據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)化工行業(yè)能源消費(fèi)量達(dá)4.2億t/a標(biāo)煤,約占到全國(guó)消費(fèi)總量的8.4%;化工行業(yè)二氧化碳排放量達(dá)到11億t/a左右,約占全國(guó)排放總量的10%。氮肥、甲醇行業(yè)又是化工行業(yè)中的重點(diǎn)排放大戶,73.7%的合成氨、77.3%的甲醇產(chǎn)能是以煤炭為原料生產(chǎn)的。生產(chǎn)1 t合成氨,煤頭二氧化碳排放約為4.2 t、天然氣頭約為2.04 t;生產(chǎn)1 t甲醇,煤頭二氧化碳排放約為3.1 t、天然氣頭約為0.58 t。2020年合成氨、甲醇行業(yè)二氧化碳總的排放量分別為2.19億t和1.96億t,占化工行業(yè)排放總量的19.9%和17.8%,二者合計(jì)二氧化碳排放量占到化工行業(yè)排放總量的38%左右。氮肥、甲醇行業(yè)碳減排壓力巨大,將迎來(lái)新一輪的“供給側(cè)改革”。
另外,氧化亞氮是硝酸、己二酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的一種非二氧化碳溫室氣體,具有較高的溫室氣體全球變暖潛能值(GWP)和破壞臭氧層的作用,與二氧化碳相比,其GWP為298。我國(guó)是硝酸生產(chǎn)大國(guó),硝酸年產(chǎn)量1 320萬(wàn)t,年排放氧化亞氮總量10萬(wàn)t,折合二氧化碳排放當(dāng)量約3 000萬(wàn)t。當(dāng)然,目前國(guó)內(nèi)對(duì)氧化亞氮排放沒(méi)有相關(guān)法規(guī)限制,氧化亞氮尾氣未經(jīng)催化減排處理直接排放大氣環(huán)境中。
以煤為主的原料結(jié)構(gòu)短期難以改變,決定了氮肥、甲醇行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰第一優(yōu)選路徑是提高能源利用效率。如果我國(guó)合成氨企業(yè)平均綜合能耗能從目前的1 273 kg標(biāo)煤/t氨下降到先進(jìn)水平1 150 kg標(biāo)煤/t氨,每年可少用730萬(wàn)t標(biāo)煤、減排1 940萬(wàn)t二氧化碳,占2020年碳排放總量的8%左右。節(jié)能提效主要依靠先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,包括煤炭高效利用、余熱余壓綜合利用、大型機(jī)組節(jié)能改造、蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化改造、用能設(shè)備更新改造等。以天然氣、焦?fàn)t氣為原料的氮肥和甲醇企業(yè),雖然碳減排壓力相對(duì)較小,但是也不是沒(méi)有,仍然要以節(jié)能減排為核心,提高能源利用率,將碳減排的工作做得更好。
做好二氧化碳資源化利用,將二氧化碳轉(zhuǎn)化為化學(xué)品實(shí)現(xiàn)碳回收利用,是末端降低碳排放的重要手段。尿素、甲醇就是利用二氧化碳的傳統(tǒng)化工產(chǎn)品,噸尿素消耗二氧化碳0.75 t,噸甲醇進(jìn)入產(chǎn)品折算消耗二氧化碳1.375 t,每年尿素和甲醇生產(chǎn)消耗二氧化碳超過(guò)4 200萬(wàn)t和9 900萬(wàn)t。此外,隨著新技術(shù)的開(kāi)發(fā),二氧化碳制化學(xué)品的新技術(shù)還會(huì)不斷涌現(xiàn),如二氧化碳加氫氣制甲醇、二氧化碳生產(chǎn)碳酸酯、二氧化碳生產(chǎn)生物基化學(xué)品、二氧化碳生產(chǎn)可降解塑料等。
隨著“雙碳”的任務(wù)的廣泛落實(shí),今后氮肥和甲醇高碳排放行業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張將極度受限,未來(lái)新增項(xiàng)目審核難度也將大幅增加,部分產(chǎn)能不僅要通過(guò)減量置換方式建設(shè),還需要購(gòu)買碳排放指標(biāo),增加了項(xiàng)目建設(shè)成本。在嚴(yán)格的碳排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之下,煤化工行業(yè)成本會(huì)出現(xiàn)一定提升,落后產(chǎn)能的淘汰或?qū)⒓铀佟?/p>