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山東省化肥和煤化工行業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)顧問楊春升:“雙碳”目標(biāo)是壓力,也是機(jī)遇
來源:化工網(wǎng) | 作者:electronics-101 | 發(fā)布時(shí)間: 2023-08-21 | 178 次瀏覽 | 分享到:
中化新網(wǎng)訊 在8月8日于江蘇宜興召開的第十一屆晉冀魯豫蘇皖六省化肥發(fā)展座談會(huì)上,山東省化肥和煤化工行業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)顧問楊春升指出,“雙碳”目標(biāo)給行業(yè)帶來的不單純是壓力,其中也帶來新的機(jī)遇。


楊春升認(rèn)為,作為氫和氨、醇產(chǎn)品的生產(chǎn)主體,只要能夠準(zhǔn)確把握高質(zhì)量發(fā)展的科學(xué)內(nèi)涵,充分利用新形勢(shì)下出現(xiàn)的新機(jī)遇,在做好化肥和煤基化學(xué)品高端化發(fā)展的前提下,努力做好新時(shí)期煤炭清潔高效利用這篇大文章, 在新能源開發(fā)利用過程中,拓寬行業(yè)新的發(fā)展空間是大有希望的。

一方面是把煤制合成氣裝置打造成為清潔能源制氫及供氫的社會(huì)力量。楊春升介紹說,建立氫能源系統(tǒng)離不開可靠的氫氣供應(yīng)。我國制氫原料當(dāng)前仍以煤為主,62%以上,其他制氫原料包括天然氣、煉廠干氣、氯堿副產(chǎn)氫氣、甲醇制氫及電解水制氫等。煤制氫技術(shù)路線成熟,成本相對(duì)低廉,在我國氫能源系統(tǒng)從建立到形成的漫長(zhǎng)過渡期中,煤制氫仍將是氫氣的主要來源。

楊春升指出,煤炭作為能源的功能隨著非碳新能源的開發(fā)將大幅度下降,但作為原料的功能卻難以被替代。國家在《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》中提出,到2060年,我國非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上。按照能源消費(fèi)總量60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤測(cè)算,2060年我國仍將保留12億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)的化石能源消費(fèi)量。氮肥、甲醇及大批碳?xì)浠衔锷a(chǎn)中都要用到含碳物質(zhì)作為原料,因此,煤制氫工藝是難以被完全替代。

楊春升強(qiáng)調(diào),煤基合成氣不僅是氨、醇和眾多煤基化學(xué)品的原料,更應(yīng)該成為新時(shí)期社會(huì)氫能供應(yīng)的重要來源。今后國家可能會(huì)對(duì)排放二氧化碳實(shí)施征收碳稅等措施,煤制合成氣企業(yè)要想成為有競(jìng)爭(zhēng)力的清潔氫能供應(yīng)商,就必須有效降低煤制氫的二氧化碳排放量,把灰氫變?yōu)樗{(lán)氫甚至綠氫。   

另一方面是拓展液氨和甲醇作為儲(chǔ)氫載體的社會(huì)功能。楊春升說,合成氨除了作為氮肥生產(chǎn)的原料之外,一個(gè)巨大的潛在應(yīng)用領(lǐng)域是作為氫能的載體。氨的體積儲(chǔ)氫密度比液氫高2-4倍;氨的液化溫度只有-33℃,氫液化則需要降至-253℃左右,無論是車輛運(yùn)輸還是管道運(yùn)輸,液氨的難度都相對(duì)更低。

我國有非常成熟的氨運(yùn)輸和分配體系,以氨儲(chǔ)氫、供氫是氫能的發(fā)展趨勢(shì)之一,儲(chǔ)能用氨有可能成為未來合成氨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

再次是開發(fā)液氨和甲醇作為零碳、低碳燃料的社會(huì)用途。氨和氧的燃燒反應(yīng)產(chǎn)物為水和氮?dú)?,因此氨的燃燒過程實(shí)現(xiàn)了零碳排放。隨著對(duì)綠色低碳和零碳燃料的不斷探索和深入實(shí)踐,合成氨產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被中外產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用的零碳燃料來源。

氨作為燃料在具體應(yīng)用層面尚存在若干技術(shù)挑戰(zhàn):氨燃燒速度和熱值較低,不利于高效率的工業(yè)應(yīng)用;氨不太容易點(diǎn)燃和實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。針對(duì)這些特性,業(yè)內(nèi)開始追求氨氫能源融合,作為實(shí)現(xiàn)高溫零碳燃料的重要技術(shù)路線。

2021年世界銀行發(fā)布的《海上運(yùn)輸脫碳路線圖》,綜合評(píng)估確認(rèn)氨氫燃料是船舶運(yùn)輸中最有前途的零碳燃料。挪威、荷蘭、澳大利亞、沙特等國家均已啟動(dòng)氨能大型項(xiàng)目建設(shè),將氨作為未來能源國際貿(mào)易的新能源載體。德國正在討論修改規(guī)范,要求液化天然氣進(jìn)口終端從2044年起具備進(jìn)口綠氫或氫衍生物(如氨)的能力。

氨氫融合發(fā)展能夠充分發(fā)揮氨作為儲(chǔ)氫載體和零碳燃料的巨大優(yōu)勢(shì)。合成氨產(chǎn)業(yè)一旦被視為零碳燃料來源,將從化肥、化工領(lǐng)域大規(guī)??缭降胶竭\(yùn)、海上風(fēng)電、光伏、造船、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。

甲醇是發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)不可或缺的一環(huán),是含氫量最高的常溫液態(tài)燃料;儲(chǔ)存、運(yùn)輸便利,是理想的儲(chǔ)氫載體。甲醇用做燃料已推廣多年,用做儲(chǔ)氫載體,易于與新能源裝置耦合發(fā)展,通過車載甲醇制氫,具有明顯的成本和安全優(yōu)勢(shì)。甲醇的熱解和輸送比液氨更容易,缺點(diǎn)是仍有少量碳排放。

楊春升指出,要想進(jìn)入新能源市場(chǎng)開拓發(fā)展空間,核心問題是必須切實(shí)抓好煤制氫和氨醇的減碳工作。一是通過工藝優(yōu)化減排一塊。企業(yè)可結(jié)合自身情況開展清潔能源替代改造,落實(shí)能源梯級(jí)利用和余熱余壓回收利用,推動(dòng)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備優(yōu)化升級(jí),通過工藝優(yōu)化降低碳排量。

二是利用二氧化碳資源化技術(shù)吃掉一塊。煤制氫所產(chǎn)生的二氧化碳濃度高而且排放集中,省去了碳捕捉環(huán)節(jié),回收成本可大幅降低。隨著新技術(shù)的開發(fā),二氧化碳制化學(xué)品的新技術(shù)不斷涌現(xiàn),如二氧化碳加氫制甲醇、二氧化碳生產(chǎn)碳酸二甲酯、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。靠近油田的企業(yè)可以直接將二氧化碳輸往油田回注采油。

魯西化工與中化中央研究院低碳化工研究中心及西南院合作開發(fā)的“低能耗兩段式二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)” 6月30日順利通過石化聯(lián)合會(huì)的科技成果評(píng)價(jià),總體技術(shù)處于國際先進(jìn)水平,為二氧化碳資源化利用提供了又一項(xiàng)工程示范。

三是通過與新能源耦合發(fā)展均掉一塊。山東省4月發(fā)布的《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰工作方案》提出要加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè),引導(dǎo)企業(yè)和化工園區(qū)加快分布式光伏、分散式風(fēng)電、多元儲(chǔ)能、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等開發(fā)運(yùn)用,為化肥企業(yè)進(jìn)入新能源領(lǐng)域耦合化工產(chǎn)品生產(chǎn)提供了政策支撐。

楊春升認(rèn)為,只要能夠找到二氧化碳資源化利用的技術(shù)途徑,以煤為原料的氮肥、甲醇企業(yè)完全可以實(shí)現(xiàn)低碳化發(fā)展,在新的領(lǐng)域闖出一片新天地。

楊春升指出,未來10年甚至更長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展都還要仰仗煤、油、氣等化石能源。我們要牢牢把握住這最后