“雙碳”形勢(shì)下石油石化行業(yè)發(fā)展路徑

單 群

(中海油煉油化工科學(xué)研究院，山東 青島 266555)

0 引言

應(yīng)對(duì)氣候變化，減少溫室氣體的排放已經(jīng)成為世界各國(guó)的共同責(zé)任，目前已經(jīng)有1 300多個(gè)國(guó)家和地區(qū)提出“碳達(dá)峰”與“碳中和”的發(fā)展目標(biāo)，我國(guó)已經(jīng)將“雙碳”目標(biāo)納入生態(tài)文明建設(shè)工作中，“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)成為社會(huì)性問(wèn)題，在“雙碳”形勢(shì)下，石油石化行業(yè)作為我國(guó)的支柱性產(chǎn)業(yè)，需要進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展，大力推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，減少溫室氣體的排放，發(fā)展綠色能源。

1 石油石化行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展優(yōu)勢(shì)

石油石化行業(yè)一直以來(lái)都是支撐我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)，從原油提取、化工原料的應(yīng)用到化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，需要復(fù)雜的生產(chǎn)流程和眾多關(guān)鍵技術(shù)，化工產(chǎn)品覆蓋范圍較廣，與其他產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)程度較高，歷年的油氣開采的投資規(guī)模較大(見圖1)。在國(guó)家政策的引導(dǎo)下，我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了長(zhǎng)足發(fā)展，主要產(chǎn)品產(chǎn)量不斷上升，全國(guó)年油氣總產(chǎn)量和主要化學(xué)品總產(chǎn)量整體不斷上升。2019年全國(guó)油氣總產(chǎn)量達(dá)3.47億t(油當(dāng)量)，同比增長(zhǎng)4.7%；主要化學(xué)品總產(chǎn)量增長(zhǎng)約4.6%[1]。

圖1 油氣開采投資規(guī)模

現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)于石油產(chǎn)品的需求仍然在持續(xù)增加，在生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)消耗大量的能源，且對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，因此，需要盡快推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，推動(dòng)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。

1.2 行業(yè)問(wèn)題

目前，我國(guó)的石油石化產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題：①不同區(qū)域之間對(duì)于石油石化原材料以及相關(guān)產(chǎn)品的需求存在不平衡，現(xiàn)階段，我國(guó)仍然會(huì)進(jìn)口大量的原油自南向北運(yùn)輸，而我國(guó)的西部地區(qū)在國(guó)家政策的支持下，石油石化產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展，但是市場(chǎng)的消費(fèi)能力卻極為有限，導(dǎo)致一些能源需要進(jìn)行長(zhǎng)途調(diào)運(yùn)，在此過(guò)程中會(huì)浪費(fèi)大量的資源成本。②由于我國(guó)煉油工藝較為成熟，導(dǎo)致煉油產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年我國(guó)煉油的能力可以達(dá)到8億t以上，原油加工可以達(dá)到6億t，但是相關(guān)產(chǎn)能的利用率不到80%。③隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，不僅需要進(jìn)一步推動(dòng)石油石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還需要促進(jìn)綠色能源的應(yīng)用，但是石油石化企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中仍然存在大量的廢棄物、污染物，因此為了有效推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，石油石化行業(yè)需要嚴(yán)格按照國(guó)家制定的關(guān)于綠色低碳的規(guī)定與政策，這就使得石化行業(yè)面臨著較大的挑戰(zhàn)[3]。

2 “雙碳”形勢(shì)下石油石化行業(yè)發(fā)展的路徑

2.1 優(yōu)化行業(yè)布局，提高產(chǎn)業(yè)集中度

目前，我國(guó)在石化工業(yè)生產(chǎn)中具有一定的優(yōu)勢(shì)，例如我國(guó)在石化工程設(shè)計(jì)、開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品制造等多個(gè)領(lǐng)域都處于世界前列。在調(diào)整石油石化行業(yè)區(qū)域布局的過(guò)程中，需要充分考慮到相關(guān)資源的供給、不同區(qū)域市場(chǎng)中的具體需求、相關(guān)資源的容量以及產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等諸多因素，可以結(jié)合現(xiàn)階段國(guó)際上先進(jìn)的目標(biāo)要求，重點(diǎn)促進(jìn)我國(guó)長(zhǎng)三角等地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在“雙碳”形式下，石油石化產(chǎn)業(yè)的布局可以從原材料資源、銷售市場(chǎng)、煉化一體化等方面進(jìn)行優(yōu)化。

2.2 樹立環(huán)保理念，推動(dòng)清潔化生產(chǎn)

生態(tài)環(huán)境的建設(shè)一直是我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)的內(nèi)容之一，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)也對(duì)于生態(tài)環(huán)境造成了一定的負(fù)面影響。因此，在“雙碳”形式下，石油石化行業(yè)需要樹立環(huán)保理念，推動(dòng)清潔化生產(chǎn)模式的發(fā)展。首先，石油石化企業(yè)在經(jīng)營(yíng)發(fā)展過(guò)程中，需要明確綠色低碳在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中的核心地位，將新能源的研發(fā)與應(yīng)用放到與油氣生產(chǎn)同等重要的位置，并在企業(yè)內(nèi)部積極組建綠色能源研發(fā)小組，針對(duì)現(xiàn)階段企業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，采取針對(duì)性的策略。其次，石油石化行業(yè)應(yīng)該重點(diǎn)提升國(guó)內(nèi)勘探開發(fā)力度，加強(qiáng)對(duì)天然氣等綠色能源的應(yīng)用，2018—2020年，中國(guó)天然氣產(chǎn)量呈增加的趨勢(shì)，從2018年的1 603億m2增加到2020年的1 890億m3(見圖2)。最后，在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)使下，我國(guó)的石油石化產(chǎn)業(yè)在綠色低碳發(fā)展方向上快速前進(jìn)，其中綠色節(jié)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，很大程度上促進(jìn)了行業(yè)整體的發(fā)展，因此，石油石化企業(yè)需要進(jìn)一步加強(qiáng)與數(shù)字技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及其他能源行業(yè)的深入合作，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)新能源的應(yīng)用效率，同時(shí)在節(jié)能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的過(guò)程中，需要企業(yè)管理者重視節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，可以在企業(yè)內(nèi)部建立完善的節(jié)能提效制度管理體系，對(duì)石油石化相關(guān)能源的消耗進(jìn)行約束，充分保障節(jié)能減排工作的有效落實(shí)，可以通過(guò)制定綠色行動(dòng)計(jì)劃，對(duì)溫室氣體的排放進(jìn)行管控，比如，企業(yè)可以制定甲烷的排放控制行動(dòng)方案，針對(duì)企業(yè)內(nèi)部各個(gè)領(lǐng)域建立完善的溫室氣體排放情況的考核與控制機(jī)制，進(jìn)而推動(dòng)石油石化企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型[4]。

圖2 2018—2020年中國(guó)天然氣產(chǎn)量

2.3 研發(fā)綠色技術(shù)，提升低碳競(jìng)爭(zhēng)力

現(xiàn)階段，由于石油石化企業(yè)行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在一定的不合理之處，在進(jìn)行油氣運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中可能存在甲烷逃逸等問(wèn)題，因此石油石化企業(yè)需要建立起科學(xué)有效的管控模式，對(duì)運(yùn)輸過(guò)程中的資源損耗問(wèn)題進(jìn)行控制。此外，隨著我國(guó)“雙碳”目標(biāo)要求的實(shí)施，石油石化企業(yè)應(yīng)該在現(xiàn)有油氣存儲(chǔ)與運(yùn)輸模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化布局，加強(qiáng)綠色存儲(chǔ)運(yùn)輸模式的建立，推動(dòng)智慧管網(wǎng)建設(shè)，嚴(yán)格按照油氣儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)研發(fā)運(yùn)輸儲(chǔ)存的核心技術(shù)，避免出現(xiàn)相關(guān)資源的損耗。與此同時(shí)，對(duì)于石油石化行業(yè)而言，轉(zhuǎn)型壓力較大，可以優(yōu)先研發(fā)適合企業(yè)發(fā)展的低碳、零碳技術(shù)，在企業(yè)內(nèi)部建立起有效的綠色技術(shù)支撐，進(jìn)而提升石油石化企業(yè)在低碳背景下的競(jìng)爭(zhēng)力。

石油石化行業(yè)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的污染主要是源自化石燃料的燃燒，因此，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，首先就需要在燃燒過(guò)程中實(shí)現(xiàn)減碳，而氫能屬于儲(chǔ)量豐富、來(lái)源較為廣泛的綠色能源之一，石油石化企業(yè)可以進(jìn)一步發(fā)展氫能代替化石燃料的燃燒，重點(diǎn)研發(fā)優(yōu)化制氫技術(shù)，現(xiàn)階段普遍采用的是烴-水蒸氣制氫工藝，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的CO2，如果應(yīng)用綠色能源，可以減少CO2的排放。

2.4 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)能源的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用

為了有效推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，不僅需要從源頭上減少CO2的排放，還需要在生產(chǎn)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)CO2的利用，CO2的轉(zhuǎn)化利用對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和具有重要意義，通過(guò)對(duì)CO2的捕集，可以將CO2利用到多個(gè)領(lǐng)域。在化工生產(chǎn)領(lǐng)域，可以利用化學(xué)法將CO2轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，通過(guò)相關(guān)技術(shù)將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇、尿素等物質(zhì)，CO2可以與氨制備尿素，現(xiàn)階段該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，該技術(shù)不僅減少了CO2的排放，同時(shí)也可以充分利用氨；在物理利用領(lǐng)域，CO2可以作為食品添加劑，同時(shí)也可以將其制成干冰，干冰在升華過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，可以用于食品的運(yùn)輸和保存；在生物應(yīng)用領(lǐng)域，CO2可以應(yīng)用在生產(chǎn)技術(shù)方面。現(xiàn)階段，該技術(shù)還處于發(fā)展階段，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)的研究與應(yīng)用，目前主要是將CO2作為氣肥，有助于農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)，同時(shí)，CO2也可以被應(yīng)用在地質(zhì)封存領(lǐng)域，該工藝是將CO2與原油進(jìn)行相融，可以有效增加原油的流動(dòng)性進(jìn)而代替巖層中原有的原油資源[5]。

通過(guò)對(duì)CO2的利用，可以有效處理石油石化企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所排放出的CO2，進(jìn)而減少溫室氣體排放，對(duì)于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有推動(dòng)作用，因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)CO2應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)CO2等溫室氣體的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。

3 結(jié)語(yǔ)

“雙碳”目標(biāo)的提出可以有效改善生態(tài)環(huán)境，對(duì)于氣候優(yōu)化具有重要意義，同時(shí)，也使得石油石化行業(yè)的發(fā)展發(fā)生了重大改變，在“雙碳”形式下，石油石化企業(yè)需要充分意識(shí)到綠色低碳技術(shù)的重要性，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)內(nèi)部改革，將綠色發(fā)展理念融合到企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中，并結(jié)合現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外碳達(dá)峰和碳中和發(fā)展情況，在綠色低碳的時(shí)代背景下，不斷探索石油石化企業(yè)的轉(zhuǎn)型途徑。