“當(dāng)前,石油和化工行業(yè)推進(jìn)‘雙碳’目標(biāo)的任務(wù)急迫而艱巨,必須從產(chǎn)能端、用能端和碳匯端‘三端’協(xié)同發(fā)力,通過從理論到技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)‘碳中和’。”在11月28日于廣州召開的2023中國化工學(xué)會(huì)年會(huì)上,院士們立足各自專業(yè)領(lǐng)域提出低碳發(fā)展的技術(shù)方案,積極助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)“碳中和”。
張鎖江院士強(qiáng)調(diào),化工產(chǎn)業(yè)低碳系統(tǒng)重構(gòu)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(zhì)、CO?和廢棄物;工藝要由傳統(tǒng)能源驅(qū)動(dòng)變革為電氫驅(qū)動(dòng);產(chǎn)品要由大宗低端產(chǎn)品變革為高端產(chǎn)品等。
實(shí)現(xiàn)變革需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)作為支撐,張鎖江院士介紹了構(gòu)建以電氫為主體的新能源化工體系在技術(shù)上面臨的挑戰(zhàn)和進(jìn)展。該體系包括風(fēng)光發(fā)電、儲(chǔ)能、電解水制氫、電熱合成氨等環(huán)節(jié),最終得到“綠氨”,其中最重要的是開發(fā)MW級(jí)大面積鈣鈦礦光伏技術(shù)、新型鋰漿料電池儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)。“在上述工作的基礎(chǔ)上,我們正在開發(fā)電氫驅(qū)動(dòng)合成綠氨新工藝,以鋰介導(dǎo)深度結(jié)合綠電綠氫的這一新工藝未來有望成為合成氨的新路線?!睆堟i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?!暗F(xiàn)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(shí)每年8.65億噸的秸稈原料化利用率僅1%,對(duì)農(nóng)林廢棄物糖化后的高值利用是生物制造在技術(shù)創(chuàng)新上面臨的重要任務(wù)。”譚天偉院士說。
他還特別介紹了CO?生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)化學(xué)品這一實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)利用的重要技術(shù)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(zhuǎn)化CO?制備化學(xué)品、材料和燃料等,其中以CO?生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)蘋果酸、燃料法尼烯取得階段性進(jìn)展。
“低碳智慧化工”是徐春明院士給出的技術(shù)構(gòu)想。這里的低碳化包括兩方面內(nèi)容,一是變革性技術(shù)實(shí)現(xiàn)低碳化生產(chǎn),以綠電實(shí)現(xiàn)供能方式低碳和以生產(chǎn)技術(shù)變革實(shí)現(xiàn)過程減碳;二是全生命周期管理實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈低碳。而智慧化則需要傳統(tǒng)理論與智能化技術(shù)有效結(jié)合。
徐春明院士指出低碳智慧化工當(dāng)前面臨的三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題,即數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和機(jī)理驅(qū)動(dòng)在化工過程模型化方法中的協(xié)同機(jī)制;基于人工智能的“三傳一反”基礎(chǔ)研究與化工系統(tǒng)工程;綠電綠氫新范式下的低碳化工基礎(chǔ)與智能化集成。
楊為民院士則以具體技術(shù)案例展示了高效催化技術(shù)在行業(yè)碳減排上的巨大作用?!俺^90%化學(xué)品的生產(chǎn)過程涉及催化,高效催化技術(shù)是推動(dòng)石化業(yè)低碳綠色發(fā)展的關(guān)鍵?!睏顬槊裨菏空f。
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(xiàng)創(chuàng)新的苯與稀乙烯制乙苯技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用至今累計(jì)轉(zhuǎn)化副產(chǎn)稀乙烯1540萬噸,僅利用稀乙烯一項(xiàng)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(shù)?!澳壳叭蛞冶疆a(chǎn)能5000萬噸,如若全部采用該技術(shù),則每年減排CO?約4400萬噸。可以預(yù)見,隨著‘雙碳’目標(biāo)加快推進(jìn),這一技術(shù)的應(yīng)用前景也將十分廣闊?!睏顬槊裨菏糠浅?春迷摷夹g(shù)。(李曉巖)
轉(zhuǎn)自:中國化工報(bào)
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