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山东省化肥和煤化工行业协会高级顾问杨春升:“双碳”目标是压力,也是机遇
作者:  来源于:中化新网  发布时间:2023/8/17  点击量:598 次  关闭

88日于江苏宜兴召开的第十一届晋冀鲁豫苏皖六省化肥发展座谈会上,山东省化肥和煤化工行业协会高级顾问杨春升指出,双碳目标给行业带来的不单纯是压力,其中也带来新的机遇。

杨春升认为,作为氢和氨、醇产品的生产主体,只要能够准确把握高质量发展的科学内涵,充分利用新形势下出现的新机遇,在做好化肥和煤基化学品高端化发展的前提下,努力做好新时期煤炭清洁高效利用这篇大文章, 在新能源开发利用过程中,拓宽行业新的发展空间是大有希望的。

一方面是把煤制合成气装置打造成为清洁能源制氢及供氢的社会力量。杨春升介绍说,建立氢能源系统离不开可靠的氢气供应。我国制氢原料当前仍以煤为主,62%以上,其他制氢原料包括天然气、炼厂干气、氯碱副产氢气、甲醇制氢及电解水制氢等。煤制氢技术路线成熟,成本相对低廉,在我国氢能源系统从建立到形成的漫长过渡期中,煤制氢仍将是氢气的主要来源。

杨春升指出,煤炭作为能源的功能随着非碳新能源的开发将大幅度下降,但作为原料的功能却难以被替代。国家在《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中提出,到2060年,我国非化石能源消费比重达到80%以上。按照能源消费总量60亿吨标准煤测算,2060年我国仍将保留12亿吨标准煤以内的化石能源消费量。氮肥、甲醇及大批碳氢化合物生产中都要用到含碳物质作为原料,因此,煤制氢工艺是难以被完全替代。

杨春升强调,煤基合成气不仅是氨、醇和众多煤基化学品的原料,更应该成为新时期社会氢能供应的重要来源。今后国家可能会对排放二氧化碳实施征收碳税等措施,煤制合成气企业要想成为有竞争力的清洁氢能供应商,就必须有效降低煤制氢的二氧化碳排放量,把灰氢变为蓝氢甚至绿氢。   

另一方面是拓展液氨和甲醇作为储氢载体的社会功能。杨春升说,合成氨除了作为氮肥生产的原料之外,一个巨大的潜在应用领域是作为氢能的载体。氨的体积储氢密度比液氢高2-4倍;氨的液化温度只有-33℃,氢液化则需要降至-253℃左右,无论是车辆运输还是管道运输,液氨的难度都相对更低。

我国有非常成熟的氨运输和分配体系,以氨储氢、供氢是氢能的发展趋势之一,储能用氨有可能成为未来合成氨产业发展的主要动力。

再次是开发液氨和甲醇作为零碳、低碳燃料的社会用途。氨和氧的燃烧反应产物为水和氮气,因此氨的燃烧过程实现了零碳排放。随着对绿色低碳和零碳燃料的不断探索和深入实践,合成氨产业已经被中外产业界普遍认为是最经济、可靠、实用的零碳燃料来源。

氨作为燃料在具体应用层面尚存在若干技术挑战:氨燃烧速度和热值较低,不利于高效率的工业应用;氨不太容易点燃和实现稳定燃烧。针对这些特性,业内开始追求氨氢能源融合,作为实现高温零碳燃料的重要技术路线。

2021年世界银行发布的《海上运输脱碳路线图》,综合评估确认氨氢燃料是船舶运输中最有前途的零碳燃料。挪威、荷兰、澳大利亚、沙特等国家均已启动氨能大型项目建设,将氨作为未来能源国际贸易的新能源载体。德国正在讨论修改规范,要求液化天然气进口终端从2044年起具备进口绿氢或氢衍生物(如氨)的能力。

氨氢融合发展能够充分发挥氨作为储氢载体和零碳燃料的巨大优势。合成氨产业一旦被视为零碳燃料来源,将从化肥、化工领域大规模跨越到航运、海上风电、光伏、造船、储能等领域。

甲醇是发展氢能产业不可或缺的一环,是含氢量最高的常温液态燃料;储存、运输便利,是理想的储氢载体。甲醇用做燃料已推广多年,用做储氢载体,易于与新能源装置耦合发展,通过车载甲醇制氢,具有明显的成本和安全优势。甲醇的热解和输送比液氨更容易,缺点是仍有少量碳排放。

杨春升指出,要想进入新能源市场开拓发展空间,核心问题是必须切实抓好煤制氢和氨醇的减碳工作。一是通过工艺优化减排一块。企业可结合自身情况开展清洁能源替代改造,落实能源梯级利用和余热余压回收利用,推动企业产品结构、生产工艺、技术装备优化升级,通过工艺优化降低碳排量。

二是利用二氧化碳资源化技术吃掉一块。煤制氢所产生的二氧化碳浓度高而且排放集中,省去了碳捕捉环节,回收成本可大幅降低。随着新技术的开发,二氧化碳制化学品的新技术不断涌现,如二氧化碳加氢制甲醇、二氧化碳生产碳酸二甲酯、二氧化碳生产生物基化学品、二氧化碳生产可降解塑料等。靠近油田的企业可以直接将二氧化碳输往油田回注采油。

鲁西化工与中化中央研究院低碳化工研究中心及西南院合作开发的低能耗两段式二氧化碳加氢制甲醇技术” 630日顺利通过石化联合会的科技成果评价,总体技术处于国际先进水平,为二氧化碳资源化利用提供了又一项工程示范。

三是通过与新能源耦合发展均掉一块。山东省4月发布的《工业领域碳达峰工作方案》提出要加快工业绿色微电网建设,引导企业和化工园区加快分布式光伏、分散式风电、多元储能、高效热泵、余热余压利用、智慧能源管控等开发运用,为化肥企业进入新能源领域耦合化工产品生产提供了政策支撑。

杨春升认为,只要能够找到二氧化碳资源化利用的技术途径,以煤为原料的氮肥、甲醇企业完全可以实现低碳化发展,在新的领域闯出一片新天地。

杨春升指出,未来10年甚至更长时间经济发展都还要仰仗煤、油、气等化石能源。我们要牢牢把握住这最后的窗口期,破除习惯性的发展思维,在创新中实现高质量发展,努力使化肥和煤化工这个传统产业在新的发展空间中焕发生机,转化成为战略性新兴产业。

 

来源:中化新网

 



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