中国石化企业的碳排放与实现“碳中和”生产的关键突破口

本文是一项面向中国石化行业低碳转型的精细化科学研究。作者团队构建了覆盖全国3119家石化厂、1063个化工园区的全过程碳排放数据库（CEADs-CPEI），首次实现了以单个工厂、具体工艺、真实原料和能源消耗为基础的精细化碳核算。研究发现：2021年中国石化行业总排放约8.14亿吨CO₂（误差范围±25%），其中上游（如甲醇、氨、烯烃）贡献72.6%，是绝对主力；中游（中间体）和下游（合成纤维、树脂等）分别占12.1%和15.3%。排放结构上，66.8%来自能源使用（燃料燃烧、蒸汽、电力），33.2%来自化学反应本身（如合成氨副产CO₂），后者比例显著高于多数国家，主因是中国大量采用高碳煤基路线。

研究进一步揭示了关键减排机会点：一是原料替代——用天然气、绿氢或生物质替代煤炭，可大幅降低碳强度（例如煤制甲醇比气制甲醇每吨多排2.8吨CO₂）；二是工艺优化——在蒸汽消耗大的环节（如乙苯脱氢制苯乙烯）提升能效，在电力依赖强的环节（如烧碱电解、聚丙烯聚合）改用清洁电力；三是全链条协同——同一化工园区内不同工厂紧密耦合，某个环节（如PX或BDO生产）可能贡献整条聚酯链近一半排放，因此减排不能只盯最终产品，而需识别并优先改造这些“链上枢纽”。

文章还指出，不同地区应因地制宜：煤炭富集区（如内蒙古、陕西）宜重点推广碳捕集利用与封存（CCUS）和高效气化技术；沿海石化基地（如浙江、广东）能源相关排放占比超90%，更适合推进电气化与风电绿电接入；天然气资源丰富区（如四川）则可发展低碳燃气路径与绿氢掺混。最后，作者强调当前数据仍存在局限（如企业未公开实时能耗与排放数据），未来需加强基础数据披露，才能支撑更精准的碳管理。