碳中和目标下炼化企业绿色低碳转型路径研究

引言

随着全球应对气候变化的共识不断增强，《巴黎协定》及各国碳中和承诺为高排放行业带来了前所未有的压力与机遇。炼化企业作为石油化工产业链的核心环节，长期以来依赖化石能源，存在能源消耗高、碳排放量大、污染物排放集中等特征。我国提出 2030 年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中和的目标，意味着炼化企业必须在较短时间内完成绿色低碳转型。

在“双碳”背景下，炼化行业转型不仅是环境保护的要求，更是产业升级和市场竞争力提升的关键。本文将结合行业特点和政策趋势，系统分析炼化企业绿色低碳转型的驱动因素、现实困境与实施路径，为行业发展提供参考。

一、碳中和战略与炼化企业的低碳压力

1. 全球与国内政策驱动

全球范围内，欧盟碳边境调节机制（CBAM）、美国《通胀削减法案》等气候政策，已将碳排放管理纳入贸易和投资体系。我国《2030 年前碳达峰行动方案》《工业领域碳达峰实施方案》等政策，为炼化行业设定了节能降碳的硬性目标。

2. 行业碳排放特征

炼化企业碳排放主要来自燃料燃烧、化工反应过程以及能源供应链环节。由于装置规模大、工艺流程长，能耗和排放集中，尤其在催化裂化、加氢精制、乙烯裂解等装置中，单位产能碳排放量较高。根据公开数据，2020 年中国温室气体排放总量约为 12.3GtC0₂e ，占全球约 27% ，其中石化行业年排放量约4.45亿吨 C0₂ ，占全国总排放量约 4% 。这意味着炼化行业在国家“双碳”进程中承担着重要减排任务。[1]

3. 市场与社会压力

下游消费市场对绿色产品的需求增加，投资机构逐步引入 ESG（环境、社会和治理）考核标准，迫使炼化企业将低碳发展作为品牌形象和资本运作的重要内容。

二、炼化企业绿色低碳转型的主要挑战

1. 能源结构依赖化石能源

炼化生产以原油、天然气等化石能源为主，替代能源比例低，短期内难以彻底改变碳排放基础。

2. 技术升级难度大

清洁生产和碳捕集利用与封存（CCUS）等低碳技术投资高、周期长，需要稳定的政策和资金支持。

3. 装置改造与生产连续性矛盾

炼化装置通常连续运行，停产改造意味着产量和经济效益的下降，增加了企业转型的不确定性。

4. 市场竞争与成本压力

低碳转型需要增加前期投入，而在国际原油价格波动和市场竞争加剧的情况下，企业承受的成本压力更大。

三、炼化企业绿色低碳转型路径

1. 优化能源结构

提高清洁能源使用比例，引入可再生能源发电（光伏、风电）用于厂区自供。推广天然气替代高碳燃料，减少煤炭等高排放能源的使用。

2. 提升能效水平

通过热能回收、余热发电等技术降低能源浪费。对生产装置进行节能改造，如优化换热网络、降低压缩机能耗。[2]

3. 应用清洁生产技术

推进催化剂升级，减少反应副产物和废气排放。引入CCUS 技术，将生产过程中产生的二氧化碳捕集并加以利用或封存。[3]

4. 构建循环经济体系

实现废水、废气、废渣资源化利用，如利用焦化副产气制氢。

建立石化与下游产业联动的循环产业链，减少原料和能源消耗。

5. 推进数字化与智能化改造

应用大数据、人工智能和工业互联网技术，实现装置运行的智能优化与预测性维护。

建立碳排放在线监测与管理平台，精准掌握碳足迹。

6. 典型案例分析

1. 镇海炼化节能改造案例（4.85 亿元投资、节煤 13.2 万吨、减排 36 万吨 CO₂⟩ ）2. 青岛炼化“渐进追赶”能效管理模式（连续12 年行业前列）3. 芳烃装置低温余热回收技术（显著降低能耗与碳排放）4. 氢能助力绿色炼化（ 100% 蓝氢/ 非化石能源来源）

四、典型案例分析

1. 中国石化绿色转型实践

中国石化提出“绿色企业行动计划”，在部分炼化厂区建设光伏电站、推广生物基材料、实施能效提升改造。部分企业已实现单位产品能耗和碳排放连续下降。[4]

2. 国际经验借鉴

壳牌、BP 等国际能源巨头，已在炼化业务中引入可再生能源、布局氢能产业链，并加大CCUS 示范项目投资，推动炼化与新能源协同发展。

五、政策与企业协同推进建议

1. 政策支持

政府应完善碳交易市场机制，增加绿色信贷和财政补贴力度，降低企业技术改造成本，例如，在镇海炼化的节能改造项目中，地方政府给予了能源审计、节能专项资金等支持，有效降低了项目投资压力。

2. 行业协作

建立行业低碳技术共享平台，推动产学研用合作，加快技术落地。

3. 市场引导

通过绿色认证、绿色采购等机制，提升低碳产品的市场竞争力。

结论

碳中和战略为炼化企业提出了更高的绿色低碳发展要求，也为行业创新和升级提供了历史机遇。炼化企业应以能源结构优化为基础，以技术创新为核心，以数字化管理为支撑，构建涵盖原料获取、生产加工、物流配送和废弃物处理全链条的低碳体系。同时，需要政策、市场和社会多方协同，形成推动炼化行业绿色转型的合力。只有这样，炼化企业才能在实现经济效益的同时，有效控制碳排放，实现可持续发展目标。

镇海炼化、青岛炼化等案例表明，通过节能改造、技术创新与绿色能源结合，炼化企业不仅能够减少碳排放，还能在激烈的市场竞争中提升核心竞争力。[5]

参考文献：

[1] 张旭.“双碳”目标下炼化企业转型发展思考与对策分析[J]. 现代化工 , 2022, 42(4): 1-6. DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.04.001.

[2] 戴厚良. 我国化工石化产业绿色低碳转型发展研究[J]. 中国工程科学 , 2024, 26(6): 170-178. DOI:10.15302/J-SSCAE-2024.06.021.

[3] 蒲田, 胡建清, 周红军, 徐春明. 炼化工业碳减排路径与电化工/电供能技术发展综述 [J]. 石油学报 ( 石油加工 ), 2023, 3

[4] 王强 , 李伟 , 刘志刚 . 传统炼化企业绿色转型升级方案探讨[J]. 现 代 化 工 , 2023, 43(6): 52-57. DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2023.06.008.

[5] 中国石油和化学工业联合会. 绿色可持续石化新使命[R]. 北京: 中国石油和化学工业联合会, 2023.