今年以來，中國石油明顯加快了發(fā)展氫能產業(yè)的步伐。從規(guī)模來看，中國石油就有兩個萬噸級的綠氫項目浮出水面：一個是青海青海油田100萬千瓦風光氣氫項目的配套儲能項目;另一個是吐哈油田參與的70萬千瓦光伏制氫項目。近日，中國石油吐哈油田提出將在米東地區(qū)建設點對點供電70萬千瓦光伏制氫項目。該項目預計每年可以生產2萬噸綠氫。在國內，新能源制綠氫的項目已經有很多，除了三桶油，還有大型央國企、民營企業(yè)都在布局，但是中國石油吐哈油田這個制氫項目的背后卻另有乾坤。

01 再添大型綠氫項目

據了解，吐哈油田已經與烏魯木齊米東區(qū)簽訂了合作。協議規(guī)定吐哈油田將在米東區(qū)建設點對點供電70萬千瓦光伏制氫項目。項目包括建設70萬千瓦光伏發(fā)電及附屬設施，所發(fā)綠電輸送到烏魯木齊石化分公司。然后，烏魯木齊分公司再用配套建設的2萬噸/年制氫裝置制取綠氫。項目制取的綠氫將被用于烏魯木齊石化公司煉化過程。在這里，綠氫會被用作原料，代替天然氣制取的灰氫。通過這種方式，烏魯木齊石化公司每年可以節(jié)省天然氣1億立方米。在這之前，烏魯木齊石化公司煉化過程中氫氣缺口一度成為制約其生產的重要因素?，F在，通過綠電制取綠氫供應氫氣缺口，不僅可以幫助烏魯木齊石化公司更好地完成生產，還可以提升油品質量和節(jié)省天然氣資源?？芍^是，一舉多得。在石化企業(yè)煉油過程中，用綠氫替代灰氫，中國石油還不是那個吃螃蟹的人。在這之前，中國石化就已經開創(chuàng)了綠氫替代灰氫的先河。2023年8月，中國石化在新疆庫車的綠氫示范項目順利產出了綠氫。該項目每年也是產出2萬噸綠氫，并供應中國石化塔河煉化公司。與烏魯木齊相似，塔河煉化在煉油加工過程中也是一直使用天然氣制取的氫氣。有了綠氫之后，塔河煉化也成功實現現代油品加工與綠氫的耦合。這也被認為是國內綠氫工業(yè)化規(guī)模應用的一次突破?，F在，中國石油也加入了這一隊列。這也意味著綠氫煉化的市場正在打開。

02 煉油需要氫氣

我們都知道像汽油、柴油、煤油這些燃料油絕大部分是由原油煉制的。不同來源的原油從成分上有很大的不同，有的原油含硫比較多，有的原油含氮比較多，有的原油更粘稠。事實上，全球剩余的石油資源中高酸、高硫、重質油比例也越來越多，現在已經高達70%。這些含雜質的原油生產出來油品通常也含有雜質。這樣的油品在經過燃燒之后，就會產生很多污染大氣的氣體。為了保護大氣環(huán)境，就必須讓汽油、柴油這些油品更加潔凈，雜質更少。這其實也與我國一再提升成品油質量的要求是相符的。但是，要怎么做才能在煉油的過程中去掉這些雜質呢?這個時候氫就大有用途了。在一定的溫度和壓力、有催化劑和氫氣存在的條件下，油品中的各類非烴化合物會發(fā)生氫解反應，硫、氧、氮等有害雜質轉變?yōu)橄鄳牧蚧瘹?、水、氨，進而從油品中脫除。這其實就是煉油過程中的加氫裂化。這樣不僅能夠達到精制油品的目的，還能改善油品的使用性能，比如經過加氫之后，柴油的燃燒效率能得到顯著的提升。加氫處理的這一特點還能支撐劣質重油的高效高值應用。因此，每年都有大量氫氣用在煉油化工行業(yè)。舉個簡單的例子可能更直觀，新疆的克拉瑪依和獨山子石化公司兩個公司全年耗氫就在10萬噸以上，而且這其中有50%左右都是由天然氣制取的。這還僅是克拉瑪依和獨山子石化公司一年的用氫量。放眼看，我國還有很多大型的煉油和化工公司，這些煉油公司的耗氫量還要多很多。

03 進入增長通道

近年來，隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略實施，油品清潔化、輕質化已成為一種趨勢。作為提升汽煤柴等油品質量的關鍵因素，氫氣在煉油過程中發(fā)揮著重要的作用。然而，我國每年生產的氫氣很多都是由化石能源制取的。據統(tǒng)計，2022年我國氫氣產量為3781萬噸。其中，62%的制氫量來自于煤或焦炭生產，工業(yè)副產氫占比約為19%，天然氣制氫占比18.1%，電解水制氫占比僅0.9%。也就是說，我國在2022年用天然氣制取了約684.4萬噸氫氣。理論狀態(tài)下，1立方米天然氣可以制取4立方米氫氣。如果按這個方式計算，要制取684.4萬噸氫氣需要消耗超過190億立方米的天然氣。我們都知道，我國的天然氣資源并不富裕，每年還要用這么多的天然氣用來制氫氣，確實有點“奢侈”了?，F實是，我國每年生產的氫氣里邊就有八成是用于石油煉化、合成氨、合成甲醇、現代煤化工等化工領域。而且，我國近幾年的煉油能力總體處于增長的狀態(tài)，2023年已經達9億噸以上。為了煉好這9億噸油每年就需要大量的氫氣。此外，利用灰氫煉油也不利于推動石化企業(yè)的綠色低碳轉型。通過煤炭、天然氣等化石原料制取每公斤氫氣的碳排放強度約為10—20公斤。而通過太陽能、風能等可再生能源發(fā)電電解水制取的綠氫，在生產過程中基本不產生溫室氣體。不管是從能源消耗的角度，還是從綠色低碳轉型的角度，綠氫都是比灰氫更好的方案。在行業(yè)中，綠氫煉化也被認為是石油化工行業(yè)實現轉型的重要路徑。而且，也有觀點認為從長遠來看綠氫會在煉油化工領域取代灰氫成為主流?？偠灾?，綠氫在煉油行業(yè)還有很大的發(fā)展空間。