中國(guó)石化報(bào)：石化行業(yè)綠色發(fā)展的五個(gè)基本判斷及石化行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的四項(xiàng)重點(diǎn)工作
發(fā)布時(shí)間:2023-06-16 | | 瀏覽量：
徐春明 中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)石油大學(xué)（北京）教授
石化行業(yè)綠色發(fā)展的五個(gè)基本判斷
第一，“雙碳”的重要前提是經(jīng)濟(jì)發(fā)展。經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍是我們?cè)谙喈?dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間的第一要?jiǎng)?wù)，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然消耗能量，這是一個(gè)剛性的關(guān)系。從這個(gè)意義講，二氧化碳排放權(quán)就是發(fā)展權(quán)，科學(xué)“雙控”需要由能耗雙控（能耗總量控制和強(qiáng)度控制）過(guò)渡到二氧化碳排放雙控（碳排放總量控制和強(qiáng)度控制）。
第二，節(jié)能減排是第一選擇。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在能效、環(huán)保和安全方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但不可否認(rèn)的是，我國(guó)能源消費(fèi)強(qiáng)度跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距，在“雙碳”背景下，我們需要努力去實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)強(qiáng)度在目前基礎(chǔ)上快速下降。石化企業(yè)節(jié)能減排已是重大議題，不論是大型央企還是民企標(biāo)桿，在這方面都做出了很大努力和貢獻(xiàn)。當(dāng)前，各方“八仙過(guò)海，各顯神通”，不論是利用新工藝、新裝備、新材料、新介質(zhì)、新技術(shù)，還是借助數(shù)字化、智能化、信息化賦能，中心目的就是要提高能效、降低能耗、減少排放。
第三，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整是根本。“雙碳”目標(biāo)特別是碳中和的實(shí)現(xiàn)，最終還是要靠能源結(jié)構(gòu)的根本性調(diào)整。可再生能源參與能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，助力實(shí)現(xiàn)碳中和，是必然發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，可以肯定的是，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整是逐漸變化的過(guò)程，煤炭和石油在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)依然無(wú)法被替代。
第四，二氧化碳的處理利用是重點(diǎn)。當(dāng)前，這方面工作已經(jīng)開展得轟轟烈烈，像中國(guó)石化齊魯石化-勝利油田百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目、中國(guó)石油大慶油田CCUS技術(shù)與示范工程等。化工方面，把二氧化碳當(dāng)成原材料，生產(chǎn)化學(xué)品或纖維材料。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有研究讓二氧化碳助力大棚菜的種植，如把二氧化碳作為營(yíng)養(yǎng)肥料來(lái)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量等。總之，不管是用物理的、化學(xué)的路線，還是工業(yè)的、農(nóng)業(yè)的手段，只要能夠經(jīng)濟(jì)有效地消納二氧化碳，一定是受歡迎的。
第五，二氧化碳排放強(qiáng)度降低要倚仗綠電、綠氫。與能耗雙控的對(duì)應(yīng)關(guān)系一樣，碳排放雙控也是對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從碳排放強(qiáng)度的角度來(lái)講，加大消納無(wú)碳的能量，那么同樣耗能總量或GDP下排放的二氧化碳量就能降低，這就要倚仗零碳能量的輸入，也就是綠電、綠氫的應(yīng)用。
石化行業(yè)綠色發(fā)展的五個(gè)基本判斷
一是轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前的方向有“減油增特”“減油增化”“減油增材”路線，比如催化裂化做針狀焦。針狀焦需求增速非常快，從幾萬(wàn)噸到幾十萬(wàn)噸，目前達(dá)100多萬(wàn)噸，未來(lái)甚至可能需要數(shù)百萬(wàn)噸。需要注意的是，雖然石化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是必然，但汽煤柴油三大傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料至少在2035年前仍是產(chǎn)業(yè)支柱，相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)揮著不可替代的作用。
二是分子管理。這是當(dāng)前煉化企業(yè)很熱的研究，如何把復(fù)雜的石油體系里的每一個(gè)分子用好，把它用在正確的位置，這就是現(xiàn)在所謂的分子管理。中國(guó)石油大學(xué)重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在開發(fā)了一個(gè)表征方法，該方法最大的優(yōu)點(diǎn)就是精度高，可以精確把握復(fù)雜的石油體里面所有分子的元素組成。實(shí)驗(yàn)室目前致力于建立石油分子數(shù)據(jù)庫(kù)，這是面向分子管理技術(shù)的綜合解決方案，希望未來(lái)能為數(shù)字化提供最根本的模型。有了海量數(shù)據(jù)，就能實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算，從而更好地預(yù)測(cè)各種原料或者產(chǎn)品的物性。更為重要的是，可以借助現(xiàn)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)，構(gòu)建復(fù)雜的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。舉個(gè)例子，在催化裂化油漿加氫脫硫反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確測(cè)下來(lái)油漿里面平均大概有7000~8000個(gè)分子，我們挑選5000個(gè)分子構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速計(jì)算。得益于計(jì)算能力的提升，現(xiàn)在一個(gè)有1.5萬(wàn)個(gè)復(fù)雜反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算，只需15分鐘就能得到結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)快速提供工程設(shè)計(jì)，為傳統(tǒng)煉油企業(yè)向化學(xué)品、材料企業(yè)轉(zhuǎn)型提供更高效率的指導(dǎo)。
三是節(jié)能減排。節(jié)能是石油化工行業(yè)減排的主要途徑。從化工來(lái)講，過(guò)程強(qiáng)化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的普遍做法，就是用最低的耗能換取最高的產(chǎn)出。過(guò)程強(qiáng)化手段有四大類：更換硬件設(shè)備，比如更換換熱器、使用新型反應(yīng)器等；使用新材料新介質(zhì)，比如一些新型催化劑、膜材料、生物催化、超臨界流體、離子液體等；靠工藝耦合、外場(chǎng)協(xié)同等；分離技術(shù)。需要強(qiáng)調(diào)的是，新型分離工程與技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越重要。早在六七年前全球化工界就有一篇文章列舉了號(hào)稱“能夠改變世界的”7個(gè)分離過(guò)程，其中有3個(gè)過(guò)程與石油化工體系密切相關(guān)，分別是作為分子煉油關(guān)鍵的特征分子分離、烯烴和烷烴的分離，以及以氫氣、二氧化碳、一氧化碳、氮?dú)獾葹橹鞯男》肿託怏w分離。其中，上述小分子氣體的低成本分離將是重要技術(shù)方向，不論對(duì)制氫還是處置二氧化碳都有重要意義。
四是氫能。氫能將在未來(lái)能源生產(chǎn)和消費(fèi)中扮演重要角色，氫能產(chǎn)業(yè)鏈非常重要，但要形成一個(gè)高市場(chǎng)價(jià)值的產(chǎn)業(yè)，還有很多挑戰(zhàn)需要各方努力去攻克。可以判斷的是，快速發(fā)展的綠電、綠氫很快就會(huì)影響到傳統(tǒng)的石油化工行業(yè)，綠電綠氫必將重構(gòu)傳統(tǒng)化工模式。
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（編輯 李昕陽(yáng)）
