石油炼制的脱碳技术路径参考资料：ZacharyByrum,etal.TechnologicalPathwaysforDecarbonizingPetroleumRefining.WorldResourcesInstitute,WorkingPaper,September2021.整理推荐：中国化工学会烃资源评价加工与利用专委会田松柏公众号·烃资源评QCatalogue目录1.石油化工炼制行业现状与2.过程排放的脱碳技术脱碳意义3.静态燃烧、热能与动力的脱4.未来炼厂的脱碳愿景碳技术5.结论与建议公众号·烃资源评价加工与利用01PART石油化工炼制行业现状与脱碳意义公众号·烃资源计价加工与利用Q排放占比与污染问题石油炼制是各国高污染的工业部门之一，2022年全球石油炼制行业的二氧化碳排放总量约为9.7亿吨，占全球总排放量的约3%。炼制过程复杂，排放源分散，减排难度大。炼制行业不仅排放大量温室气体，还产生空气污染物和毒素，对周边居民健康构成威胁，尽管过去40年排放已大幅减少，但仍存在环境和健康风险。脱碳的必要性为实现“双碳”目标，炼制行业必须大幅减排，即使在电动汽车普及和减排政策推动下，未来几十年仍需传统燃料和石化产品，炼制行业脱碳可减少近3%的全球温室气体排放，同时改善本地空气质量。炼制行业脱碳不仅有助于应对气候变化，还能满足日益严格的环保要求，提升行业可持续发展能力，为实现全球1.5-2摄氏度温控目标贡献力量。(一)炼制行业排放现状●00公众号·烃资源评价加工与利用H₂Hydrocracker(80-230℃)GasolineAlkylation(6-38°℃)HHHydrotreater(260-400℃)lsomerizationplant(90-205℃)Powerandsteamgeneration(0f-sitesandutiliies)Catalyticrefomer(525°℃)Hydroteater(260-400℃)Hydrotreater(260-400℃)MeroxtreaterHydroteater(260-400℃)“典型”炼厂及其主要装置的热需求示意图公众号·烃资源评价加工与利用Jetfuel/keroseneDieseloilCO₂Steammethanerefomer(700-1000℃)Almosphencdistllaton(4006)HHFueloilNaturalgascatalyiccracker(715°℃)Lightnaphthos→Heanyresidualsdsillation(0.999)CudeoilQ₂VacuumFuid注释：右图为美国炼油厂排放源比例。流化催化裂化和氢气生产被归类为工艺排放。SMR=蒸汽甲烷重整装置。来源：美国环保署，2018年。静态燃烧和工艺排放所占排放比例■StationarycombustionFluidcatalyticcracking面Hydrogenproduction(SMR)Miscellaneous主要脱碳技术分类炼制行业脱碳技术主要分为三类：碳捕获、利用与封存(CCUS)技术，用于处理过程排放；燃料转换技术，如从化石燃料转向低碳氢燃料或通过电加热实现低至中等温度的加热；以及可再生能源原料替代技术，如用生物质、二氧化碳等替代传统原油。这些技术各有优势和适用场景，CCUS适用于大型集中排放源，燃料转换和电加热可应对分散的燃烧排放，原料替代则从源头改变炼制过程，减少碳排放。技术成熟度与应用现状◎目前，部分脱碳技术已达到一定成熟度并有实际应用案例，如CCUS在一些炼厂和相关工业领域已得到示范和应用，但大规模商业化应用仍面临成本、技术可靠性和公众接受度等挑战。燃料转换技术中，氢燃料的生产、储存和运输技术不断发展，但完全替代传统燃料还需克服基础设施和成本障碍；电加热技术在工业领域的应用逐渐增加，但在炼制行业的高热需求场景中，其经济性和技术可行性仍需进一步验证。公众号·烃资源评价加工与利用(二)脱碳技术概述02PART过程排放的脱碳技术公众号·烃资源计价加工与利用QCCUS技术的应用案例与挑战目前，全球已有多个CCUS项目在炼制行业得到应用，如壳牌的Quest项目，每年可捕获超过100万吨二氧化碳，用于提高石油采收率，但CCUS技术的大规模应用仍面临高成本、技术复杂性和公众对封存安全性的担忧等挑战。成本方面，CCUS项目建设和运营成本高昂，包括捕获设备、运输管道和封存设施投资，以及能源消耗和维护费用；技术复杂性体现在捕获过程中的化学吸收剂再生、二氧化碳压缩和运输等环节，需要先进的技术和设备；公众对封存安全性的担忧主要集中在二氧化碳泄漏可能带来的环境和健康风险。CCUS技术原理与方法CCUS技术通过捕获炼制过程中产生的二氧化碳，然后将其运输并封存在地质构造中，或用于生产其他产品，如合成燃料、化学品等，从而...