工業過程綠色低碳技術

張鎖江 張香平 葛 蔚 石春艷

中國科學院過程工程研究所 北京 100190

碳中和是國家重大戰略，工業碳中和是我國實現“雙碳”目標的重中之重。2022 年 1 月，習近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學習中指出，要下大氣力推動鋼鐵、有色、石化、化工、建材等傳統產業優化升級，加快工業領域低碳工藝革新和數字化轉型。我國是工業大國，工業產值占世界總量的約 30%。在我國的工業領域中，鋼鐵、有色、化工、建材四大行業占我國國內生產總值（GDP）的約20%，占全國工業產值的一半左右；但同時，工業領域也是二氧化碳（CO2）排放的主要來源，其碳排放占我國總碳排放約 39%（不包括工業用電間接排放）①中國科學院學部重大咨詢項目.中國碳中和框架路線圖研究. 2021.。工業碳減排任務艱巨，迫切需要從理論到技術的系統性變革。

本文在調研和分析我國工業過程不同行業用能及碳排放情況基礎上，提出了綠氫/綠電替代、原料/產品結構調整、工藝流程再造、數字化和智能化的 4 個低碳化策略。論述了工業碳中和技術現狀和發展趨勢，列舉了若干需要重點突破的綠色低碳變革性技術，提出了相關建議和舉措，展望了工業碳中和的愿景。

1 工業碳排放現狀及低碳技術

工業碳中和不是孤立的，而是一個系統工程（圖 1），不僅要考慮工業用能，如供熱、供電等間接排放的 CO2，還要考慮工業原料的加工和轉化過程中直接排放的 CO2。工業過程流程復雜、物流能流體系龐大，各產業往往……