱情不減。


        今后,為適應“雙循環”發展格局的要求,煉化行業將加快供給側結構調整,深化區域價值鏈融合,利潤變化將促進“油轉化工”的變革。技術創新尤其是能源結構調整、系統優化、“綠氫”和“綠電”化學等,將成為煉化行業實現“雙碳”目標的關鍵。


        “十四五”期間,中國煉化行業面臨的主要挑戰是在碳排放達峰、碳中和的“雙碳”目標下,石油需求漸進峰值,產品結構變化顯著,化工原料需求增長快于成品油,而煉化行業產能投資建設熱情不減。


        “十四五”期間中國煉化行業面臨的主要挑戰及解決對策


        今后,為適應“雙循環”發展格局的要求,煉化行業將加快供給側結構調整,深化區域價值鏈融合,利潤變化將促進“油轉化工”的變革。技術創新尤其是能源結構調整、系統優化、“綠氫”和“綠電”化學等,將成為煉化行業實現“雙碳”目標的關鍵。


        市場環境面臨新挑戰


        近年來,中國煉油化工行業在規模實力、結構調整、質量升級、體制改革等方面取得了長足的進步。但與高質量發展的要求相比,我國在實現“石化強國”的路上,煉化行業還存在著許多問題,需要在發展過程中解決。


        例如,產能過剩的問題、原油對外依存度過高的問題、高端產品自給率偏低的問題、安全環保的問題等。


        “雙碳”目標倒逼石油消費提前達峰。實現“雙碳”目標,重點在于能源結構的快速調整和節能降耗的力度加大。石油作為一個主要的化石能源品種,未來消費增長勢必受到限制。


        2013年,中國石化集團經濟技術研究院在“中國石油消費峰值研究”中推斷,中國的石油需求將在2027年前后達峰。如果全社會加大調整力度,估計達峰時間還會提前。


        石油產品消費結構會發生變化。石油產品消費結構發生變化,主要體現在不同產品需求達峰的時間點并不相同。其中,柴油消費已經進入平臺期,并有緩步下降趨勢,主要是因為中國進入工業化后期,鋼鐵、煤炭、水泥等大宗商品需求達峰,與之相關的公路運輸量下降。


        預計,汽油消費很快會出現同樣情況,雖然汽油車保有量仍然在增長,但“十四五”期間新能源汽車的替代在加快。


        煉化投資熱點仍然在中國加劇市場競爭的壓力。從目前公開的企業規劃資料看,“十四五”期間仍然是煉油和化工產能建設的投資高峰期。到2025年,中國煉油加工規模將接近10億噸/年,乙烯裝置產能將超過6300萬噸/年,均躍居全球第一。


        從區域市場來看,成品油傳統過剩地區遼寧省和山東省,由于加大結構調整,資源富余壓力略有緩解;浙江省和廣東省將出現大量過剩,2025年沿海地區成品油出口量將達6500萬噸以上。


        技術突破是關鍵


        煉化行業加工過程的二氧化碳排放占全國總量的5%左右,受到社會極大關注,主要原因是中國石油對外依存度高,下游交通領域排放量大,廢舊塑料(8315,85.00,1.03%)污染嚴重。要實現“雙碳”目標,煉化行業必須提高對碳減排的認識,加強節能降耗和能源結構快速調整,積極推進技術創新。


        除此之外,要實現煉化行業的“雙碳”目標,政策引導非常重要。政 府既要引導企業生產滿足國內需求,也要限制和淘汰落后產能;


        將能耗和環保評價標準與稅費征收相結合,通過市場化手段倒逼低效產能退出市場,推動新舊動能轉換;對于不同區域,采取碳排放指標定量控制,倒逼企業利用園區特點進行統籌,調整產業和產品結構,開啟低碳發展的新模式。


        “十四五”期間中國煉化行業面臨的主要挑戰及解決對策


        要實現“雙碳”目標,煉化行業的節能降耗和能源結構快速調整同樣重要,特別是2030年前。在所有路徑措施中,技術創新顯得尤為重要。


        與“十三五”相比,我國“十四五”煉化行業技術創新的內容和方向將發生較大變化,即由規?;?、清潔化技術轉向“油轉化工”與節能減排技術,具體包括如下技術。


        能源系統的優化技術。包括總體用能改進(物流優化+能源結構優化)、工藝裝置優化、裝置間熱集成、低溫熱綜合利用和公用工程系統優化5個相互關聯過程的實施,為煉化企業節能減排奠定基礎。


        低碳燃料和原料的替代技術。一是穩妥推進行業“煤改氣”“煤改電”,減少工業用電中煤電的比重,控制化石能源的消費量,降低碳排放強度;


        二是制氫路線清潔化的技術,目前煉化行業制氫主要是以煤炭等化石能源為主的“灰氫”技術,今后要開發以化石能源制氫+二氧化碳捕集與封存(CCS)脫碳的“藍氫”技術,以及非化石能源發電制“綠氫”的技術,逐步提高自發“綠電”比例。


        高選擇性、低能耗的加工技術。煉化催化劑改進和工藝優化,是降低裝置能耗的重要途徑。


        例如,應用原油直接制烯烴技術,“三烯”(乙烯、丙烯、丁二烯)收率可達37%~44%,節省了煉油中間步驟,既實現“油轉化工”,也降低了過程能耗;丙烷脫氫技術能耗較高,但是利用丙烷催化氧化脫氫技術,開發非鉑貴金屬高效催化劑,選擇性高,可達到低排放的目的。


        生物燃料生產技術。本質上是一種二氧化碳循環利用技術,由于減少石油的使用,從而達到碳減排的目的。發展以非糧作物為原料的醇類燃料生產技術,逐步解決原料加工、定向轉化和生產成本等問題。


        擴大生物柴油裝置的原料來源,開發先進的低成本、短流程、高收率生產工藝。生物航空煤油生產技術的原料來源于不同類型的動植物油脂,優選具有高脫金屬能力和容金屬能力的催化劑,通過加氫轉化可獲得航空煤油等燃料。


        塑料綠色循環利用技術。提高一次性塑料機械回收和單體回收的比例,通過熱解技術增加回用料塑料,減少原生料的消耗,即可減少化工原料的需求,從而降低碳排放。


        利用二氧化碳生產可降解塑料也是一種碳循環利用的技術,部分降低原生料的需求。例如,通過植物的光合作用,將二氧化碳和水轉化為乳酸,再通過直接或間接縮聚生產聚乳酸(PLA)可降解塑料。


        “綠電”的化學反應技術。例如,電加熱蒸汽裂解技術,碳氫化合物分解成烯烴和芳烴需要消耗大量的能量,相關反應需要在850℃時才會發生。


        目前,業內主要是通過燃燒化石燃料來完成升溫,通過電力驅動加熱過程可切實減少二氧化碳排放。使用可再生電力時,這項具有顛覆性的技術有望實現高達90%的減排比例。


        二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術。捕集石油化工生產過程中排放的二氧化碳,依托上游油氣田進行封存,助力煉化行業實現凈零碳排放。


        開發化學法二氧化碳資源化利用技術,通過二氧化碳催化轉化等技術路線合成化學品或燃料;開發生物法二氧化碳資源化利用技術,通過生物發酵技術生產生物燃料或化學品。


        來源:中國石油石化

        注:文章內的所有配圖皆為網絡轉載圖片,侵權即刪!

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