炼化工艺技术创新减碳

开发应用新型绿色低碳高效的炼化工艺技术。新型绿色低碳高效炼化工艺技术的实质是以最小的能源和物质代价实现石油等原料向目标产物的高效定向转化，既可以通过调节物质和能量在空间、时间上的优化匹配以提升现有装置工业的生产效率，也可以从分子尺度优化石油加工工艺，将原料定向转化为产物分子。原油直接裂解制化学品（低碳烯烃和轻质芳烃）炼制技术是新型绿色高效炼化工艺的代表之一，使原油完全绕过常规炼油过程，通过蒸汽裂解或催化裂解直接制取化学品，极大程度简化了化工制造流程，被业界视作现有炼油产业转型升级的颠覆性技术变革。自2014年埃克森美孚公司建成全球首套原油直接制烯烃装置后，中石化石油化工科学研究院在扬州石化成功实现原油催化裂解技术工业试验，乙烯、丙烯收率高达33%，总化学品收率达50%以上。此外，化工过程强化技术可以有效解决化工“高能耗、高污染和高物耗”问题，通过超重力强化、精馏强化、微化工强化、换热强化，在分子层面实现反应过程多尺度协调控制，使传热、传质、宏观反应速率迅速提高。

打造绿色能源企业引人的风电、光伏等新能源电力，推进终端用能设备电气化改造，在技术经济性合理基础上，采用电解水制氢。炼化生产过程中能源的主要来源是化石燃料燃烧，2021年中国石化27家企业碳排放量数据表明，燃烧排放量占炼化企业总碳排放量的54.8%。因此以低碳电力替代高碳电力和化石燃料，是炼化企业用能环节源头减碳的重要路径，也是我国能源结构不断向非化石能源转型、清洁能源装机占比大幅提升现状下的必然趋势。积极调整炼化企业用能结构，绝非简单的生产用能以电改煤，而是调动全社会力量提升新能源绿电供给和炼化企业全方位的基础设施、工艺技术和工程设备的全方位变革。

充分将低碳排放特性的新能源绿电与炼化企业生产有机结合，不仅要将绿电适时可行地应用于主要、辅助和附属生产设施，包括替代蒸汽电伴热、电取暖；替代蒸汽机组、泵组的驱动动力；替代化石燃料用于燃油燃气加热炉等，也要求炼化企业调整生产驱动设施，例如大型机泵由蒸汽驱动改为电驱，每套机组需新增齿轮箱、联轴器、变频电机等，根据工艺需要配置变频器及软启动。目前，Linde、陶氏、壳牌等国际企业正积极开发蒸汽裂解装置的电气化新技术，巴斯夫也正积极开发乙烯电加热裂解炉技术，但其大规模工业应用仍需较长时间。

除了新能源绿电基础上的电气化技术外，作为零碳能源的新型核电集中供热技术更是一项值得期待的解决方案。《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》中明确要求“积极推动高温气冷堆、快堆、模块化小型堆、海上浮动堆等先进堆型示范工程，开展核能综合利用示范”；《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案（2021一2025年）》更是明确“鼓励石化基地或大型园区开展核电供热、供电示范应用”。