双碳背景下的炼油化工转型探讨——毕 业 设 计（论文）-知网查重7.7%.doc

1、 中国石油大学（北京）现代远程教育毕 业 设 计（论文）双碳背景下的炼油化工转型探讨姓 名： 学 号： 性 别： 专 业: 化学工程与工艺年 级： 学习中心： 指导教师： 2022年7月15日中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）双碳背景下的炼油化工转型探讨摘 要2020年，在国际社会的大舞台上，我们国家主席习近平提出，中国在2030年前二氧化碳的排放达到峰值，努力在2030年之前实现碳中和。“双碳”这一目标的出现，对石油化工行业未来发展格局产生了深远影响。在这样的双碳背景下，炼油化工行业积极进行转型升级，适应产业变革，是大势所趋，也是实现可持续发展的关键。本文以双碳背景下的炼油化工

2、转型探讨为课题，通过文献资料法和调查分析等进行研究。分析国外炼油化工产业低碳转型趋势，提供一定借鉴意义。分析我国炼油化工产业存在的问题，双碳背景下油化工产业发展面临的趋势。分析炼油化工低碳发展的主要方向与思考。最后对炼油化工产业的转型提出相关建议。炼油化工行业的转型有利于推动炼化业务的绿色低碳高质量发展，意义深远。关键词：产业现状；产业概述；发展方向；相关建议iv目 录第一章 前 言11.1 研究背景与意义11.2 国外炼油化工产业低碳转型现状1第二章 炼油化工相关概述32.1 炼油化工现状介绍32.2 双碳背景下炼油化工转型的发展趋势42.3 低碳背景下炼油化工转型的主要方向52.3.1通过

3、宏观调控优化和控制石油化工的产能52.3.2产业结构、能源结构优化升级62.3.3加强顶层设计72.3.4 推进关键技术的应用82.3.5 构建绿色标准体系8第三章 炼油化工面临的挑战与转型路径103.1 炼油化工面临的挑战103.1.1 产能过剩与产品结构不合理103.1.2 碳减排压力和潜力并存103.1.3 高端技术创新能力不强103.2 炼油化工的转型路径103.2.1 进行产品结构的调整103.2.2 进行能源结构的调整113.2.3 进行数字化转型113.2.4 进行炼厂布局的调整113.2.5 进行生物炼制和循环化工11第四章 结 论13参考文献14致 谢15中国石油大学（北京）

4、现代远程教育毕业设计（论文）第一章 前 言1.1 研究背景与意义在经济全球化与科技时代化的大背景下，中国的能源经济发展随着社会的进步逐渐出现势态不足的情况，我国是石油化工的大国，是仅次于美国的全球第二大炼油国。炼油行业走过了六十多年的历程，炼油行业的总体产能过剩，整个行业在受国家宏观调控、资源限制、经济发展需要等因素影响，炼油向化工转型是大势所趋。对于炼厂而言，碳排放主要来自原油加工，因此未来要实现碳中和的目标，淘汰落后的炼油产能和对现有的炼油资源进行整合是必经之路，所以本文旨在双碳背景下的炼油化工的结构转变和产能升级进行深入阐述1。我国碳排放总量大，传统三大化石能源煤炭、石油和天然气的合计碳

5、排放量分别占我国碳排放来源的71.11%、14.93%、5.83%，炼油化工企业在炼化过程中排放大量的氧化碳、硫化碳等物质，而随着能源开采的过度以及储油总量的减少，人们在对能源依赖程度加剧的状况下更是大肆开采，加重了石化行业在炼化过程中的污染源排放。在国家“双碳”目标的要求下，炼油化工行业的转型就更加紧迫。“双碳”背景下，碳排放量高和能耗高的企业面临着巨大的减碳压力，需要向绿色和低碳方向发展。同时，高端化学产品和化工新材料的投资和需求不断加大，带动对原料的需求，导致供需结构发生很大的变化。炼油化工行业进行转型对于重塑供需格局有非常重要的意义2。1.2 国外炼油化工产业低碳转型现状国际舞台上，各

6、大著名的石油公司也都在实施能源结构调整，首要把一些高能源消耗、高碳排放的企业向进行能源转变，利用可再生能源进行替换。像英国石油公司、壳牌、挪威石油公司等大型公司都确立了近25年的碳中和的发展目标，石油化工发达的国家现在都在进行一些新产品的研发以此来降低能源耗损提高利用效率，减少各类有害气体的排2放，比如一些石油公司通过将风力大点、太阳能发电、生物燃料等作为新型的能源供应体，尽量减少石油天然气在能源结构中的占比，以此将石油的产量下调，将可再生能有的开发加大产量俩弥补炼油产业的消耗。这些大中型公司在生产中加快了低碳创新技术的实际运用，比如欧洲的一家公司部署“绿电-绿氢-炼化”一体化的示范项目，英国

7、石油公司利用海上风电生产“绿氢”，替代现有的天然气制氢产能。一些公司也会联合研发电加热裂解技术以此降低乙烯装置碳排放。国外石油化工企业的各种减排方式都是取得显著成效的措施，我们也可进行借鉴和实施3。3第二章 炼油化工相关概述2.1 炼油化工现状介绍随着国有企业扩能和民营企业新建项目陆续投产，我国的炼油能力逐渐提升，但炼油能力过生的情况也越来越明显，产能过剩进一步加剧，2017年，我国炼油总能力达到7.72亿吨/年，炼油能力过剩0.63亿吨/年。2019年，炼能过剩进一步向下游低端产品扩展。图2-1是从1978年到2019年我国炼油产能情况。面对炼油产能严重过剩、油品结构不尽合理和化工产能尤其是

8、满足市场需要的高端产能不足的矛盾，炼油企业由“燃料型”向“化工型”转型已然是大势所趋，炼化结构转型升级是解决矛盾，实现我国炼化行业绿色、低碳、可持续发展的必然选择4。图2-1 1978-2019中国炼油产能由于炼油产能过剩，导致炼油行业向炼化一体化方向转型，炼油企业逐渐减少，根据石化行业经济分析数据显示,从2015年到2018年，我国的炼油企业数量不断减少，在2017年有2357家，在2018年有1201家，之后仍在不断减少，具体见图2-2。图2-2 2015-2019年我国炼油行业企业数量(单位:家)但在炼油企业向化工转型的过程中出现了很多的问题，我国“富煤、缺油、少气”的化石能源资源特征，

9、这种国情从本质上约束了炼油化工产能的快速增长。“缺油”导致在我国不断地开采中，炼油产能提升，过剩也增加，原油的成本由此上升。炼油产能的持续增加也提高了进口国外石油的依赖程度，给国家能源安全带来挑战5。2.2 双碳背景下炼油化工转型的发展趋势发改委提出石油化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案（2021-2025）提出到2025年通过实施节能降碳行动炼油、乙烯、合成氨、电石行业达到标杆水平的产能比例超过30%，我们国家对原油的加工利用效率并不是很高，主要产品产能利用率提升至80%以上。预示着我国油品及炼油副产品将面临供应的天花板，新建炼化一体化受严控，新增炼油能力政策制约较；另一方面，随着

10、电动汽车、可再生能源的发展，成品油供应过剩加剧，对炼油落后产能的淘汰是必然趋势。炼油能力的严格控制也会影响下游化工产品的发展，当我们淘汰掉部分落后的炼油化工产业后，下游化工产品如液化气、石油焦、硫磺、沥青等产品供应和贸易流向都会受到影响，所以炼油化工产能过剩加剧，淘汰落后产能是大势所趋6。当炼油落后产能的淘汰是必然趋势时，那么在激烈竞争中的传统大宗石化产品向下游高端化延伸也会是大势所趋。炼油化工产业在减少石油增加化工的转型中，传统大宗石化产品供应急剧增加，但需求已进入缓慢减速中。“双碳”目标、“能耗”双控政策，让基础化工项目的审批更加严格，高污染高排放的生产工艺将面临淘汰，节能减排的新工艺路线

11、替代传统的工艺路线得到有序发展。新材料、高端精细化学品等高附加值的产品普遍具有投资体量小、附加值高、碳排放少、能耗低，以及项目审批门槛低的优势，因而成为投资热点。但需要注意的是高端化学品技术门槛高，市场容量有限，面临技术和市场的双重风险。炼油化工的原料向多元化方向发展，轻烯烃成为炙手可热的新能源，炼油化工生产将石油、二氧化碳、工业废气、废生物质等多中原料，减少高碳能源的消费，提高轻烯烃能源的利用率，是炼油化工企业节能减排的有效措施。炼油化工企业应统筹考虑国内外各种轻烯烃资源，拓宽原料来源渠道，降低新能源的生产成本。轻烯烃原料路线的新技术应用是实现节能减排的有效途径，可以通过甲烷制乙烯、丙烷制丙

12、烯酸、丙烷制烯腈等技术正在进行技术迭代升级。原油直接裂解制乙烯大大缩短生产流程，降低生产成本，大幅降低能耗和碳排放7。石油化工产业与新能源结合，实现能源与化工共驱，针对我国“富煤、缺油、少气”的化石能源资源特征，碳中和需要建立在对煤炭资源的利用控制上，减碳脱碳的方式可以通过光伏发电、风力发电等产生的可再生能源与炼油石化产业结合，通过绿色发电供电来减少烧煤发电将会成为实现碳中和目标的方式之一。2.3 低碳背景下炼油化工转型的主要方向2.3.1通过宏观调控优化和控制石油化工的产能随着石油化工产业60多年的发展，我们炼油化工的产能持续上涨，过剩也持续增加，但国内大型的炼化基地仍在大量建设中，一方面现

13、存的炼油化工产业寻求向化工转型，另一方面大型炼化一体化扩能迅速挤占市场，中国炼油向化工转型该如何控制、化工产品的最大需求量是多少等与油转化相关的问题在双碳背景下的炼油化工转型时期，则需要国家的宏观调控来加强产能控制和产能优化8。随着炼化产业产能控制何产能优化，国家陆续出台了“产业结构调整指导目录”、“炼化产业产品淘汰目录”、“关于加强高能耗、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见”、“中共中央国务院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”、“石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案”等一系列政策和指导方案，各类方案的颁布，一方面可以指导我们整个行业来进行产能结构的调

14、整，石油炼化产业设计的不仅仅是炼化厂，更涉及到其上下游产业以及替代能源产业的发展，一定要做好这些产业发展之间的相关联工作，切忌“一刀切”，砍掉所有的能源消耗大的项目，也切忌“软绵绵”，只口头上执行这些政策，却没有实际的行动来进行改造，维持现状不思进取。另一方面，在这些文件指导下，产能结构调整的过程中，做好淘汰产业的保障工作，处理好淘汰产业的“小尾巴”，防止高耗能、高污染、低效益的老产业二次复发污染。2.3.2产业结构、能源结构优化升级为保证碳达峰、碳中和双碳目标的实现，炼油化工产业的转型，新能源的代入尤为重要，首先需要我们持续推进炼油化工产业的结构调整，在“富煤、缺油、少气”的大环境下，淘汰落

15、后产能并加强产能控制何优化的宏观调控，逐步平衡炼油化工产业的开采，缓和供应过剩的矛盾，炼化的下游产品增强在企业中的适用性，减少进口，达到自给自足，保持化工产能适度增长。加快炼化的产业结构，引导产业结构升级与调整，达到市场将逐渐呈现供需平衡甚至本土供应过剩的态势9。剥离原有的高耗能低效益的旧能源结构，升级为新能源和清洁能源结构，构建清洁、低碳的能源体系是炼油化工产业实现创碳目标的重要措施。光伏发电、风力发电等可再生能源发电与炼油化工产业结合，利用电解水制氢，采用光伏发电+绿氢的新能源模式，氢气的消纳和生产化工产品相结合，用可再生的能源电力替代传统煤电，使用可再生能源电力来运行自身装置，减少二氧化碳的排放，大型炼化企业积极谋划、运筹绿电项目。可以预见，未来配套绿电的大型炼化企业和没配套绿电的中小化工企业的盈利能力将出现明显的分化。随着科技时代的到来，智能化研究越来越发达。在新型能源发掘方面的应用越来越多，与之相比，石油化工产业的优势性逐渐降低，新能源产业的遍地开花，让我国的能源结构改造升级加快了步伐，绿色经济的范围逐渐扩大，绿水青山的生态环境也在“双碳”目标的实施下展现出来10。“双碳”背景下实施的一系列举措推动了炼油化工产业业务结构升级，