如果你对该问题感兴趣的话,推荐你看看《碳中和目标下的中国化工零碳之路》这篇报告,下面是部分摘录的内容,具体请以原报告为准。
消费侧碳减排的重点是减少对能耗密集型产品的依赖度,一方面 是通过提高效率、回收利用等减少同等服务水平下的需求,另一方 面也包括向更绿色、环保、高端的产品或替代产品转移。需求侧碳 减排路径包括消费减量、产品高端化、终端替代等。
消费减量
消费减量可以从源头降低能耗和碳排放,不同产品的消费减量潜 能不同。与未来能源和社会体系相融合的应用将有更高的需求增 长,如甲醇和合成氨在交通运输中对传统燃料的替代;而在部分 传统领域,尤其是高耗能高污染行业,消费减量的潜能更大,如甲 醇下游甲醛制胶板、合成氨下游尿素制化肥、乙烯下游制塑料等, 都会随着经济结构的变化、循环经济的深入和生活习惯的改变有 一定的下探空间。提高废塑料回收率、增加化肥利用率和优化建 筑行业材料都会促进消费减量。
产品高端化
产品高端化可有效淘汰落后产能和优化低端产能,降低行业能耗 和碳排放。中国的化工产业的产量和产能均处世界前列,但是在高 端产品的产业链上仍然存在技术受制于发达国家的问题。以烯烃 行业为例,整体上同质化严重,且主要集中在世界石化产业链的中 低端,高端高性能聚烯烃产品关键技术短缺18。国内烯烃产业仍然 有较高的当量进口量,进口产品集中于以茂金属聚乙烯为代表的 高端聚烯烃产品。聚甲醛等工程塑料产品产业链也有很大的深度 发展潜质。

终端替代
在满足服务功能的同时,化工产品在终端应用上可以由更环保的 产品提供。如在材料上,可以通过生物基材料的发展和推广进行 替代。根据Nova Institute的报告19,2020年全球生物基塑料等结 构高分子材料的产量为420万吨,为化石资源基产量的1%。生物 基结构高分子材料年复合增长率高达8%,并预计在未来五年持续 增长。中国生物基化学品研究起步较晚,但在“十二五”国家科技 支撑计划中,生物基材料和生物基化学品被列为研究核心,下游材 料应用和商业模式的发展获得大力推动。各省政策要求限制和禁 止不可降解塑料的使用,也将推动可降解生物基材料的推广20。
供给侧碳减排路径对化工生产提出更高的技术要求。化工行业的 碳排放主要来自反应过程和能源消耗。不同生产路径有不同的 排放结构,如煤制甲醇的主要碳排放来源为反应过程,而乙烷制乙烯的主要碳排放来源为能源消耗。供给侧碳减排主要从反应 过程和能源消耗入手,辅以负碳技术,以充分实现碳减排。具体 措施包括:
效率提升
化工反应大多在高温高压催化剂的反应条件下进行,因此对于能 源消耗有较高的要求,有效管理热能、催化剂高效化等都是提高 能效的有效方法。蒸汽再压缩等热能管理技术可提高热能利用效 率,新型催化剂的应用可以降低化学反应所需的温度,从而减少 能源消耗,降低碳排放。例如,林德公司的EDHOX技术可将烯烃 蒸汽裂解的反应温度从870°C降低到400°C以下,该技术已在德国 开展试点项目21。
燃料替代
效率提升是通过减少能源需求量来降低碳排放,而燃料替代是从 燃料本身的角度,通过降低或者消除单位能源对应的碳排放量, 以达到碳减排的目的。
原料替代
原料替代可以降低反应过程的碳排放。提高化工产品转化率为现 阶段的主要方式,例如利用乙烷制取乙烯可大幅提高乙烯产品的 收率。长期来看,零碳来源的资源将成为化工生产的主要原料,在 不能完全实现原料零碳的情况下,通过调配原料比例,也可以最大 限度减少反应过程的碳排放。
末端处理
对于经过原料、能源等不同维度的碳减排仍然剩余的碳排放,负 碳技术将成为支撑全面脱碳的末端处理手段。CCS(碳捕集与封 存)将捕集的二氧化碳处理压缩并注入地下的油气田或咸水层, 并永久封存在地下。为提高经济性,中短期的CCS可以与成熟油 气田EOR(提高采收率)相结合,而长期应以咸水层封存为主以提 高封存量。
总体来看,在化工生产中,可从原料替代、燃料替代和系统节能三 个维度考虑碳减排。其中,作为原料的碳源应从化石燃料逐步过 渡到生物质、沼气和二氧化碳,氢源应从来自煤制氢、天然气制氢 等逐步过渡到生物质、沼气、可再生能源制氢等。即便是仍采用化 石燃料原料,也可逐渐选择碳强度较低的原料。例如,在乙烯生产 中,条件允许时,原料可从煤炭、石脑油逐步向轻烃过渡。在燃料 方面,可电气化的过程应尽量电气化,并从化石能源逐步转变到可 再生电力。在系统节能方面,充分利用热能管理和催化剂技术等 降低反应的能源需求,从而降低整体系统的碳排放。图表10和图 表11以甲醇和乙烯为例,列出了可能的转型路径。