“双碳”激活化工业绿色生态链

    编者按   中国化工行业产能占全.

    编者按

  中国化工行业产能占全球约40%,一方面,作为碳排放大户,“双碳”目标下化工行业面临着巨大的减排挑战;另一方面,利用化工新技术,不仅可实现二氧化碳的捕集和资源化利用,而且碳纤维等新材料在“双碳”目标下的快速应用发展,又使化工行业在碳中和进程中大有可为。如何抓住机遇迎接挑战,成为我国化工产业绿色转型的必答题。

位于山东烟台的万华化学集团股份有限公司磁山全球研发中心。新华社记者 郭绪雷 摄

  绿色化工产业集群崛起北部湾之滨

  □记者 范超 北海报道

  从汽柴油到航空煤油,从苯和聚丙烯到聚乙烯,从单一企业到产业链协同发展……记者近期在广西北海市采访发现,“双碳”目标下的石化行业正化压力为动力,积极寻求产业绿色发展新机遇,以技术升级推动产业高质量转型,绿色石化产业集群正崛起于北部湾之滨。

  绿色转型激发石化产业新机遇

  近年来,绿色发展理念深入人心,尤其是“双碳”目标的提出,更为我国石化产业转型升级提出了更高要求,指出了明确方向。

  石油化工产业绿色发展的新趋势下,部分传统产品需求虽有所下降,但绿色化工产品需求增长迅速,尤其是解决我国化工新材料领域短板的产品更是受到业内高度关注,市场需求已成为推动我国石化产业绿色转型的第一动能。

  “我们的产品就是在因更高环保标准所产生的汽柴油生产需求下诞生的。”广西新鑫能源科技有限公司生产技术部经理黄安说,国Ⅵ标准下的汽柴油生产产生了新的化合物添加需求,这就是产业发展的新机遇。

  广西北海和源石化有限公司综合管理部部长岑鸿锋认为,“双碳”目标下,能源价格尤其是化石能源价格上涨难以避免,企业发展必须聚焦绿色产能新机遇,并在节能减排方面做好“内功修炼”,以更低能耗、更高质量推动企业长远发展。

  据介绍,和源石化通过换热器管线改造、全流程再造等技改项目,2020年减少标煤使用量约1000吨,占总耗煤量20%左右。预计2021年在此基础上可进一步减少标煤使用量500吨,在煤炭价格高企的背景下已成为企业可持续发展的重要助力。

  如果说中小型石化企业目光仍聚焦于自身产品升级和节能降耗,大型龙头化工企业则早已将目光投射于化工绿色转型诞生的市场新蓝海。

  中国石化北海炼化有限责任公司副总工程师吴军说,企业通过采用高硫原料催化、产品补充精制工艺,提高氢效和降低成本,形成了“短流程、轻资产、高氢效、低成本”的技术特点,市场竞争力稳步提升。吴军表示,“十四五”期间,企业将推动两个转型,即向化工合成材料转型和向新能源、新材料、新技术转型。

  业内人士认为,随着我国在新能源领域的持续发力,企业在“减油增化”领域的前瞻性布局将是未来利润增长的重要来源之一。

  中国化工信息中心主任揭玉斌说,石化领域巨大的市场需求与北海市积淀的生产能力碰撞,加上企业在技术端的持续发力,将深度催化产业转型升级并诞生巨量的市场空间,这也将成为北海市石化产业绿色发展的新动能和新机遇。

  多措并举助力产业绿色转型

  无论是技术升级还是新产业布局,设备、土地带来的资金压力是企业长期面临的一大考验。

  北海市铁山港区区长、铁管委主任莫华福说,近年来,在自治区、北海市和铁山港区的多重政策合力推动下,不仅企业产业升级意愿明显提升,时间成本、资金成本等也得到有效降低。以税收优惠为例,在南宁、北海等6市经济区内,以精细化工、新材料等产业为主营业务的工业企业,自其主营业务收入首次达到总收入的60%以上(含)所属纳税年度起,免征属于地方分享部分的企业所得税5年。

  在降低资金成本方面,广西推出的“桂惠贷”产品均采用间接补贴方式予以贴息,由金融机构按降低2或3个百分点后的利率发放优惠贷款;重大优质工业项目建设还可享受在2年建设期内的项目新增贷款市场报价利率(LPR)全额贴息支持。

  在市场需求和政策措施的双重激励下,北海化工企业投资布局信心明显提升,产业绿色转型持续推进。

  “在产业升级与绿色转型方面,自2012年以来,我们年均投入超3000万元,多的年份甚至过亿元。”吴军说,北海炼化实现了长期高质量运行,加快了转型升级的推进速度。

  据介绍,“十三五”期间,北海炼化实现二氧化硫减排138.46吨、氮氧化物减排319.30吨。节能方面,炼油能耗从“十二五”平均58.27千克标油/吨下降至“十三五”平均55.72千克标油/吨。按“十三五”期间原油加工总量2979.42万吨计算,节能总量为75975吨标油,相当于节约108535吨标煤,减少二氧化碳排放284363吨。

  节能降耗与企业利润的长期良性互动为企业利润贡献了重要力量。北海炼化自2012年1月至2020年12月,上缴税收1018.83亿元,实现利润总额114.74亿元,实现了利润过百亿、税收破千亿的双突破。

  千亿元绿色化工产业集群崛起

  北海化工产业的持续升级使得产业链不断延伸,产品序列丰富度和产业链吸聚能力日益增强,一个千亿元级的绿色化工产业集群正在北部湾之滨崛起。

  “我们的产品序列正由普通沥青向附加值更高的改性沥青拓展。”岑鸿锋说,产业发展趋势是明确的,提高产品附加值和竞争力是企业长远发展的核心竞争力。

  揭玉斌认为,随着“双碳”目标的提出,未来石化行业的整体结构将快速调整。新能源发展提速,届时汽柴油的用量将大幅降低,传统炼油企业产能将加速向化工材料转换。

  吴军表示,在“减油增化”趋势的带动下,“十四五”期间,北海炼化已规划建设苯乙烯、年产60万吨丙烯以及年产160万吨乙烯等项目。同时,北海炼化正加大在风能、太阳能以及氢能产业链布局,以适应未来更加多元化的能源供给需求。

  “围绕实现‘3060’双碳目标,推进传统化工产业绿色低碳转型升级,我们坚持强龙头、补链条、聚集群。”北海市市长廖立勇说,北海正加快推动构建以原油加工为源头,乙烯、丙烯、芳烃为下游,精细化工和终端化工应用产品为延伸的生态链条。

  多位业内人士认为,尽管石化产业在北海仍面临着科研投入偏弱、人才储备不足等困难,但产业整体持续向好的趋势明显,产业绿色转型升级稳步推进,绿色产业集群崛起已成各界共同期盼。

  化工龙头转型高端留出“双碳”能耗空间

  □记者 王阳 济南报道

  日前,我国碳达峰行动方案发布,作为国民经济基础性和支柱性产业,化工产业在“双碳”背景下如何转型升级备受关注。

  一手抓猛药去疴,一手促提质增效,山东近年来在化工产业“自我革命”,打响转型升级攻坚战。2021年,新旧动能转换综合试验区建设在山东进入第四个年头,山东化工产业仍稳坐全国头把交椅,但不同于过去仰赖总量指标,如今产业发展升级成效初显:上半年,全行业利润率达到7.5%,相比去年的4.3%提升了接近一倍。

  腾笼换鸟转动能

  在山东省龙口市的渤海龙口湾南部海域,名为裕龙的人工岛群填海而造,岛上工程建设如火如荼,这里正在拔地而起的是山东单体投资最大的工业项目——裕龙岛炼化一体化项目。

  这一被视为承载着山东新旧动能转换、地方炼油行业转型升级愿景的标志性项目,对于优化山东炼化产业布局、提高行业话语权意义重大。

  “高端发展在于高端项目的支撑。”山东省工业和信息化厅总工程师孙京军分析,今年上半年山东化工全行业利润率增长明显,不仅有原材料价格提振等因素,更在于一系列大项目好项目达产达效、产品形成较强市场竞争力。截至去年底,山东高端化工项目库已入库项目340个,全年完成投资875亿元,一批重大项目有力带动着产业链条的高端化发展。

  2020年,山东全省规模以上化工企业主营业务收入占全省规模以上工业的近四分之一,占全国化工行业约17%,在积极推进行业转型升级努力实现高端高效高质量发展的同时,也在很大程度上解决了一些“小散乱差”“老粗笨重”等问题。

  换鸟,先要腾笼。只有先做好“去”的文章,甩掉低端产能的“坛坛罐罐”,才能让优质资源向高端产业和项目集中。2017年以来,山东省启动化工产业安全生产转型升级专项行动,坚决淘汰落后产能。以地炼行业为例,山东彻底淘汰200万吨以下炼油装置,拆除13家“小炼油”企业396万吨炼油产能装置,这为重点项目留出足够的产业发展空间和“双碳”能耗空间。

  强化标准倒逼,山东化工行业转型升级成效显著:开展化工企业评级,对化工企业进行无缝隙、拉网式“诊疗”;在此基础上接续实施发展壮大一批、整改提升一批、关闭淘汰一批的“三个一批”行动计划,对不同企业分类施策。目前,山东已关闭退出2344家化工生产企业、168家危化品仓储经营企业、49家危化品道路运输企业,同时对346家化工生产企业、35家危化品仓储经营企业重点培育、优化提升、做强做大。

  聚力创新逐高端

  在郯城化工产业园区,安全、环保、应急、经济和能源已实现一体化综合管控、综合运营态势一屏掌握,借此安全风险管控能力提升了50%,人工投入降低了45%,应急指挥效率也提升了50%。这是来自卡奥斯COSMOPlat平台的大数据分析技术。

  山东省化工专项行动办介绍,这是山东建立的国内首家省级智慧化工综合管理平台,全面整合省内化工行业产业链上下游数据及资源,打通多个部门信息数据,通过信息互通打造化工产业发展的“智慧大脑”,实现对全省化工产业全方位、全领域、全链条“一张网”管理和服务。

  为了让化工这个传统行业更智能,山东正在把最新技术成果应用于化工园区和化工企业。目前,山东覆盖炼化、焦化、橡胶、氯碱、化肥、日化、涂料、农药、精细化工、医药中间体等10个细分行业的智能化改造提升方案及化工园区“10+1”智能化改造诊断评估指标体系已编制完成,专家团队正深入企业开展现场诊断评估,“一企一策”“一园一策”“一业一策”指导企业进行智能化改造提升,进一步提升行业治理能力和本质安全水平。

  化工产业发展,安全是前提,环保是关键,转型升级是核心,而这一切都离不开科技创新。“山东与世界发达地区化工产业的差距主要就在高端领域。”山东省化工专项行动办产业升级组组长刘梅生说,在化工产业大力实施创新驱动发展战略,冲着企业在创新中最“痛”、最“堵”的点使劲。

  打开山东高端化工产业发展的蓝图,产学研合力创新成为方向。目前,在政府鼓励下,山东化工企业加强与中科院、浙江大学等国内顶尖科研院所对接交流,山东已建成化工类国家级企业技术中心21家、国家工程实验室5家,万华聚氨酯、东岳硅氟材料等一批高端化工技术工艺达到国际领先水平。

  链条聚合绘蓝图

  经过几年的调整、提升,山东化工产业进入转型升级、实现高质量发展的关键时期。目前,山东已形成炼化、化肥、无机化工、有机化工、橡胶加工、精细化工、合成材料七大板块产业体系,但只有产业链条完整、形成产业集群,产业才能蓬勃发展。尤其新冠肺炎疫情发生以来,人们更深刻地认识到产业链供应链安全稳定的极端重要性。今年4月,山东省化工专项行动办召开全省高端化工产业链发展座谈会,高端化工产业链合作机制正式成立。

  “产业前景如何、耦合发展需求如何等,这些企业最清楚,我们充分尊重企业主体地位,让龙头企业先出思路。”山东省化工专项行动办炼油化工组组长徐洪介绍。经与产业链龙头企业充分沟通和综合评估,山东最终梳理确定了煤基化工、氟材料、聚氨酯、尼龙、功能化学品等10条高端化工产业链,并优选25家企业作为“链主”企业,吸收配套企业40家、高校12家、科研院所9家、协会(联盟)23家加入合作机制,促进产业上下游交流融通。

  产业链高质量发展,要锚定短板弱项。比如,1,4-丁二醇(BDO)在电子化学品和可降解塑料PBAT中应用广泛,但目前山东省内仅东营胜利中亚化工有限公司具有1.5万吨的产能,远不能满足省内电子化学品原料供应需求,基于此,山东正谋划在丁烯产业链中新增BDO产品产能,目前济宁荣信化工和滨州裕能已计划新上BDO项目。

  目前,山东已建立“投产一批、在建一批、储备一批、谋划一批”高端化工项目库,实施动态管理,入库项目427个,总投资6380亿元,完成投资760亿元,裕龙岛炼化一体化、万华乙烯二期、威联200万吨PX二期、天辰齐翔尼龙新材料等一批引领性、标志性重大项目加快建设,高端化工产值占全省化工产业的比重超过45%,105家企业入选2020中国石油和化工企业500强,数量居全国第一。

  “双碳”背景下,化工和高耗能行业转型升级被打上聚光灯,但动能转换不会一蹴而就。业内人士认为,技术创新是化工安全、绿色、高效发展的根本之道,面临未来艰巨任务,山东化工产业要固根基、扬优势、补短板、强弱项,用科技创新支撑劣势产能向优势产能转变。

  碳纤维产业迎来“双碳”发展良机

  □记者 王晓林 长春报道

  被誉为“新材料之王”的碳纤维,是一种与钢比既“轻”又“硬”的化工新材料,比重低、强度高的特点使其在风电叶片、航空航天、体育休闲、汽车等领域得到广泛应用。在我国向碳达峰、碳中和目标迈进的过程中,新能源、装备制造等领域有望大量应用碳纤维,相关化工企业由此迎来转型发展新机遇。

  “‘双碳’目标下,能源和工业两大主要碳排放领域对新材料有较大需求。”北京化工大学教授徐樑华表示,碳纤维复合材料在风电、光伏、核能装备及工业轻量化等领域的广泛应用可以发挥引领作用,发展前景广阔。

  中国化学纤维工业协会会长陈新伟认为,我国碳纤维行业已逐渐步入良性发展阶段,在“双碳”目标下,风电、光伏、氢能等产业发展迅速,对碳纤维需求旺盛,碳纤维市场空间广阔。

  数据显示,全球碳纤维应用总量连续多年保持增长,2020年受到疫情影响依然实现3%的增速,达10.69万吨。我国碳纤维市场更是增长强劲,呈现繁荣景象。2019年产量突破万吨,应用总量3.78万吨;2020年产量1.8万吨,应用总量4.89万吨,同比增长29%。目前,我国碳纤维应用总量年增长率连续4年超过20%,2020年国产碳纤维市场占比38%,同比上升6个百分点。

  吉林化纤集团始建于1960年,原本是一家生产纺织原料的化学纤维企业,2006年通过市场调研决定研发国产碳纤维。企业凭借腈纶生产技术经验和高校专家组成的创新团队,通过70余项技术改进、设备改造和上百次反复试验,在2007年生产出第一批碳纤维上游产品原丝,并通过技术进步于第二年获得两项国家发明专利,由此发展成为国内碳纤维产业的重要企业。

  近两年,在技术和市场的双轮驱动下,吉林化纤集团加大了碳纤维研发力度和项目建设进度,年产1.5万吨碳纤维项目、15万吨碳纤维原丝项目、1.2万吨碳纤维复合材料项目等20万吨碳纤维全产业链项目先后开工建设并陆续达产,碳纤维生产能力持续提升。同时,吉林化纤集团不断延伸碳纤维复合材料制品的研发、制造领域,产品实现了对航空航天,风电、光伏等绿电新能源,汽车、轨道交通等轻量化,建筑补强、体育休闲等领域的覆盖。

  吉林化纤集团董事长宋德武认为,“双碳”目标下,新能源、轻量化、节能降耗的发展趋势更为强劲,预计未来三至五年,碳纤维需求会呈现井喷式增长。

  2020年,在国内碳纤维市场需求旺盛的同时,仍有超过60%的供给来自进口。为弥补国产缺口,今年以来,已有上海、吉林、青海等省份的大型碳纤维项目开工或投产。陈新伟认为,经过近20年的发展积累,国内碳纤维技术已能够在我国经济社会发展中发挥重要作用。

  2020年全球碳纤维应用总量中,风电、航空航天、体育休闲、汽车领域分别占比29%、15%、14%、12%,而我国的应用总量中,上述四项分别占比40.9%、3.5%、29.1%、2%。中国兵器工业集团第五三研究所总工程师魏化震分析,两相对比,新能源发展对碳纤维产业具有举足轻重的影响,汽车和民用航空将是我国碳纤维显著增长的应用市场。

  在能源领域,风电叶片减重、光伏面板及耗材制造、氢能压力容器、核能装备……新能源领域对碳纤维复合材料的应用已相对普及,并不断通过技术进步增加应用比重,将成为带动碳纤维需求快速增长的“压舱石”。宋德武介绍,吉林化纤集团今年约六成的碳纤维产能应用在风电领域,其余大部分应用在光伏、氢能领域。

  在汽车领域,无论是传统燃油汽车还是新能源汽车,车身、车架、传动轴等重要部件都迫切需要新材料减重降耗,碳纤维是其中的最佳选择之一,国内外主流汽车厂商大量采用碳纤维复合材料的高端新车型越来越多。数据显示,全球汽车领域2020年的碳纤维应用量为1.25万吨,是2004年的近18倍,预计到2024年将增加到1.83万吨。

  此外,民用客机、无人机、高铁、地铁等重要交通运输装备,更多采用碳纤维复合材料的产品相继问世。魏化震表示,未来低成本技术革命将极大提升交通运输领域对碳纤维的需求。

  陈新伟认为,尽管我国碳纤维整体技术水平已进入国际先进行列,但成熟度仍需进一步提高,个别关键装备、重要原材料和配套材料,以及检测评价环节相对薄弱,成为阻碍我国碳纤维产业发展的重要因素;未来碳纤维行业要提升产品质量一致性、批次稳定性、应用工艺性,扩大在航天航空、新能源、轨道交通、高端装备、汽车等领域的应用。

 

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