單 群
(中海油煉油化工科學(xué)研究院,山東 青島 266555)
應(yīng)對氣候變化,減少溫室氣體的排放已經(jīng)成為世界各國的共同責(zé)任,目前已經(jīng)有1 300多個國家和地區(qū)提出“碳達峰”與“碳中和”的發(fā)展目標,我國已經(jīng)將“雙碳”目標納入生態(tài)文明建設(shè)工作中,“雙碳”目標的實現(xiàn)已經(jīng)成為社會性問題,在“雙碳”形勢下,石油石化行業(yè)作為我國的支柱性產(chǎn)業(yè),需要進一步優(yōu)化發(fā)展,大力推動能源轉(zhuǎn)型,減少溫室氣體的排放,發(fā)展綠色能源。
石油石化行業(yè)一直以來都是支撐我國國民經(jīng)濟的重要產(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)。在國家政策的引導(dǎo)下,我國石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了長足發(fā)展,主要產(chǎn)品產(chǎn)量不斷上升,全國年油氣總產(chǎn)量和主要化學(xué)品總產(chǎn)量整體不斷上升。2019年全國油氣總產(chǎn)量達3.47億t(油當量),同比增長4.7%;主要化學(xué)品總產(chǎn)量增長約4.6%[1]。
圖1 油氣開采投資規(guī)模
現(xiàn)階段,我國對于石油產(chǎn)品的需求仍然在持續(xù)增加,在生產(chǎn)過程中,會消耗大量的能源,且對自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,因此,需要盡快推動產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,推動綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。
目前,我國的石油石化產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中還存在諸多問題:①不同區(qū)域之間對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,我國仍然會進口大量的原油自南向北運輸,而我國的西部地區(qū)在國家政策的支持下,石油石化產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展,但是市場的消費能力卻極為有限,導(dǎo)致一些能源需要進行長途調(diào)運,在此過程中會浪費大量的資源成本。②由于我國煉油工藝較為成熟,導(dǎo)致煉油產(chǎn)能嚴重過剩,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2020年我國煉油的能力可以達到8億t以上,原油加工可以達到6億t,但是相關(guān)產(chǎn)能的利用率不到80%。③隨著“雙碳”目標的提出,不僅需要進一步推動石油石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還需要促進綠色能源的應(yīng)用,但是石油石化企業(yè)在生產(chǎn)過程中仍然存在大量的廢棄物、污染物,因此為了有效推動“雙碳”目標的實現(xiàn),石油石化行業(yè)需要嚴格按照國家制定的關(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]。
目前,我國在石化工業(yè)生產(chǎn)中具有一定的優(yōu)勢,例如我國在石化工程設(shè)計、開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品制造等多個領(lǐng)域都處于世界前列。在調(diào)整石油石化行業(yè)區(qū)域布局的過程中,需要充分考慮到相關(guān)資源的供給、不同區(qū)域市場中的具體需求、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)階段國際上先進的目標要求,重點促進我國長三角等地區(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、煉化一體化等方面進行優(yōu)化。
生態(tài)環(huán)境的建設(shè)一直是我國重點建設(shè)的內(nèi)容之一,隨著工業(yè)化進程的加快,在促進社會經(jīng)濟的同時也對于生態(tài)環(huán)境造成了一定的負面影響。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)營發(fā)展過程中,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,針對現(xiàn)階段企業(yè)發(fā)展的實際情況,采取針對性的策略。其次,石油石化行業(yè)應(yīng)該重點提升國內(nèi)勘探開發(fā)力度,加強對天然氣等綠色能源的應(yīng)用,2018—2020年,中國天然氣產(chǎn)量呈增加的趨勢,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”目標的驅(qū)使下,我國的石油石化產(chǎn)業(yè)在綠色低碳發(fā)展方向上快速前進,其中綠色節(jié)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,很大程度上促進了行業(yè)整體的發(fā)展,因此,石油石化企業(yè)需要進一步加強與數(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,通過技術(shù)創(chuàng)新,推動新能源的應(yīng)用效率,同時在節(jié)能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的過程中,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,對石油石化相關(guān)能源的消耗進行約束,充分保障節(jié)能減排工作的有效落實,可以通過制定綠色行動計劃,對溫室氣體的排放進行管控,比如,企業(yè)可以制定甲烷的排放控制行動方案,針對企業(yè)內(nèi)部各個領(lǐng)域建立完善的溫室氣體排放情況的考核與控制機制,進而推動石油石化企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型[4]。
圖2 2018—2020年中國天然氣產(chǎn)量
現(xiàn)階段,由于石油石化企業(yè)行業(yè)在發(fā)展過程中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在一定的不合理之處,在進行油氣運輸?shù)倪^程中可能存在甲烷逃逸等問題,因此石油石化企業(yè)需要建立起科學(xué)有效的管控模式,對運輸過程中的資源損耗問題進行控制。此外,隨著我國“雙碳”目標要求的實施,石油石化企業(yè)應(yīng)該在現(xiàn)有油氣存儲與運輸模式的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化布局,加強綠色存儲運輸模式的建立,推動智慧管網(wǎng)建設(shè),嚴格按照油氣儲存運輸?shù)南嚓P(guān)標準,重點研發(fā)運輸儲存的核心技術(shù),避免出現(xiàn)相關(guān)資源的損耗。與此同時,對于石油石化行業(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,進而提升石油石化企業(yè)在低碳背景下的競爭力。
石油石化行業(yè)對于生態(tài)環(huán)境的污染主要是源自化石燃料的燃燒,因此,實現(xiàn)“雙碳”目標,首先就需要在燃燒過程中實現(xiàn)減碳,而氫能屬于儲量豐富、來源較為廣泛的綠色能源之一,石油石化企業(yè)可以進一步發(fā)展氫能代替化石燃料的燃燒,重點研發(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,在實際生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的CO2,如果應(yīng)用綠色能源,可以減少CO2的排放。
為了有效推動“雙碳”目標的實現(xiàn),不僅需要從源頭上減少CO2的排放,還需要在生產(chǎn)過程中加強對CO2的利用,CO2的轉(zhuǎn)化利用對于實現(xiàn)碳中和具有重要意義,通過對CO2的捕集,可以將CO2利用到多個領(lǐng)域。在化工生產(chǎn)領(lǐng)域,可以利用化學(xué)法將CO2轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物,通過相關(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)用到實際生產(chǎn)過程中,該技術(shù)不僅減少了CO2的排放,同時也可以充分利用氨;在物理利用領(lǐng)域,CO2可以作為食品添加劑,同時也可以將其制成干冰,干冰在升華過程中不會產(chǎn)生有害物質(zhì),可以用于食品的運輸和保存;在生物應(yīng)用領(lǐng)域,CO2可以應(yīng)用在生產(chǎn)技術(shù)方面?,F(xiàn)階段,該技術(shù)還處于發(fā)展階段,還需要進一步加強技術(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,CO2也可以被應(yīng)用在地質(zhì)封存領(lǐng)域,該工藝是將CO2與原油進行相融,可以有效增加原油的流動性進而代替巖層中原有的原油資源[5]。
通過對CO2的利用,可以有效處理石油石化企業(yè)在生產(chǎn)過程中所排放出的CO2,進而減少溫室氣體排放,對于實現(xiàn)“雙碳”目標具有推動作用,因此,需要進一步加強對CO2應(yīng)用技術(shù)的研發(fā),實現(xiàn)CO2等溫室氣體的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。
“雙碳”目標的提出可以有效改善生態(tài)環(huán)境,對于氣候優(yōu)化具有重要意義,同時,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)需要充分意識到綠色低碳技術(shù)的重要性,進一步推動企業(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)階段國內(nèi)外碳達峰和碳中和發(fā)展情況,在綠色低碳的時代背景下,不斷探索石油石化企業(yè)的轉(zhuǎn)型途徑。