高端訪談丨“雙碳”時代,煉油工業(yè)路向何方?——專訪《煉油碳中和》作者李明豐教授
作者介紹
李明豐
中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司董事長、總經(jīng)理、院長
李明豐,中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司董事長、總經(jīng)理、院長,教授級高工。中國石油學(xué)會碳中和專委會主任。主要從事石油加工、清潔能源、循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)與管理工作。參與完成國家科技部“十五”科技攻關(guān)、“十一五”“十二五”科技支撐、“973”項目、“863”課題、中國石化“十條龍”攻關(guān)等,針對國家汽柴油質(zhì)量升級開發(fā)的系列技術(shù)在煉油企業(yè)成功應(yīng)用,達到國際先進水平。近年來為保證未來車用燃料的持續(xù)清潔供應(yīng)和行業(yè)轉(zhuǎn)型,在生物質(zhì)、非石油化石能源轉(zhuǎn)化方面開展大量探索研究工作。作為課題負(fù)責(zé)人完成工信部石化行業(yè)“雙碳”平臺建設(shè)項目。作為主要負(fù)責(zé)人發(fā)布《邁向2060,石化行業(yè)低碳發(fā)展白皮書》,出版《煉油碳中和》專著。授權(quán)專利和專有技術(shù)400余件,發(fā)表專業(yè)論文100余篇,主持完成石化行業(yè)多項“雙碳”標(biāo)準(zhǔn)編制。
吳昊,中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司資源優(yōu)化與工業(yè)智能研究中心、石油化工低碳經(jīng)濟研究中心主任,正高級工程師。中國石油學(xué)會碳中和專委會秘書長,CSTM碳排放標(biāo)準(zhǔn)化委員會委員。主要從事石油化工低碳經(jīng)濟、煉油總流程、煉油模型、加氫技術(shù)、煤基液體燃料技術(shù)開發(fā)與管理工作。公開發(fā)表論文數(shù)十篇,授權(quán)專利100余件,出版《煉油碳中和》專著,參與《加氫工藝與工程》《中國煉油技術(shù)》《中國煉油詞典》等多部專著編寫。榮獲省部級科技進步獎一等獎、二等獎、三等獎多項,榮獲全國石油和化工優(yōu)秀科技工作者稱號。
關(guān)于本書
煉油碳中和
新書《煉油碳中和》是由中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司董事長、總經(jīng)理、院長李明豐等一批從事石化行業(yè)的資深專家共同撰寫。該書從“如何認(rèn)識”和“如何實現(xiàn)”兩方面回答了煉油行業(yè)推進綠色高質(zhì)量低碳發(fā)展的實施路徑,為煉油行業(yè)的低碳發(fā)展提供了戰(zhàn)略方向及技術(shù)支撐。
作者專訪
01 在不同的時期,石科院均研發(fā)出對中國煉油工業(yè)發(fā)展具有舉足輕重意義和推動作用的重大技術(shù),并具備了國際影響力。請您談?wù)勎覈鵁捰托袠I(yè)當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀和亟待解決的問題?
李明豐:新中國成立75年來,我國煉油工業(yè)從幾近空白起步,從無到有、從小到大、由弱到強,飛速發(fā)展。我國煉油工業(yè)綜合實力持續(xù)增強,為國家現(xiàn)代化建設(shè)提供了堅強保障。
近年來,我國煉油能力持續(xù)增長,2016年至2023年平均增速為3.6%。截至2023年底,中國的煉油能力已達到9.36億噸/年,居世界第一。2023年中國原油加工量顯著增長,全年加工量達到7.35億噸,比上年增長9.3%。2023年全國千萬噸級煉廠達到36家,占全國煉油總能力的55.8%。
我國煉油行業(yè)在技術(shù)方面不斷取得突破,部分技術(shù)已經(jīng)達到或接近國際先進水平。我國煉油行業(yè)已經(jīng)具備了較強的自主研發(fā)能力和創(chuàng)新能力。同時,隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)的發(fā)展,煉油生產(chǎn)過程的自動化程度不斷提高,生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量也得到了進一步提升。我國用10多年走完了西方國家30年的油品升級之路。國六標(biāo)準(zhǔn)的全面實施,對汽柴油的硫含量、烯烴含量等關(guān)鍵指標(biāo)提出了更高要求。這不僅促進了煉油企業(yè)采用更先進的加工技術(shù)和清潔生產(chǎn)工藝,還推動了成品油質(zhì)量的顯著提升。
雖然我國煉油行業(yè)取得了長足進步,但在新發(fā)展階段,仍存在一些問題:
一是我國煉油行業(yè)面臨著產(chǎn)能過剩問題。我國煉油產(chǎn)能利用率在75%左右,距發(fā)達國家的90%左右的水平還有一定差距,未來將淘汰大量落后產(chǎn)能。成品油和基礎(chǔ)化工品過剩,但高端化工品嚴(yán)重短缺。在解決結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩、高端化工品生產(chǎn)能力不足的過程中,需統(tǒng)籌考慮低碳發(fā)展需求。
二是我國煉油行業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型的壓力。煉油行業(yè)的轉(zhuǎn)型主要體現(xiàn)在煉化一體化、化工轉(zhuǎn)型、數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及綠色低碳轉(zhuǎn)型。轉(zhuǎn)型過程中面臨著市場供需變化、環(huán)保與能源轉(zhuǎn)型壓力、技術(shù)與創(chuàng)新壓力、國際競爭與合作壓力等。企業(yè)需要不斷調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加強技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)、提高環(huán)保和安全管理水平、拓展國際市場份額等。
三是煉油行業(yè)低碳發(fā)展面臨技術(shù)突破和技術(shù)應(yīng)用的雙重挑戰(zhàn)。首先,高碳排放生產(chǎn)環(huán)節(jié)缺少顯著降碳技術(shù)手段,雖然開展了各類碳捕集、封存與利用(CCUS)技術(shù)示范項目,但技術(shù)經(jīng)濟性尚需進一步提升,規(guī)?;瘧?yīng)用仍有差距;綠氫、綠電大規(guī)模應(yīng)用技術(shù)時機仍不成熟。其次,受復(fù)雜流程工業(yè)體系制約,低碳單元技術(shù)需要在總流程優(yōu)化的基礎(chǔ)上才能體現(xiàn)最大低碳價值,新技術(shù)與現(xiàn)有流程耦合難度增大。再次,石化行業(yè)數(shù)字化進程相較于其他行業(yè)起步較晚,多能耦合的智慧低碳能源系統(tǒng)在煉油行業(yè)尚未應(yīng)用。
四是我國煉油行業(yè)市場競爭日益激烈。一方面,國內(nèi)煉油企業(yè)面臨著來自國際市場的競爭壓力;另一方面,國內(nèi)煉油企業(yè)之間也在進行激烈的市場競爭。未來,隨著煉油能力的逐步飽和和市場競爭的加劇,企業(yè)只有不斷適應(yīng)市場變化,加強內(nèi)部管理和技術(shù)創(chuàng)新,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
02 當(dāng)前,石科院是我國能源和化工領(lǐng)域最具影響力的科研機構(gòu)之一,相比其他創(chuàng)新主體,央企科研機構(gòu)具有離市場近、對市場需求反應(yīng)靈敏、對行業(yè)痛點把握最全面等突出優(yōu)勢。做好“雙碳”文章已成為我國能源和化工行業(yè)發(fā)展的共識,您認(rèn)為推動煉油行業(yè)做好碳達峰碳中和工作,需要從哪些方面入手?
李明豐:推動煉油行業(yè)做好碳達峰碳中和工作是一個復(fù)雜而緊迫的任務(wù),需要綜合考慮多個方面并采取切實有效的措施。
一是優(yōu)化產(chǎn)能結(jié)構(gòu)布局。嚴(yán)格控制新增煉油產(chǎn)能,確保新建項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)保要求,避免低效、高排放的項目上馬。推動現(xiàn)有煉廠向組分煉油、分子煉油轉(zhuǎn)變,提高清潔油品、特色油品、化工原料及產(chǎn)品的生產(chǎn)靈活性。鼓勵中小型煉廠向科技型方向發(fā)展,做精做特,滿足區(qū)域市場和細分領(lǐng)域需求。
二是推進能源資源高效利用。加強能效水效管理,推動系統(tǒng)用能優(yōu)化,實施工藝裝備升級,鼓勵資源循環(huán)利用。鼓勵企業(yè)加大先進節(jié)能技術(shù)應(yīng)用力度,實現(xiàn)能量的梯級利用和余熱、余壓的回收利用。鼓勵有條件的企業(yè)探索廢塑料、廢潤滑油、廢棄油脂、廢棄生化污泥等廢棄有機物與原油耦合加工。
三是實施綠色低碳升級改造。從煉油總流程、單元工藝技術(shù)、CCUS示范應(yīng)用、制氫與用氫優(yōu)化、綠氫煉化、碳排放管理等多維度實施綠色低碳升級改造。建設(shè)一批可借鑒、可復(fù)制的綠色低碳標(biāo)桿煉廠,引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展。
四是加強科技創(chuàng)新引領(lǐng)。加強科技創(chuàng)新能力建設(shè),圍繞煉油行業(yè)綠色低碳發(fā)展需求,開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)。優(yōu)化創(chuàng)新體制機制、加強軟件開發(fā)應(yīng)用、開發(fā)新型煉油技術(shù)、加快低碳技術(shù)研發(fā)。
同時還要綜合施策,完善政策支持體系、加強宣傳引導(dǎo)和人才培養(yǎng)以及推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同降碳等措施。
03 當(dāng)前,我國煉油能力增長繼續(xù)放緩,裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整持續(xù)推進。您對我國煉油行業(yè)“十五五”的發(fā)展有哪些看法和建議?
李明豐:《關(guān)于促進煉油行業(yè)綠色創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出到2030年,煉油產(chǎn)能結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力布局進一步優(yōu)化,化工原材料和特種產(chǎn)品保障能力大幅提升,能效和環(huán)??冃н_到標(biāo)桿水平的煉油產(chǎn)能比例大幅提升,技術(shù)裝備實力、能源資源利用效率達到國際先進水平。綠氫煉化、二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)等技術(shù)完成工業(yè)化、規(guī)?;痉厄炞C,建設(shè)一批可借鑒、可復(fù)制的綠色低碳標(biāo)桿企業(yè),支撐2030年前全國碳排放達峰。
一是統(tǒng)籌發(fā)展與安全,系統(tǒng)考慮原油進口、成品油供應(yīng)保障、已建成配套設(shè)施等因素,進一步優(yōu)化煉油產(chǎn)能布局。推動新建煉油項目有序向石化產(chǎn)業(yè)基地集中,實現(xiàn)集約集聚發(fā)展。
二是加強原油資源、氫氣資源、廢棄資源的高效利用。要通過廢塑料、廢棄油脂等的再利用,實現(xiàn)資源循環(huán)利用。能效提升仍是煉油企業(yè)現(xiàn)階段實現(xiàn)降碳的重要途徑,企業(yè)要從工藝角度、設(shè)備角度、操作角度全方位重視節(jié)能工作。
三是加大對煉油新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用力度,開發(fā)新型煉油技術(shù)、研發(fā)節(jié)能降碳煉油單元技術(shù)和裝備等。鼓勵企業(yè)與高校、科研機構(gòu)合作,建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新機制,加快技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。
四是積極響應(yīng)國家碳達峰碳中和目標(biāo),制定并實施煉油行業(yè)的碳減排計劃。支持煉油企業(yè)加快綠色低碳技術(shù)的示范應(yīng)用,有效降低碳排放。推廣清潔能源和綠電替代,降低化石能源消費比例,提高可再生能源消納水平。
04 “雙碳”目標(biāo)提出后,中國石化加大在低碳領(lǐng)域的布局力度。石科院在低碳領(lǐng)域還做了哪些工作?
李明豐:作為中石化的直屬研究院,石科院積極落實國家“雙碳”戰(zhàn)略以及中石化工作部署,目前已經(jīng)建立了系統(tǒng)化的低碳體系,包括低碳研究體系、低碳服務(wù)體系和低碳支撐體系。從碳足跡核算到建立碳數(shù)據(jù)庫、低碳工具的開發(fā)、低碳技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)與運用、標(biāo)準(zhǔn)與平臺的建設(shè)、政府支持以及低碳項目的實施方面都進行了大量的工作,以此助力低碳發(fā)展。
持續(xù)推動傳統(tǒng)領(lǐng)域技術(shù)迭代升級,支撐石油石化企業(yè)減排增綠,加快關(guān)鍵綠色低碳技術(shù)研發(fā)。低生焦重油催化裂化催化劑、低能耗加氫裂化技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用,能源高效利用技術(shù)、氫氣資源優(yōu)化技術(shù)、總流程優(yōu)化技術(shù)為企業(yè)持續(xù)降碳創(chuàng)效。
新能源領(lǐng)域拓展夯基壘臺、厚積成勢,質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫技術(shù)、分布式甲醇制氫技術(shù)、分布式氨制氫成套技術(shù)等自主技術(shù)在國內(nèi)率先投用,生物航煤成功實現(xiàn)跨洋商業(yè)飛行,廢塑料化學(xué)循環(huán)技術(shù)取得積極進展。
石科院將不斷增強自主創(chuàng)新能力,充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的支撐和引領(lǐng)作用,推動源頭減碳技術(shù),過程降碳技術(shù)、末端固碳技術(shù)等的開發(fā)和應(yīng)用,促進石油石化產(chǎn)業(yè)升級和高質(zhì)量發(fā)展。
05 請您給讀者透露一下,《煉油碳中和》在編制過程中,有哪些挑戰(zhàn)和感受?
李明豐:《煉油碳中和》的編制過程無疑是一個復(fù)雜且充滿挑戰(zhàn)的任務(wù),主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
一是國家和地方政府不斷出臺“雙碳”相關(guān)的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),需要及時了解和解讀這些政策要求,并將其融入到《煉油碳中和》的編制中。在解讀政策的過程中,會感受到政府對于“雙碳”工作的高度重視,也會意識到自己的工作對于推動行業(yè)發(fā)展和實現(xiàn)國家目標(biāo)的責(zé)任重大。
二是煉油行業(yè)的碳排放涉及多個環(huán)節(jié)和多種因素,煉油行業(yè)碳排放問題具有復(fù)雜性和嚴(yán)峻性。要準(zhǔn)確核算碳排放量,需要收集大量詳細且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可能來自不同的部門、系統(tǒng)或外部供應(yīng)商,整合起來難度較大。也會意識到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對于制定科學(xué)合理的碳減排策略至關(guān)重要。
三是需要對各種煉油技術(shù)和工藝進行深入研究,分析其碳排放特點和減排潛力。技術(shù)研究的過程既充滿挑戰(zhàn),也讓人充滿期待??吹叫碌募夹g(shù)和方法有望為煉油行業(yè)帶來顯著的碳減排效果,會感到非常興奮和鼓舞。同時,也會意識到技術(shù)創(chuàng)新對于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要性。
四是碳達峰碳中和是一個不斷發(fā)展和變化的領(lǐng)域,新的政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、研究成果不斷涌現(xiàn)。因此,在編制《煉油碳中和》的過程中,需要不斷學(xué)習(xí)和更新知識,以保持對行業(yè)動態(tài)和前沿技術(shù)的了解。持續(xù)學(xué)習(xí)的過程雖然辛苦,但是也讓人充滿成就感。隨著知識的不斷積累和更新,能夠更好地把握煉油行業(yè)碳減排的方向和趨勢,為行業(yè)的發(fā)展提供更有價值的建議和方案。
五是受作者的知識水平、資料收集的局限性、時間倉促等因素影響,在編寫《煉油碳中和》這樣的專業(yè)著作過程中可能存在一些不足和錯誤,希望廣大讀者多提寶貴意見,以便我們再版時進行修訂,不斷提高書籍的質(zhì)量。