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        “三端”協同發力推進石化業“碳中和”
        文章來源:中國化工報      更新時間:2023-12-01 13:31:14
                “當前,石油和化工行業推進‘雙碳’目標的任務急迫而艱巨,必須從產能端、用能端和碳匯端‘三端’協同發力,通過從理論到技術的顛覆性創新實現‘碳中和’。”在11月28日于廣州召開的2023中國化工學會年會上,院士們立足各自專業領域提出低碳發展的技術方案,積極助力行業實現“碳中和”。
         
          張鎖江院士強調,化工產業低碳系統重構必須完成三大變革:即原料要從石油、煤炭、天然氣變革為生物質、CO?和廢棄物;工藝要由傳統能源驅動變革為電氫驅動;產品要由大宗低端產品變革為高端產品等。
         
          實現變革需要創新技術作為支撐,張鎖江院士介紹了構建以電氫為主體的新能源化工體系在技術上面臨的挑戰和進展。該體系包括風光發電、儲能、電解水制氫、電熱合成氨等環節,最終得到“綠氨”,其中最重要的是開發MW級大面積鈣鈦礦光伏技術、新型鋰漿料電池儲能關鍵技術。“在上述工作的基礎上,我們正在開發電氫驅動合成綠氨新工藝,以鋰介導深度結合綠電綠氫的這一新工藝未來有望成為合成氨的新路線。”張鎖江院士說。
         
          生物制造可從原料源頭上降低碳排放,在“碳中和”上潛力巨大。“但現階段我國生物制造的初始原料90%來自玉米等糧食作物,同時每年8.65億噸的秸稈原料化利用率僅1%,對農林廢棄物糖化后的高值利用是生物制造在技術創新上面臨的重要任務。”譚天偉院士說。
         
          他還特別介紹了CO?生物轉化生產化學品這一實現碳循環利用的重要技術方向,目前在這一方向上開展的探索包括光酶、電酶、光菌、電菌等耦合轉化CO?制備化學品、材料和燃料等,其中以CO?生物轉化生產蘋果酸、燃料法尼烯取得階段性進展。
         
          “低碳智慧化工”是徐春明院士給出的技術構想。這里的低碳化包括兩方面內容,一是變革性技術實現低碳化生產,以綠電實現供能方式低碳和以生產技術變革實現過程減碳;二是全生命周期管理實現全產業鏈低碳。而智慧化則需要傳統理論與智能化技術有效結合。
         
          徐春明院士指出低碳智慧化工當前面臨的三個關鍵科學問題,即數據驅動和機理驅動在化工過程模型化方法中的協同機制;基于人工智能的“三傳一反”基礎研究與化工系統工程;綠電綠氫新范式下的低碳化工基礎與智能化集成。
         
          楊為民院士則以具體技術案例展示了高效催化技術在行業碳減排上的巨大作用。“超過90%化學品的生產過程涉及催化,高效催化技術是推動石化業低碳綠色發展的關鍵。”楊為民院士說。
         
          在化石資源高效利用方面,楊為民院士介紹了在催化劑上取得多項創新的苯與稀乙烯制乙苯技術。該技術應用至今累計轉化副產稀乙烯1540萬噸,僅利用稀乙烯一項就減少CO?排放1200萬噸。
         
          在原料綠色化方面,他介紹了生物基乙醇制乙苯綠色成套技術。“目前全球乙苯產能5000萬噸,如若全部采用該技術,則每年減排CO?約4400萬噸??梢灶A見,隨著‘雙碳’目標加快推進,這一技術的應用前景也將十分廣闊。”楊為民院士非??春迷摷夹g。
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