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《中國煤化工》
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碳減排,你家是怎么做的
作者:陳繼軍 | 來源:《中國石油和化工產業觀察》雜志 | 時間:2022-06-14

    從碳排放強度上看,我國化工行業每萬元增加值碳排放量為1.29噸,大于全國工業平均水平的1.14噸。這使化工行業面臨巨大的碳減排壓力;て髽I現在相互間最愿意談論的話題就是:碳減排,你家是怎么做的?

    為此,記者對業內企業的碳減排做了一個歸納總結。

    首選技術升級

    今年以來,總投資5.4億元的重慶湘渝鹽化股份有限公司煤氣化系統升級改造項目加快推進。該項目通過6.5兆帕壓力等級的晉華爐第三代水煤漿加壓氣化技術替代現有常壓固定床氣化爐,等溫耐硫變換-低溫甲醇洗/液氮洗凈化工藝替代能耗居高不下的變壓吸附工藝和銅洗工藝,同時采用瑞士卡薩利氨合成專利技術、離心式蒸汽透平替代電驅動等先進技術。技改完成后,合成氨裝置產能將由20萬噸/年增至30萬噸/年。當然最關鍵的是,項目能耗和碳排放也將下降25%以上。

    無疑,借助先進工藝技術對原裝置升級改造或采用先進技術工藝和產品方案上馬新項目、延長產業鏈、提升產品附加值、持續注入綠色低碳元素,已經成為化工企業碳減排的首選方案。

    3月下旬,中鹽安徽紅四方股份有限公司所屬新型建材公司聯合相關科研院所開發的國內煤化工行業首個萬噸級二氧化碳礦化制備全固廢負碳建材項目實現試運行。結果表明,在不借助外部熱源、不使用水泥的前提下,制備的礦化建材產品強度完全滿足現行國家及行業標準要求,平均固碳率超過15%。目前,這家新型建材公司正在優化工藝并改造放大項目規模,完成后,每年將消納各類大宗固廢近百萬噸,固化利用10萬余噸二氧化碳。

    4月8日,君正集團總投資207億元的綠色環保循環產業一期項目在內蒙古烏海市烏達工業園區正式開工。該項目包括2×60萬噸/年1,4-丁二醇聯產2×100萬噸/年己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物/聚丁二酸丁二醇酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯/四氫呋喃均聚醚等可降解材料和精細化學品項目。其中,焦化裝置以6.78米搗固焦爐為龍頭,配套干熄焦余熱利用、焦爐尾氣綜合利用技術;乙炔原料的生產配套了君正集團擁有自主知識產權、國際先進的8.1萬千伏安電石爐生產工藝;1,4-丁二醇裝置引進全球單套規模最大的30萬噸/年德國KTS公司技術;己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物裝置采用國內自主開發的流程短、效率高、節能環保效果明顯的低溫短流程直接酯化法合成工藝。由于均采用了先進工藝技術,新項目不僅各單元能耗低、排碳少,整個項目也實現了補鏈延鏈和資源最大化綜合利用。

    4月13日,山東華魯恒升化工股份有限公司與湖北省江陵縣人民政府簽署《綠色新能源材料項目投資協議》,計劃斥資50億元,在荊州江陵新能源新材料產業基地建設10萬噸/年N-甲基吡咯烷酮、20萬噸/年1,4-丁二醇、3萬噸/年己二酸對苯二甲酸丁二醇酯、10萬噸/年醋酐等綠色新材料項目。項目建成后,華魯恒升精細化工產品種類將超過20種,數個精細化工產品產能規模國內領先,尤其是10萬噸/年電子級N-甲基吡咯烷酮裝置投產后,不僅在國內產能最大,而且將打破國外三巨頭的技術壁壘和市場壟斷。同時,上述項目建成后,華魯恒升將把公司原有的煤化工、乙炔化工、精細化工3塊業務有機結合起來,在延長產業鏈、增加產品附加值的同時,實現上下游閉路循環、能源資源梯級高效利用,大幅減少萬元產值能耗和二氧化碳排放。

    4月20日,采用山東省冶金設計院股份有限公司與意大利PW公司共同設計的SWJ76-1型7.6米大型頂裝綠色智能焦爐2號焦爐主體封頂,標志著云南煤業能源股份有限公司200萬噸/年焦化環保搬遷轉型升級項目進入收尾階段。由于新裝置的焦爐爐體、工藝裝備、自動化和環保水平均達到國際先進水平,所煉制的焦炭也完全能夠滿足國內頂尖大型高爐的生產要求。200萬噸/年焦化環保搬遷轉型升級項目改造完成后,云南煤業能源股份公司無論產品質量,還是能耗與碳排放指標,都將躋身世界一流焦化企業行列。

    河南安陽化學工業集團有限責任公司正在推進原料路線改造,采用清潔高效煤氣化技術對現有氣化與凈化裝置進行升級改造,提高能源利用效率,探索煤化工產業鏈的節能降碳。

    以大化肥立廠的河南中原大化集團有限責任公司正在大力推進可降解新材料項目建設。同時,公司將二氧化碳回收及利用作為重要抓手,構建以源頭和過程碳減排、終端產品固碳相結合的低碳發展模式。

    爭取新能源替代

    可再生能源是公認的零碳能源。中央經濟工作會議已經明確“新增可再生能源和原料用能不納入能源消費總量控制”。因此,越來越多的化工企業加大了可再生能源的開發利用。

    3月28日,江蘇遠景科技集團與內蒙古赤峰市政府簽署合作框架協議,擬斥資400億元,分3期建設合計152萬噸/年的風光制綠氫/綠氨示范項目。根據規劃,該項目包括455萬千瓦風電、102萬千瓦光伏發電和152萬噸/年零碳合成氨。其中,一期項目投資42億元,將于2024年9月建成32萬噸/年零碳合成氨裝置;二期項目投資40億元,將于2026年11月建成投產30萬噸/年綠色合成氨、1萬噸/年綠色液氫裝置;三期項目計劃投資90億元,將于2029年6月建成投產90萬噸/年零碳合成氨、1萬噸/年綠色液氫。項目全部建成后,遠景科技將成為全球最大規模的零碳合成氨廠和綠色液氫供應商。

    擁有年產110萬噸聚氯乙烯、80萬噸離子膜燒堿、4×125兆瓦+2×25兆瓦發電、220萬噸電石渣制水泥、50萬噸電石的陜西北元化工集團股份有限公司,不僅計劃斥資15億元新建300兆瓦集中式光伏電站項目,還將斥資3500萬元,在其廠區空地、屋頂建設5.95兆瓦分布式光伏電站。這些項目建成后,年發綠電超過4.4億千瓦時,將首先作為該企業生產用電,從而大幅減少公司煤電消耗和二氧化碳當量排放。

    3月30日,寧夏寶豐能源集團股份有限公司宣布,目前,該公司已經具備3萬標方/小時綠氫生產能力,未來公司將以每年3萬標方/小時的速度持續擴大綠氫規模,最終形成年產百億標方、百萬噸綠氫規模。事實上,作為集煤-焦-化一體化生產于一體的寶豐能源公司,早已把可再生能源制取綠氫作為抓手啟動了一系列項目:2019年啟動了200兆瓦光伏發電及2萬標方/小時電解水制氫儲能及綜合應用示范項目;2020年4月17日,2×100兆瓦光伏發電、2萬標方/小時電解水制氫、1000千克/天加氫站綜合示范項目在寧東能源化工基地開工;2021年2月,太陽能電解水制氫儲能研究與示范項目10×1000標方/小時電解水制氫工程一次投產成功。2021年4月,該公司宣布,將投資10億元建設氫氣加工制取、運輸、儲存及銷售的全資氫能子公司;2022年3月,該公司對外宣布,將斥資200億元,在寧夏建設光伏項目,所發綠電用于生產數十萬噸工業硅、多晶硅和拉晶切片。

    “我們將繼續擴大綠氫生產規模,向全球最大綠氫生產商邁進,用更多的綠氫替代化石能源制氫!痹摴究偛脛⒃軐τ浾哒f。

    河南龍宇煤化工有限公司正規劃建設生物質氣化與工藝尾氣耦合利用節能降碳項目,圍繞甲醇、二甲醚、醋酸和乙二醇下游產業鏈進行精深加工、延鏈補鏈、耦合升級。該企業的打算是由基礎化工產品生產向綠色低碳的新能源、生物可降解材料和功能性新材料延伸發展,著力做強做大醋酸和乙二醇下游高附加值產業。

    2021年11月,總投資近30億元的中石化首個萬噸級光伏制氫項目開工建設。該項目包括300兆瓦光伏發電、2萬噸/年電解水制氫、21萬立方米儲氫球罐、28萬立方米/小時輸氫管線。項目2023年6月投產后,所產氫氣將替代天然氣制氫,供給中石化塔河煉化公司。僅此一項,每年即可減排二氧化碳48.5萬噸。算上2022年將要投產的鄂爾多斯1萬噸/年綠電制氫項目,到2023年,中石化將擁有3萬噸/年光伏發電-電解水制氫生產能力,年減排二氧化碳將超過72萬噸。

    今年1月下旬,新疆伊吾疆納新能源有限公司正式啟動其風光多能互補制綠色低碳高值煤基化學品新材料項目。該項目以煤氣化制合成氣為龍頭,以煤焦油加氫項目尾氣提取二氧化碳為輔助,與風光電水電解制取綠氫和綠氧耦合,先生產綠色甲醇,繼而生產70萬噸/年聚烯烴和10億立方米/年液化天然氣。充分利用哈密地區豐富的煤炭資源和新能源資源,探索煤化工與可再生能源耦合低碳發展新模式。

    4月7日,內蒙古明拓集團有限公司與國際氫能中心(由北京市政府、聯合國工業發展組織和清華工研院聯合發起、聯合國工業發展組織正式授牌的國際化氫能創新平臺)簽署協議:共同建設全球首個碳中和氫能冶金化工綜合示范項目。該項目包括500萬千瓦風電、150萬千瓦光伏發電、30萬噸/年電解水制氫,以及2×55萬噸/年氫還原鐵、80萬噸/年鐵素體不銹鋼、氫電催化合成120萬噸/年綠氨等裝置。建成后,它將成為全球首個煤化工-綠氫-冶金耦合示范項目。

    淘汰雞肋產能

    在引進先進工藝技術和開發利用可再生能源促進節能減碳的同時,化工企業不忘“刀口向內”,主動淘汰高碳排放的雞肋項目。

    2021年以來,山西美錦能源股份有限公司在果斷關停180萬噸/年落后焦化產能,置換出產能和用能空間后,斥資87.37億元引進7.65米頂裝焦爐——世界最先進的焦爐技術,在新增385萬噸/年先進焦化產能的同時,配套建成年產30萬噸焦爐煤氣制乙二醇、15.5萬噸液化天然氣、6萬噸硫酸以及1.2萬標方/小時工業高純氫等高附加值、精細化工和化工新材料等產品,不僅鞏固了其焦化產業龍頭地位,還有效緩解了碳減排壓力。

    2021年7月,經綜合考慮,浙江桐昆股份有限公司決定不再實施子公司的120萬噸煤制乙二醇項目。

    今年伊始,內蒙古遠興能源股份有限公司發布公告稱,因受能耗雙控和雙碳目標影響,擬終止已經完成3.54億元投資且項目備案、能評、環評、安評、水資源論證等手續均已完成的錫林郭勒蘇尼特堿業有限公司乙二醇項目。

    2月下旬,山西焦化股份有限公司在回答投資者問詢時表示,將停建已經籌備了10多年、累計投資24.95億元、完成了各類專項手續,且工藝包設計、基礎設計等均通過審查的60萬噸/年烯烴及焦爐煤氣制甲醇一體化項目。理由是:綜合考慮我國生態文明政策和地方區域環保政策,繼續推進烯烴項目將會面臨較大的政策風險和市場風險。

    4月25日,本鋼集團北營焦化公司數個4.3米焦爐被悉數拆除,取而代之的是4座7米頂裝現代化節能環保焦爐。新舊裝置置換后,在產能得到擴張的同時,場地占用面積減少近20%,單位產品能耗和排碳量下降10%以上。

    陜西延長石油集團戰略規劃部高級工程師劉建宏向記者透露,延長石油集團規劃關停旗下永坪煉油廠450萬噸/年落后煉油產能,所置換的指標與延安煉油廠現有裝置耦合,打造1000萬噸/年油化比為4∶6的煉化一體化項目;淘汰榆林部分落后產能,在靖邊建設500萬噸/年煤制新型液體燃料項目;規劃建設兩個綠色能源島,通過規;_發利用光伏/風電-電解水制氫+光熱+地熱等可再生能源,為新建的石油化工和煤化工項目提供綠氫、綠電、綠氧、綠色動力(熱/蒸汽)。

    對于全國各地化工企業各種各樣的碳減排行動,北京化工大學副校長雷涯鄰有一個總結:“化工行業擁有碳排放總量有限但強度突出的特點,受到的能耗雙控和雙碳目標約束大。但同時也意味著該行業減碳空間較大。只要堅定信心,在主動淘汰落后、無效、雞肋產能,置換出更多能耗和排碳指標的同時,堅持技術、工藝、裝備、理念、管理創新,并在規;_發利用可再生能源、耦合相關行業先進技術方面多下功夫,就一定能走出困境、擺脫束縛,在實現行業自身高效低碳發展的同時,使二氧化碳變廢為寶,反過來帶動其他行業的碳減排!

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