八大技术创新铸就“低碳领跑者”

牛皓 宋骞 李宇静 沈楠驰 范娜 翁慧 郭伟 刘晓波 韦志浩 常婧 汤轶明

石化和化工行业作为温室气体排放的重点行业，排放量约占我国工业总排放量的20%。因此，积极开展石油炼制和现代煤化工行业的碳排放水平研究，对于实现行业碳达峰、碳中和目标，推动我国重点行业绿色发展具有重要意义。

我们开展的《全国重点石油煤炭化工行业及产品碳排放限值及应用研究》项目，围绕我国石化化工行业碳排放领域的规划目标，结合我国重点行业建设项目温室气体排放环境影响评价和碳排放权交易市场政策的迫切需求，重点针对我国石化化工企业温室气体碳排放核算体系和重要产品、及行业污染治理措施的碳排放水平开展重点研究。

我们以石油炼制行业、现代煤化工行业及其污染治理措施（以下简称三行业）为研究对象，结合三行业工艺技术特点，针对国家和碳试点地区不同的温室气体排放核算方法，分别开展三行业二氧化碳排放源强核算研究，统一了三行业的二氧化碳源强核算方法及核算范围等，并进一步开展了三行业碳排放水平分析。

我们的研究统一了三行业的二氧化碳源强核算方法及核算边界，形成《重点行业建设项目减污降碳协同路径路径与方法研究报告》《现代煤化工行业污染治理措施减污降碳协同机制研究报告》等多份研究型报告；还形成了《石油炼制行业碳排放基准》《现代煤化工行业碳排放基准》《现代煤化工行业污染治理措施碳排放基准》3份团体标准。

我们摸清了我国三行业的碳排放现状，分析了三行业碳排放水平及分布情况，形成的成果为三行业的碳排放核算提供依据，为新建或改（扩）建项目的温室气体排放环境影响评价提供评价依据，为企业碳排放控制、减污降碳措施提供目标和理论支撑，为国内石化化工行业的碳配额分配（基准线法）提供数据基线支撑，为即将纳入碳排放交易市场的石化化工行业提供保障，有力地推动了我国三行业绿色低碳转型，引领推进高质量发展。

我们研究项目的技术创新点主要体现在以下八点：

一是建立统一规范的石油炼制行业、现代煤化工行业及其污染治理措施二氧化碳源强核算方法及核算范围。针对三行业对碳排放的核算工作的重视度不高、技术力量薄弱，部分企业在核算方法的使用、排放因子和活动水平数据的选取等核算工作的关键环节不严谨，碳排放核算结果存在较大误差的问题，我们比较了三行业国家层面和北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳7个省（市）碳排放权交易试点地区和开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点省份的核算方法和技术指南，对核算范围、核算方法、活动水平数据的选取、化石燃料低位发热量缺省值和电力、热力排放因子进行了统一规范，为全国三行业的碳排放比较奠定了基础。

二是推动石油炼制行业、现代煤化工及其污染治理措施行业向高质量、绿色低碳发展新阶段的转型。我们通过划定不同类型三行业的碳排放强度限额的等级，促进企业对标行业先进碳排放水平，创新开发和推广应用节能降碳技术，比如基于“分子炼油”的低能耗炼油技术、基于新催化材料和新催化剂的低能耗炼油技术、耦合“过程强化”的低能耗炼油技术、大型先进煤气化、半/全废锅流程气化工艺、合成气一步法制烯烃、绿氢耦合、富氢原料耦合煤化工工艺等，确保三行业如期实现碳达峰、碳中和目标。

三是石油炼制行业和现代煤化工行业碳排放基准可以为碳市场配额分配研究提供数据基础和方法参考。石化和化工行业是国家最早拟纳入碳市场的行业，随着国家将发电、钢铁、水泥和电解铝行业纳入全国碳市场并开展碳交易，石油炼制和现代煤化工企业作为高碳排放行业纳入碳市场正在提上日程，其碳市场配额分配方法的研究具有重要意义，我们收集了67家石油炼制企业（占全国70%以上产能）和51家现代煤化工企业（涵盖了我国现代煤化工基地近所有企业）的碳排放数据，可为后期市场配额研究提供数据积累，同时划定基准线的方法可以为我国石化和化工行业碳排放配额分配方案提供参考。

四是针对现代煤化工行业中碳排放大、碳减排潜力大、碳减排措施多样的煤制合成气工序开展碳排放现状及水平分析。我们研究了煤制甲醇、聚烯烃、乙二醇、天然气、间接液化制油等具有典型代表性的现代煤化工行业共有的煤制合成气工序的碳排放水平进行了统计分析，按照煤制甲醇-烯烃、乙二醇、天然气、间接液化制油4个产品链的煤制合成气工序的碳排放水平，给出了3级碳排放水平评价指标，细化研究了企业装置端碳排放水平分布，研究结果为企业开展装置节能、降碳、减污改造提供理论依据。

五是将石油炼制企业分为燃料型、传统炼化一体化、新型炼化一体化三种类型分别进行碳排放水平分析。我们以我国石油炼制企业的现状为基础，考虑到炼厂在规模、结构、流程、生产工艺等方面差异较大，且未来降油增化、延长石油化工产业链为我国石油炼制行业的发展方向，创新性地在炼油企业类型划分上引入“成品油产量占原料油加工量比例”作为划分传统炼化一体化和新型炼化一体化的量化指标。不同类型炼油企业的划分，在目前阶段可实现碳排放基准线划定的公平性和合理性。

六是开展现代煤化工污染治理措施碳排放基准研究。这是全国首次开展污染治理措施碳排放基准研究，开展基于源头、过程和末端治理措施开展减排单位污染物对应的二氧化碳减排量或排放量等协同技术指标体系构建研究。作为该行业建设项目的基于碳排放量增量最低原则开展污染治理措施多方案比选，以及开展该行业建设项目减污降碳协同控制评价提供坚实的基础。

七是开展排放基准的应用研究。迄今为止，基于我们研究形成的《现代煤化工行业碳排放基准》中的限值要求应用到了约10个现代煤化工建设项目的碳排放基准评价对标中，直接指导了投资超过4000亿投资项目的减污降碳高质量发展，其中，指导宁夏宝丰集团形成的《煤化工绿色能源耦合碳减排成套技术及规模化应用》成果获科技部民营科技促进会科技进步一等奖。

八是针对行业特点基于美国相关制度建设提出我国二氧化碳捕集驱油建议。针对现代煤化工酸性气净化排放口二氧化碳排放浓度大，排放总量大结合我国现代煤化工接近油气田生产的布局匹配现实情况，适合二氧化碳捕集驱油的降碳方式，我们详细梳理了美国相关制度体系构建情况，提出对我国相应的启示，形成了《美国二氧化碳强化采油在碳减排领域应用研究及对我国的启示》政研报告。

目前，一些国内外组织也开展了现代煤化工行业碳排放水平研究，但现代煤化工行业现有研究的范围较小，研究成果只提供现代煤化工行业单位产品碳排放量的平均水平，缺乏对我国现代煤化工行业整体的单位产品碳排放分布的研究。

我们的项目研究了陕西、内蒙古、宁夏、新疆、河南5个省、自治区共51家现代煤化工企业，对煤制甲醇、聚烯烃、乙二醇、天然气和间接液化制油5个产品链进行研究。建立了统一规范的二氧化碳源强核算方法及核算边界；制定了煤制甲醇、煤制聚烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气和煤间接液化制油单位产品碳排放量的三级指标；还制定了煤制合成气工序单位产品碳排放量的三级指标，并且完善了煤制合成气工序碳直接排放量的核算方法；我们还提出了现代煤化工企业减污降碳管理及措施。此外，基于全国80%产能的大数据统计分析，我们目前也完成了乙烯和环氧乙烷/乙二醇装置碳排放基准的研究并发布了相应的标准。

在行业培训方面，由于石化化工企业工艺复杂、产业链长、产品种类多，企业在碳排放量的计量、监测、核算和报告等方面会遇到比其他行业更多的问题，我们的标准计算方法和数据获取顺序可以为企业提供依据，提高企业碳排放管理人员水平。

我们研究形成的团体标准，可以为新建或改（扩）建项目的碳排放环境影响评价提供评价依据，为企业减污降碳提升改造提供理论支撑，为国内石化化工行业的碳配额分配（基准线法）提供数据基础，为即将纳入碳排放权交易市场的石化化工行业提供保障。

在标准的应用实施方面，目前，已有约10项超过4000亿投资的现代煤化工建设项目碳排放环境影响评价部分应用《现代煤化工碳排放基准》进行了对标评价，促进了建设项目的高质量落地。此外，已发布的标准也同时应用到了项目核准和节能审查的对标中。

在引领行业发展方面，我们正在开展对二甲苯（PX）、合成氨、甲醇和电石等行业的排放基准及减排路径策略研究，后续还会持续不断地开展其他化工产品上述领域的研究。此外，中国石油和化学工业联合会在探索建立碳排放水平认证制度，对企业碳排放量低、碳管理水平高的企业授予“低碳领跑者”的称号。

作者简介：牛皓，生态环境部环境工程评估中心正高级工程师，中科智库特聘研究员，中国环境科学学会能源与环境分会、碳达峰碳中和专业委员会委员，长期从事重点行业减污降碳协同增效评价体系、碳市场、产业绿色转型、生态系统价值货币化和海洋生态环境保护研究。他牵头组织《海洋环境保护法》（2024年版）部分专题和相关条例修订工作。目前工作聚焦于牵头开展重点行业建设项目温室气体排放环境影响评价技术顶层设计，牵头开展化工和造纸行业碳市场配额分配方案顶层设计，参与石化行业碳市场配额分配方案设计，牵头开展组织制造业类和交通类中国核证自愿减排量方法学编制，开展碳市场数据质量核查工作。主持和参与编制部令及政策性文件 5 项、国家生态环境标准与指南11项。形成10余篇政研报告，其中10篇获省部级领导肯定性批示。 发 表 论 文40余篇 ，其 中 S C I 期 刊 论文 10余篇 ，参 编 专 著 4 部 。 主 持 和 参 与 制 定国家、 行 业 和 团 体 标 准 20项 。 获 省 部 级 科 技 进 步 奖一 等奖1项（第1完成人） 、二 等 奖 2 项（第1完成人，第9完成人） ，省 部 级 科 学技术奖杰出青年科技奖1项，省部级高影响力论文奖1项，国际机构2026最佳科学家提名奖1项，全国生态环境系统优秀政务信息先进个人1次。