院士為行業(yè)減碳勾畫(huà)技術(shù)路線圖
會(huì)上還頒發(fā)了2021年度侯德榜化工科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、2021年度中國(guó)化工學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。圖為戴厚良理事長(zhǎng)為獲獎(jiǎng)?wù)哳C獎(jiǎng)。(張育 攝)
“用低碳技術(shù)變革可解決現(xiàn)有工業(yè)模式導(dǎo)致的碳失衡，包括分析碳排放及減排路徑，支持發(fā)展重大變革性技術(shù)，制定碳減排技術(shù)路線圖，用碳中和倒逼能源及產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命?！痹?月25~26日于沈陽(yáng)舉行的2021中國(guó)化工學(xué)會(huì)年會(huì)暨遼寧高端化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)上，多位院士認(rèn)為，“雙碳”目標(biāo)對(duì)過(guò)程工業(yè)而言是發(fā)展機(jī)遇，石化行業(yè)要選擇合適的技術(shù)路徑，制定碳減排技術(shù)路線圖，積極開(kāi)發(fā)并落實(shí)技術(shù)措施，不僅為自身還要助力相關(guān)行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
煉油化工過(guò)程的特殊性要求使用連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性極高的能源供應(yīng)系統(tǒng)，只有以化石能源為主體才能滿足這一要求。鑒于這一特性，曹湘洪院士認(rèn)為，石油與化工行業(yè)推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的主要技術(shù)路徑首先是開(kāi)發(fā)應(yīng)用新技術(shù)，持續(xù)推進(jìn)節(jié)能減碳?！澳壳靶袠I(yè)通過(guò)節(jié)能取得了顯著的碳減排成績(jī)，但繼續(xù)節(jié)能的難度也越來(lái)越大。在納米、人工智能、催化科學(xué)、分子煉油等全新科學(xué)技術(shù)的支持和融合下，傳統(tǒng)煉化技術(shù)正在出現(xiàn)非連續(xù)式進(jìn)步的重大突破，這將推進(jìn)行業(yè)大幅度節(jié)能減排。同時(shí)，石化行業(yè)還應(yīng)該把開(kāi)發(fā)特種化學(xué)品和功能化高性能合成材料、支持全社會(huì)減碳作為重要使命。此外，建設(shè)以化石能源為主體、多能耦合的智能低碳能源系統(tǒng)，大力發(fā)展生物煉制和生物基化學(xué)品，積極發(fā)展氫能，開(kāi)展CO?捕集利用，這些也都是行業(yè)推進(jìn)‘雙碳’目標(biāo)必須重視的技術(shù)路徑?！辈芟婧樵菏恐赋觥?/span>
“開(kāi)展CO?捕集利用”和“積極發(fā)展氫能”這兩條碳中和技術(shù)路徑，在液態(tài)陽(yáng)光甲醇技術(shù)路線中得到完美結(jié)合。李燦院士領(lǐng)銜開(kāi)發(fā)的液態(tài)陽(yáng)光甲醇技術(shù)路線采用可再生能源分解水制綠氫，進(jìn)而轉(zhuǎn)化CO?制液體陽(yáng)光甲醇，可以規(guī)?；D(zhuǎn)化利用CO?。釆用該技術(shù)路線，我國(guó)已建成全球首套千噸級(jí)規(guī)模太陽(yáng)燃料合成工業(yè)示范工程，并通過(guò)專家驗(yàn)收，全部設(shè)備均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化?！斑@條路線的減碳規(guī)模非常大。一方面，生產(chǎn)1噸甲醇可轉(zhuǎn)化1.375噸CO?，國(guó)內(nèi)每年8000萬(wàn)噸的甲醇產(chǎn)量則可轉(zhuǎn)化上億噸二氧化碳；另一方面，利用光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電合成液態(tài)陽(yáng)光甲醇，替代汽柴油燃料可減排億噸級(jí)的CO?，同時(shí)還有助于緩解我國(guó)的原油進(jìn)口依賴。通過(guò)液態(tài)陽(yáng)光可解決化工等重要工業(yè)領(lǐng)域的碳排放問(wèn)題，又可規(guī)?；鎯?chǔ)可再生能源，將成為實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)最為可行的技術(shù)路徑之一?！崩顮N院士說(shuō)。
張鎖江院士則從我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)石油和化工行業(yè)碳排放進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測(cè)，并據(jù)此提出了化工行業(yè)碳減排的技術(shù)路線圖。具體包括原油催化裂化多產(chǎn)化學(xué)品技術(shù)、電解水制氫—哈伯法合成氨技術(shù)、電催化氮?dú)廪D(zhuǎn)化合成氨/尿素技術(shù)、電催化CO?還原制合成氣技術(shù)、甲烷耦聯(lián)制烯烴技術(shù)、電解水制氫還原CO?制合成氣技術(shù)、先進(jìn)低能耗分離技術(shù)。這些技術(shù)在2030年前多數(shù)處于集中攻關(guān)階段，有望在2040年前開(kāi)啟工業(yè)示范。
“以前看到的都是碳中和給行業(yè)帶來(lái)的壓力和挑戰(zhàn)，院士們對(duì)“雙碳”目標(biāo)的分析讓我們對(duì)行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)有了信心，他們劃定的這些減碳技術(shù)路徑也為下一步的科研工作指明了努力的方向。我們要結(jié)合自己的專業(yè)領(lǐng)域和學(xué)科特長(zhǎng)，幫助企業(yè)把節(jié)能降碳的工作落到實(shí)處?！眳?huì)的科研人員表示。