“双碳”目标下石油化工行业减污降碳协同技术应用研究

王春生

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摘要：“碳达峰、碳中和”“双碳”战略的全面推进，倒逼高耗能、高排放的石油化工行业加速绿色低碳转型。石油化工行业作为国民经济支柱产业，兼具污染物排放量大、碳排放基数高、能源消耗密集的行业特征，传统末端治理模式存在治污与降碳割裂、治理成本高、资源利用率低等短板，难以适配“双碳”背景下的绿色发展要求。减污降碳协同治理是新时期石化行业转型的核心路径，可实现大气污染物、温室气体同步管控、同步削减，兼顾生态效益与产业效益。

关键词：“双碳”目标；石油化工；减污降碳；协同技术；绿色转型；低碳治理

一、引言

随着我国“双碳”战略稳步落地，工业领域绿色低碳转型进入攻坚阶段，高耗能、高排放产业成为碳减排与污染治理的核心管控对象。石油化工行业涵盖原油加工、化学品合成、油气储运、精细化工等全产业链环节，是支撑国民经济发展的基础性、战略性产业，同时也是典型的能源密集型、排放密集型行业。在生产运营全过程中，石化产业会持续排放挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等大气污染物，同时伴随大量二氧化碳、甲烷等温室气体排放，污染物与碳排放同源性极强，具备天然的协同治理基础。

二、石油化工行业排放特征与治理现存问题

2.1 行业排放核心特征

石油化工行业生产流程复杂、工艺环节繁多，污染物与碳排放呈现“同源、同步、集中”的核心特征，为协同治理提供了天然基础。从排放源头来看，石化行业污染物与温室气体主要来源于化石燃料燃烧、原料转化反应、储运挥发、工艺尾气排放四大环节，多数工况下污染物与碳排放同源共生，治理过程可同步推进、同步削减。从排放类型来看，废气以VOCs、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物为主，温室气体以二氧化碳、甲烷为主，其中VOCs与甲烷具备强关联性，可实现一体化管控。从排放工况来看，石化装置连续运行、排放稳定，集中化、规模化排放特征显著，适合规模化协同治理技术落地应用。

2.2 行业减污降碳治理现存问题

一是治理体系割裂，协同性不足。多数石化企业采用“治污、降碳双线并行”模式，环保治理重点管控常规污染物排放，碳减排侧重能耗优化与碳排放削减，两套治理体系独立运行、数据不互通、技术不兼容，导致部分治理设备重复建设，资源浪费严重，无法实现协同增效。

二是源头管控薄弱，过度依赖末端治理。当前多数企业仍以末端废气处理、尾气净化为主要治理手段，源头工艺落后、高碳高污染原料占比高、能源利用效率偏低，生产过程中的污染物与碳排放增量无法有效管控，末端治理压力大、成本高，难以从根源实现减排降碳。

三、石油化工行业减污降碳核心协同技术及应用

3.1 源头清洁替代协同技术

源头清洁替代是实现减污降碳最直接、最高效的技术路径，核心是通过清洁能源、绿色原料替代传统化石能源与高污染原料，从源头减少污染物与温室气体产生量。在能源替代方面，重点推广绿电、绿氢、生物质能替代传统火电、化石燃料，应用于石化装置动力供给、制氢工艺、加热系统等环节。相较于传统化石能源，绿电、绿氢无燃烧污染物排放，可大幅削减二氧化硫、氮氧化物与二氧化碳排放，实现污碳同步减量。当前国内多家石化企业已开展绿氢耦合炼化工艺试点应用，通过风电、光伏制绿氢替代传统化石制氢，在降低碳排放的同时，减少制氢工艺尾气污染物排放，协同治理成效显著。

3.2 生产过程节能增效协同技术

生产过程是石化行业污碳产生的核心环节，过程节能增效技术通过工艺优化、设备升级、热能集成，提升能源与资源利用效率，同步实现降碳与减污。一是工艺强化优化技术，推广分子炼油、短流程反应、催化重整强化等新型工艺，简化生产流程，减少反应副产物生成，降低工艺过程VOCs、颗粒物排放，同时缩短生产能耗链条，削减工艺碳排放。二是余热余压回收利用技术，针对催化裂化、加氢裂化等装置产生的高温余热、废气余压，搭建余热回收、余热发电系统，将废弃热能转化为可用能源，替代化石能源消耗，同步减少燃料燃烧污染物与碳排放。

三是设备节能改造技术，对老旧高耗能加热炉、风机、泵体等设备进行节能升级，采用高效节能设备、变频调控系统，降低设备运行能耗，减少能源消耗带来的污碳排放。同时优化装置运行参数，实现设备最优工况运行，避免过度能耗与无效排放，实现生产过程精细化协同减排。此类技术无需大幅改造生产线，改造成本低、见效快，适合存量石化装置升级改造。

四、技术应用现存瓶颈与问题

4.1 技术适配性参差不齐

当前各类减污降碳协同技术适配场景差异较大，部分高端CCUS、绿氢耦合技术、智能管控技术适配大型现代化石化装置，但对于中小型老旧石化企业、老旧生产线，存在改造成本高、设备兼容性差、工艺适配度低等问题，难以规模化落地。同时部分协同技术运行稳定性不足，复杂生产工况下治理效果波动较大，影响协同减排成效。

4.2 技术推广成本偏高

先进协同治理技术、数字化管控系统、低碳工艺改造前期投入成本较高，中小型石化企业资金压力大，转型意愿不足。同时，部分协同技术运维流程复杂、运维成本高，短期内经济效益不明显，企业缺乏主动推广应用的动力，导致行业整体技术迭代速度缓慢。

五、“双碳”背景下协同技术优化推广策略

5.1 分类推进技术适配落地

针对不同规模、不同工况的石化企业，推行差异化技术推广方案。对于大型现代化炼化企业，重点推广CCUS碳捕集、数字化智能管控、绿氢耦合炼化等高端协同技术，打造行业标杆示范项目；对于中小型老旧企业，优先推广低成本、易改造的工艺优化、余热回收、末端一体化脱除等成熟技术，降低企业转型门槛。同时结合企业生产工艺特征，定制适配的协同技术组合方案，提升技术应用适配性与治理成效。

5.2 完善政策扶持与成本管控

加大对石化行业减污降碳协同技术研发、改造、应用的政策扶持力度，设立专项补贴、税收优惠政策，降低企业技术改造与运维成本。搭建行业技术共享平台，推广成熟低成本的国产化协同技术，打破技术垄断，降低设备与技术采购成本。鼓励企业依托碳交易、绿色金融政策，盘活低碳治理项目资产，提升项目经济效益，激发企业技术转型主动性。

5.3 构建标准化协同治理体系

行业协会牵头制定石化行业减污降碳协同治理技术规范、排放标准、核算标准，统一技术应用、数据监测、减排核算标准，规范行业治理行为。企业内部搭建统一的减污降碳协同管控部门，统筹污染治理、碳减排、能源管控工作，打破部门壁垒，实现技术应用、生产管控、减排治理一体化协同，充分发挥技术协同增效优势。

六、结论与展望

6.1 研究结论

“双碳”目标下，减污降碳协同治理是石油化工行业破解环保约束、实现高质量转型的核心路径。石化行业污染物与碳排放同源共生的特征，为协同技术应用提供了天然基础，而传统治理体系割裂、源头管控薄弱、技术应用滞后、数字化水平不足是制约行业协同增效的主要瓶颈。本文梳理的源头清洁替代、过程节能增效、末端协同资源化、数字化智能管控四大类协同技术，可实现石化生产全流程污染同步削减，有效解决传统治理模式成本高、效率低、资源浪费的痛点，兼顾生态效益与产业经济效益。当前行业协同技术应用仍存在适配性不足、推广成本高、创新能力弱、机制不完善等问题，需通过分类落地、政策扶持、体系完善、技术创新多维度协同推进，助力行业绿色低碳转型。

6.2 研究展望

随着“双碳”战略持续深化与工业技术不断迭代，石油化工行业减污降碳协同治理将逐步向智能化、精细化、资源化、产业化方向发展。未来，国产化低成本协同技术、新能源耦合炼化技术、全生命周期碳污管控技术将成为行业研究与应用重点。后续可进一步聚焦细分化工工艺场景，优化定制化协同技术方案，推动技术规模化、产业化推广，持续提升行业减污降碳协同治理水平，助力石化产业实现碳达峰碳中和目标，推动产业绿色、高效、可持续高质量发展。

参考文献

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