近日,工業和信息化部、國家發展改革委、國家能源局聯合印發了《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》(工信廳聯節函〔2024〕499號,以下簡稱《實施方案》)。《實施方案》以拓展清潔低碳氫在工業領域應用場景為著力點,推動相關技術裝備研發創新、示范項目建設等,這對推動工業領域節能降碳,構建綠色低碳產業體系,打造產業轉型升級新增長點,推進新型工業化,形成新質生產力具有重要的意義。
一、《實施方案》的發布對石化化工行業及氫能產業實現綠色低碳高質量發展具有重要指導作用
石化化工行業是國民經濟基礎產業和重要支柱,關系國計民生,地位舉足輕重,在國民經濟穩增長、促發展方面發揮著“壓艙石”的作用。2023年,行業規模以上企業達3萬余家,實現工業增加值同比增長8.4%,比全部工業增加值增幅快4.2個百分點,實現營業收入15.95萬億元。
長期以來,氫氣作為一種重要的化工原料氣體廣泛應用在石油煉化、合成氨甲醇等行業領域,其中煉化用氫占比在43%,合成氨用氫占比33%,甲醇用氫占比17%,全行業用氫需求約占全部用氫量的93%以上。但當前我國氫氣主要來自于化石能源制取,其中64%來自煤制氫、14%來自天然氣制氫,造成較大二氧化碳排放。
《實施方案》從清潔低碳氫替代、氫碳耦合、氫氮耦合、氫電融合等多領域,針對替代環節、技術路徑、利用方向、產業協同、項目建設要求等多方面,提出具體工作方向、要求和技術選擇建議,是指導全行業推進氫能利用工作的重要指引和方法指南。對推動石化化工行業與氫能產業協同高質量發展,提升行業原料替代水平,降低碳排放,具有十分重要的指導作用。
二、《實施方案》為實現石化化工行業深度脫碳工藝技術變革指明了方向
加快工業領域清潔低碳氫應用,是貫徹落實黨中央、國務院關于碳達峰碳中和工作部署,統籌支撐國內“雙碳”目標實現和培育新質生產力的重要手段。《實施方案》系統描繪了清潔低碳氫在工業領域的多種應用場景,為行業利用提供了明確方向和具體路徑。
一是加快清潔低碳氫替代應用,推動傳統用氫行業實現生產工藝降碳。氫氣是石化化工行業重要的生產原料,廣泛應用于合成氨、甲醇、煉油等產品生產和工藝過程,用來調節產品生產原料的碳氫比,或者用于加氫精制、加氫裂化等工藝環節。石化化工產品所需的氫元素或氫氣,目前主要通過煤炭、天然氣等化石能源來生產,造成大量碳排放。《實施方案》結合當前主要用氫行業和耗氫環節,提出在符合產業結構調整的前提下,推動清潔能源富集區,有序建設“制氫+用氫”一體化項目;推動在煉化、煤化工、冶金、電子醫藥等行業實現清潔低碳氫替代應用。此外,現階段深度高效的利用好工業副產氫資源,可從源頭上降低氫能供應鏈成本,實現氫能產業健康發展的同時,提升副產氫經濟價值和資源產出效率。《實施方案》提出,因地制宜推進焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫、乙烷裂解脫氫等工業副產氫規模化提純。
二是推動清潔低碳氫耦合應用,實現石化化工行業深度脫碳、固碳工藝技術變革。現階段清潔低碳氫最大下游消納場景在耦合化工生產,但目前受限于可再生能源不穩定的特性使綠氫生產供給存在較大波動,與化工“安穩長滿優”的生產要求無法較好匹配。《實施方案》針對上下游生產特點和需求,提出研發可再生能源發電與制氫設施、用氫負荷的自適應、自調節系統,開發合成氨柔性生產工藝,提升對可再生能源發電波動的適應性。此外,《實施方案》圍繞清潔低碳氫基化工品生產面臨的關鍵技術、材料、裝備不成熟、成本較高等問題。提出開發清潔低碳氫與碳捕集、生物質等耦合制備綠色甲醇工藝技術,研發高活性、高選擇性、高穩定性二氧化碳加氫制甲醇催化劑,探索低溫低壓、近常壓合成氨新工藝等。通過綠氫與二氧化碳資源化利用技術相耦合,推動形成可商業化的化學固碳新路徑。
三是推動上下游企業協同,實現清潔低碳氫基化工品多路徑發展。清潔低碳氫基化工品生產應用全鏈條涉及上游氫、碳等資源獲取、中間生產技術及下游使用要求等各環節行業企業和科研院所。《實施方案》提出,推進醇制油、費托合成、油脂加氫、二氧化碳加氫合成燃料等可持續航空燃料技術路線多元化發展,鼓勵燃料煉制、化工、廢棄油脂回收、生物質開發利用、船舶航空運輸及制造企業和相關科研院所聯合進行可持續航空燃料、綠色合成氨技術研發和示范項目建設。
三、積極參與,全方位支撐推進清潔低碳氫利用
一是充分發揮行業優勢,支撐清潔低碳氫規模化應用。石化化工行業企業應立足傳統化工生產技術規范要求,加強與上游制氫環節銜接,完善清潔低碳氫替代及氫基化工品生產技術標準,拓展行業副產氫資源利用途徑;利用業內已建立的相關安全生產規范、碳排放核算方法、產品認證及檢驗檢測流程等技術標準,在氫基化工產品碳足跡核算、關鍵技術裝備和產品檢驗檢測、評價與安全要求等方面,推動氫能產業標準及檢測認證體系建設。
二是堅持技術創新驅動,推動全產業鏈示范項目建設。以清潔低碳氫利用為核心的生產技術工藝將有望成為破解石化化工行業發展與減碳矛盾的重要解決方案。構筑以骨干企業為牽引,產業鏈上下游利益相關方聯合攻關的創新聯合體,采取“研發、示范、生產、推廣”一體化模式,推動氫能產業鏈關鍵技術研發和裝備制造,進一步加快清潔低碳氫在工業領域的應用。
三是加強交流合作,推動全鏈條協同發展。相關行業協會充分發揮橋梁紐帶作用,履行好引導、組織、協調、服務職責,拓展行業間、企業間的橫向縱向合作。組織氫能技術交流、業務培訓、標準宣貫和供需對接等服務活動,推動清潔低碳氫技術應用;完善行業清潔低碳氫應用標準體系建設,擴大標準覆蓋范圍;加強與國際機構、跨國企業交流合作;篩選發布行業清潔低碳氫應用項目建設典型案例,形成一批可借鑒、可復制、可推廣的經驗;深入開展多種形式的宣傳推廣,共同促進清潔低碳氫的大規模應用。(作者:孫偉善 中國石油和化學工業聯合會黨委常委、副會長,氫能產業專業委員會主任委員) |