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  宋倩倩 中国石油石油化工研究院

  炼化行业碳排放具有排放源多且分散、二氧化碳浓度低等特点,其中50%以上来自化石燃料燃烧,40%左右来自催化重整、催化裂化、制氢等工艺过程。

  全球实现碳中和愿景下,国际炼化企业纷纷制定低碳转型战略,顺应绿色发展趋势。尽管它们的低碳转型战略有所差异,但都非常重视节能潜力和能源效率的提升、清洁能源比例的提高、业务结构的调整与优化、CCS/CCUS产业的布局以及低碳/负碳技术的研发。

  具体来看,欧洲企业转型相对激进。bp和壳牌均明确提出到2050年实现涵盖范围三的净零排放,缩减传统炼化业务。bp于2020年将其全球化工业务出售给英力士,并计划在2030年前将炼油能力减少至5000万吨/年。壳牌在过去15年将炼厂数量从51家缩减至13家,下一步还将继续对炼化业务进行剥离和重组。此外,这两家企业还将投资向风能、太阳能、氢能等可再生能源和生物燃料、CCS/CCUS等负碳产业倾斜。美国企业相对保守,如埃克森美孚更多的是对现有油气资产进行优化整合,深挖节能和提高能效的潜力,同时涉足天然气发电等低碳电力和生物燃料领域。

  对我国炼化企业而言,需要做好三个方面的工作来加快低碳转型发展。一是明确自身定位,坚定战略引领。积极助力国家实现“双碳”目标,根据企业自身优势,明确战略定位,制定与公司发展战略相符合的转型与减碳策略、举措。二是转变传统观念,抢占市场先机。我国炼化企业不能固守“现有装置仍有价值”的观念,要强抓“减油增化增特增材”的市场机遇,在战略目标明确的情况下,及时规划新的发展方向,甚至适时“关停并转”。提前转型更有利于抢占市场先机。三是强化科技创新,加快产业化进程。科技进步是炼化行业实现转型与减碳的最重要的支撑。原料和生产路线多元化,过程节能、提高能效,用能清洁化、电气化,能量管理系统化、数字化,产品高端化、功能化、固碳化以及负碳技术等,均是持续推进转型与低碳发展的重要动力。我国迫切需要以企业为主体,发挥产学研用一体化优势,搭建创新平台,加快推进低碳相关新技术、新工艺、新产品产业化进程,助力实现碳中和目标。

  随着技术的进步,通过上述路径,炼化行业碳排放能有效降低。然而,炼化工业将高碳氢比的原油转化为低碳氢比的产品的本质属性,决定必然会产生二氧化碳,炼化行业实现零排放或超低排放必须依赖CCS/CCUS技术。

  CCS/CCUS是国际公认的三大减碳途径之一,是最具应用潜力、可推动二氧化碳规模化减排的关键核心技术,也是我国实现“双碳”目标的兜底技术。

  炼化企业在应用CCUS技术方面具有两项独特优势。一是自身是大的碳排放源,具备碳捕集的规模效应。二是二氧化碳是一种很好的化工原料,可以替代油气资源。当前二氧化碳制甲醇、合成气、芳烃等已成为国内外的研究热点。然而,要想充分发挥这两项优势,必须突破低成本大规模二氧化碳捕集技术和二氧化碳化工利用高效催化剂技术这两项关键技术。

  除了CCUS,碳交易成为碳减排的重要政策工具之一。自《京都议定书》生效后,碳交易体系发展迅速,各国及地区纷纷建立区域内的碳交易体系以实现碳减排目标。在欧洲,欧盟碳市场已成为全球规模最大的碳市场,是碳交易体系的领跑者。在北美洲, 尽管美国是排污权交易的先行者,但由于政治因素,一直未形成统一的碳交易体系,当前是多个区域性质的碳交易体系并存的状态,且覆盖范围较小。在亚洲,韩国是东亚地区第一个启动全国统一碳交易市场的国家,启动后发展迅速,已成为目前世界第二大国家级碳市场。

  中国于2021年7月启动全国碳排放权交易市场,截至2022年12月30日,全国碳市场碳排放配额累计成交量2.3亿吨,累计成交金额104.75亿元。经过近两年的运行,碳市场促进发电企业减排和加快绿色低碳转型的作用初步显现。企业对碳减排和碳交易的认识显著增强,煤电清洁利用加快推进,碳排放管理能效进一步提升,减排成本降低渠道进一步拓展。

  总体上看,碳交易机制有利于炼化行业降低碳排放并加速绿色低碳转型。但炼化行业不同于发电行业,涉及的工艺流程复杂,排放源多且分散,目前仍存在企业碳排放数据基础不牢、碳资产管理薄弱、相关标准体系不完善、人才队伍缺乏等问题,且行业正处于高质量转型的攻关期,过早纳入碳市场,将对我国炼化行业实现高质量发展、建设炼化强国带来一定的不利影响。尽管欧盟在2005年就已启动碳排放交易体系(EU-ETS),但是直到2013年(第三阶段)才将石油化工行业纳入。当务之急是筑牢碳排放数据基础、强化企业碳减排和碳交易意识、增强碳资产管理、健全完善标准体系、加强人才队伍建设,按照“成熟一批推进一批”原则,有序推进炼化行业纳入全国碳交易市场。

  探索多元化的减排路径势在必行,但对于中国炼化企业来说,当前的优先事项是节能和提高能效。要树立节能是“第一能源”的意识,持续强化过程节能与提高能效。目前我国炼油行业能效水平与国际先进水平仍有较大差距。以2022年原油加工量6.76亿吨计算,炼油综合能耗每降低1千克标油/吨,可以降低碳排放208万吨。节能提效在有效降低碳排放的同时,可以降低企业生产成本,增强企业的市场竞争力。

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