遠(yuǎn)景零碳系列18——化工行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型舉措
昨天和大家分享了遠(yuǎn)景零碳系列的第十七部分:采礦行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型舉措
今天和大家分享第十八部分:化工行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型舉措
化工行業(yè)作為典型的高耗能高排放行業(yè),在我國(guó)低碳 轉(zhuǎn)型路徑中扮演著重要的角色。2019年,化工生產(chǎn)部門產(chǎn)生碳排放量約5.88億噸,約占工業(yè)領(lǐng)域總排放的16.7%,占全國(guó)能源碳排放比例為6%。我國(guó)化工行業(yè)產(chǎn)值高居世界第一,占全球近40%的份額,在全球產(chǎn)業(yè)鏈中占有至關(guān)重要的地位;并且預(yù)計(jì)2030年中國(guó)化工行業(yè)的產(chǎn)量將占到全球50%的份額。在產(chǎn)能產(chǎn)量持續(xù)迅速增長(zhǎng)的同時(shí),行業(yè)碳排要在2030年達(dá)峰,挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。
中國(guó)化工行業(yè)是為數(shù)不多國(guó)企、民企、外企三足鼎立、爭(zhēng)相競(jìng)爭(zhēng)的行業(yè)領(lǐng)域。預(yù)計(jì)到2025年左右,民營(yíng)經(jīng)濟(jì)將占據(jù)中國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)60%的市場(chǎng)份額。?
對(duì)于國(guó)內(nèi)化工企業(yè)來(lái)說(shuō),其低碳路徑更針對(duì)于節(jié)能減排。
例如中國(guó)中化正在大力發(fā)展節(jié)能降碳技術(shù),對(duì)于節(jié)能降碳累計(jì)投入超過(guò)3億元,累計(jì)淘汰落后設(shè)備970 余臺(tái)套,公司整體能效水平不斷得到提升。中化對(duì)煉化工藝進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)施鍋爐綜合整治,累計(jì)投入超過(guò)3億元,通過(guò)優(yōu)化加熱爐設(shè)計(jì),提高加熱爐的熱效率,并強(qiáng)化裝置之間的熱聯(lián)合,提高能量利用率;同時(shí)調(diào)整鍋爐能源結(jié)構(gòu),使用更加清潔綠色的天然氣作為鍋爐的能源或廣泛利用周邊替代性熱源,實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)綠色轉(zhuǎn)型。長(zhǎng)期來(lái)看,國(guó)內(nèi)企業(yè)的低碳路徑將會(huì)是由簡(jiǎn)單的節(jié)能減排到多元的綜合低碳舉措方向發(fā)展。?
外資化工企業(yè)普遍具有經(jīng)驗(yàn)豐富、行業(yè)基礎(chǔ)完整、裝置規(guī)模完善、技術(shù)水平高的優(yōu)勢(shì),因此其低碳減排路徑更加多元化。
以巴斯夫大中華區(qū)為例,其采用的第一個(gè)重要舉措是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,通過(guò)投資和使用可再生能源降低碳排放。位于巴斯夫上??萍紕?chuàng)新園和巴斯夫漕涇基地的光伏發(fā)電站,每年可減少超過(guò)1600 噸二氧化碳排放量;巴斯夫湛江一體化基地首批裝置將100%采用可再生能源電力,助力巴斯夫?qū)崿F(xiàn)碳中和的氣候目標(biāo)。其次,巴斯夫?qū)Ξa(chǎn)品碳足跡進(jìn)行跟蹤測(cè)算,基于工藝排放、能源消耗及上游排放數(shù)據(jù),將在2021年底提供全部產(chǎn)品組合 “從搖籃到大門”的溫室氣體排放量,以助力實(shí)現(xiàn)氣候保護(hù)目標(biāo)。巴斯夫還對(duì)生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行投資,研發(fā)了無(wú)碳排放甲烷裂解制氫裝置、電加熱蒸汽裂解裝置和甲烷與二氧化碳干重整制備合成氣三項(xiàng)碳管理工藝技術(shù)。
化工行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑:

我國(guó)化工行業(yè)的碳排放占總碳排的比例為4%,但部分省份化工品產(chǎn)能碳排放強(qiáng)度遠(yuǎn)超國(guó)家平均水平,化工行業(yè)碳排放的特點(diǎn)為總量有限但強(qiáng)度突出?;ば袠I(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑可歸納為三大舉措,分別是:調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和精益運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)。
舉措一:結(jié)構(gòu)優(yōu)化,加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整?
目前,我國(guó)化工產(chǎn)品的品種較為單一,且產(chǎn)品鏈延伸不夠,以生產(chǎn)大宗化工原料為主,精加工發(fā)展較弱。綠色低碳和雙控政策對(duì)大宗化工加工帶來(lái)發(fā)展天花板的同時(shí),精細(xì)化工卻迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。精細(xì)化學(xué)品又被稱為專用化學(xué)品,是基礎(chǔ)化學(xué)品進(jìn)一步深加工的產(chǎn)物,其基本特征是以高新技術(shù)為基礎(chǔ)生產(chǎn)高質(zhì)量、小批量、多品種、專用或多功能的精細(xì)化學(xué)品。
隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)大宗化工需求的不斷下降,化工原料的低端競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)被原料精加工替代,合成材料、精細(xì)化學(xué)品等附加值較高的行業(yè)將會(huì)崛起?;ぎa(chǎn)品將逐漸從大宗同質(zhì)化向差異化方向轉(zhuǎn)變,由基礎(chǔ)化工產(chǎn)品生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)。?
精細(xì)化工生產(chǎn)具有投資效率高、附加值高、利潤(rùn)率高的經(jīng)濟(jì)特性,對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō),加速精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)既是低碳轉(zhuǎn)型道路上的一大重要路徑,也為化工企業(yè)帶來(lái)了長(zhǎng)期發(fā)展的經(jīng)濟(jì)性利益。針對(duì)煤化工子行業(yè),可以通過(guò)將煤中復(fù)雜大分子化合物定向裁剪、轉(zhuǎn)化,選擇性地拆斷分子共價(jià)鍵,獲得大量的高價(jià)產(chǎn)品,如不同取代基、不同芳環(huán)芳烴、含側(cè)鏈的環(huán)烷烴、長(zhǎng)鏈脂肪酸及酯等精細(xì)化學(xué)品?;て髽I(yè)應(yīng)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新加速精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型,集中資源推動(dòng)化工產(chǎn)品向精細(xì)化、高附加值方向發(fā)展,在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中降低碳排放的同時(shí),開(kāi)拓二氧化碳資源化利用的新路徑,打造長(zhǎng)期綠色低碳的可持續(xù)發(fā)展道路。?
舉措二:效能提升,擁抱循環(huán)經(jīng)濟(jì)
化學(xué)工業(yè)是最具規(guī)模化和多樣化的制造業(yè)之一,其生產(chǎn)的中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品幾乎可用于所有行業(yè)。隨著傳統(tǒng)不可再生資源不斷減少和環(huán)境法規(guī)日益嚴(yán)格,化工行業(yè)已開(kāi)始向循環(huán)性發(fā)展,例如可再生、可持續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)投入,從單一用途轉(zhuǎn)變到多種用途(從而減少聚合物總需求),以及最大限度減少泄漏到環(huán)境中的危險(xiǎn)成分。?
首先,化工行業(yè)可以通過(guò)開(kāi)發(fā)可再生原料循環(huán)分子技術(shù),降低供應(yīng)鏈中的環(huán)境足跡,在供應(yīng)鏈中增加使用分子循環(huán)回路的使用。帝斯曼研發(fā)的一種植物生態(tài)友好型樹(shù)脂Decovery?,就是這一領(lǐng)域最新的創(chuàng)新成果,并且正通過(guò)吸引供應(yīng)商、客戶等其他價(jià)值鏈伙伴擴(kuò)大創(chuàng)新,以加快向生物/植物基油漆和涂料過(guò)渡。?
其次,可以開(kāi)發(fā)技術(shù)和商業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)再利用與回收。在再利用方面,目前已有 針對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶和塑料購(gòu)物袋成熟的技術(shù)解決方案。這些 方案可以應(yīng)用到其他產(chǎn)品,如汽車零部件、電子產(chǎn)品部件和白色家電。就回收而 言,可以依靠機(jī)械技術(shù),收集和處理使用過(guò)的最終產(chǎn)品,并在不修改其化學(xué)鍵的 前提下將其完整分子重新插入價(jià)值鏈的更上游;或依靠化學(xué)手段,將長(zhǎng)鏈碳?xì)浠?合物分解成前體。VinyLoop是一種機(jī)械回收工藝,由比利時(shí)化學(xué)品公司索爾維集 團(tuán)開(kāi)發(fā)的專利工藝,該工藝通過(guò)溶解過(guò)濾和分離污染物,將PVC與其他材料分離。?
除此之外,化工企業(yè)還可以在下游行業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和數(shù)字化。若能成功實(shí) 現(xiàn)下游循環(huán),預(yù)計(jì)將增加對(duì)可持續(xù)化學(xué)品的額外需求和新需求,從2015至2030 年,潛在增長(zhǎng)率可達(dá)26%。在化工行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中,需要基礎(chǔ)設(shè)施和 創(chuàng)新的長(zhǎng)期投資,以及支持性監(jiān)管政策的實(shí)施,并鼓勵(lì)化工循環(huán)技術(shù)的研發(fā)。?
舉措三:數(shù)字化賦能,助力運(yùn)營(yíng)優(yōu)化與精益生產(chǎn)?
在低碳轉(zhuǎn)型的道路上,化工企業(yè)需要改善管理能力,通過(guò)數(shù)字化技術(shù)全面優(yōu)化企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)營(yíng)?;て髽I(yè)應(yīng)著眼于精益化生產(chǎn)和數(shù)字化運(yùn)營(yíng),利用端到端“能耗流”的概念, 在各生產(chǎn)裝置導(dǎo)入價(jià)值流診斷的模型優(yōu)化工具,從運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、管理架構(gòu)、理念行為三方面進(jìn)行詳細(xì)診斷和分析。
精益化生產(chǎn)可以通過(guò)原料比例參數(shù)或者生產(chǎn)溫度等環(huán)境參數(shù)的調(diào)整,減少最終產(chǎn)品的整體用能,對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)體系持續(xù)升級(jí)。在數(shù)字化平臺(tái)方面,化工企業(yè)可以綜合利用內(nèi)外部數(shù)據(jù),通過(guò)更高效的數(shù)據(jù)報(bào)告、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析,評(píng)估技術(shù)設(shè)備的可用性、成熟度與供應(yīng)商的可持續(xù)發(fā)展水平。通過(guò)因地制宜的數(shù)字化解決方案,精準(zhǔn)提升節(jié)能減排效率,最大限度地挖掘創(chuàng)新潛力。針對(duì)管理體系,化工企業(yè)應(yīng)分解效益目標(biāo)并提高管理透明度,并建立一體化管理和組織系統(tǒng),統(tǒng)籌管理原料采購(gòu)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售整套流程的優(yōu)化。
同時(shí),化工企業(yè)需推動(dòng)精益生產(chǎn)管理, 采用精益原則和量化分析方法,及“端到端”的商務(wù)采購(gòu)分析工具發(fā)掘成本節(jié)省潛力, 并設(shè)計(jì)提升方案。通過(guò)系統(tǒng)的全流程診斷分析發(fā)現(xiàn)問(wèn)題, 建立整體運(yùn)營(yíng)提升路徑和舉措,推進(jìn)系統(tǒng)性優(yōu)化和綜合效益優(yōu)化,打造可持續(xù)的精益運(yùn)營(yíng)體系。

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1、個(gè)人和企業(yè)層面的碳排放管理、碳資產(chǎn)管理培訓(xùn)
2、上市企業(yè)、各類園區(qū)的組織層面碳盤(pán)查、產(chǎn)品層面碳足跡、碳中和規(guī)劃、碳配額資產(chǎn)托管、國(guó)內(nèi)外碳信用申請(qǐng)和交易(CCER、林業(yè)碳匯、VCS、GS等)