化工行业新趋势：应对之道

化工行业新趋势 文章包括： 化工行业的能源转型之路化工行业企业并购 化工行业开启绿色投资新时代 毕马威国际 kpmg.com/reaction 欢迎阅读本期《应对之道》。时光荏苒，2023年的首个季度已悄然而逝，第二季度也已进入尾声。 是时候对化工行业的发展现状进展进行一次梳理。 化工行业在实现净零目标中的作用 在全球各地均努力实现净零目标之际，化工行业可通过自身减排和协助其他行业减排以发挥关键作用。 化工的工艺性质注定必须排放大量二氧化碳。2021年，主要化工生产中直接排放的二氧化碳达925公吨，比2020年增加5%。在所有工业板块中，化工行业的二氧化碳排放量名列第三。其排放量相当于世界第五大二氧化碳直接排放国。 当前，脱碳议程早已进入实施阶段，化工行业也一直致力于推动可持续发展。长期以来，化工行业在安全工艺和环境保护方面不断引入先进措施。例如，在废水循环利用等领域应用高科技系统，并将越来越多的尖端技术纳入工艺流程以最大程度提升安全并降低环境影响。 产品等复合物的化学反应中生成。 因此，业界需要进行更多大型技术投资，以便大规模降低燃料及工艺排放。 随着净零目标的战略地位不断提高，政府、监管机构、投资者、非政府组织和其他利益相关者正不断加大力度敦促化工企业制定详细可 除了自身巨大的碳排放量外，化工行业还与许多其他行业的碳足迹高度相关。超过95%的工业产品须依赖化工，使化工行业成为了影响其他行业的范围3排放（即其他间接温室气体排放）的重大因素。因此，减少化工工艺流程的碳排放量可带来超越行业自身的重大正面影响。 但如许多其他行业一样，如何以所行的能源转型计划 。此举迫在眉需的规模和速度降低自身业务二氧睫，因为只有在2030年之前打好转化碳及甲烷等其他温室气体排放型的基础，才能确保之后各目标得量，仍是一大挑战。众所周知，化以实现。 工脱碳不易，主要是因为其大部分原料来自化石燃料。同时，大约三分之一的碳排放是在生产氨和石化 化工行业的碳排放总量为1.3吉吨 巴斯夫、杜邦、沙特基础工业公司和液化空气集团等公司均设定高达30%的范围1（ 即直接温室气体排放）和范围2（即电力产生的间接温室气体排放）减排目标 巴斯夫、沙特基础工业公司、三菱化学和陶氏等大型企业已承诺到2050年实现净零排放 化工行业的能源消耗量为46艾焦，其中超过99%的能源来自化石燃料 国际能源署的“2050年净零排放目标”预测，化工行业的碳排放总量将降至65公吨。该行业对塑料的循环利用率将达54%，并将通过CCUS捕集540公吨二氧化碳 根据国际能源署的“2050年净零排放目标”，化工行业的碳排放总量预计为 1.2 吉吨 。该行业将回收利用27%的塑料制品，并通过“二氧化碳捕集利用与封 存”（CCUS）捕集70公吨二氧化碳 由于化石燃料用作石化产品原料，因此化石燃料的使用并未清零 。 石化产品生产均配备大型CCUS装置 国际能源署预测，先进经济体的二氧化碳平均价格将达130美元/吨 二氧化碳价格可能高达250美元/吨 预计电力在化工行业的能源消耗中占 1 5 % 各国家/地区已实施不同的政策与监管机制来控制化工行业的碳排放，例如欧盟绿色新政、美国《通胀削减法案》和碳排放交易体系等 配置电力蒸汽裂解装置 ；预计绿色氢气届时已形成规模商用 所有未使用碳捕集技术的燃煤发电厂将逐渐退出，发电实现净零排放 低碳排放技术倡议（LCET）：化工行业的主要参与者和世界经济论坛已就扩大LCET的应用达成协定 先进经济体的二氧化碳平均价格预计将达205美元/吨 巴斯夫、FMC和陶氏化学等知名企业已公布各自的净零目标 电力在化工行业的能源消耗中占10% 联合国塑料污染协定：针对塑料的整个生命周期，制定具法律约束力的工具以消除塑料污染，计划于2024年前开始实施 Net Zero by 2050（《2050年净零排放目标》），国际能源署 Low carbon emitting technologies initiative（《低碳排放技术倡议》），世界经济论坛 Advancing Climate Solutions Progress Report 2023 （《推进气候解决方案进度报告2023》），埃克森美孚The climate is changing, so are we （《气候在变化，巴斯夫在行动》）巴斯夫 Climate change and water statement（《气候变化和用水声明》），FMC Addressing climate change （《应对气候变化》），陶氏化学 World Energy Outlook 2022 （《2022年世界能源展望》），国际能源署 对于上述问题，下文将从三大视角进行审视： 减少自身碳排放 另一个可喜的进步，是石化生产企施。因此，企业应优先为其开发电两家合作企业已携手开发此项技术业对热裂解油应用的日趋普及。热气化方案，即使需要中期而非短期用于运营，并获得了荷兰政府的资裂解油可通过先进的循环技术利用才能实现。其中包括对现有蒸汽裂助。他们计划在2025年前试点改造废旧塑料生成。它或将成为石化行解装置进行电气化改造，并建造新现有裂解装置，并在2027年前建成业中真正“可循环”的元素。一代“电裂解”系统。除了变得更新的电裂解装置。 为环保外，电裂解还将带来效率和灵活性提升，因为电加热比蒸汽加热迅速、准确。陶氏、壳牌和另外 此外，业界还应继续对设备电动化进行投资，包括蒸汽裂解装置。蒸汽裂解装置已成为化工生产基础设 生物质原料源自农业废弃物、森林残留物、能源作物和藻类等可再生资源。 小型模块化核反应堆比传统核反应堆更小，一般用于产生1,000兆瓦以下的热能或300兆瓦以下的电能。与传统反应堆对比 ， 它们更安全、高效，且现场施工要求较低，可有效降低建设核反应堆的财务负担及安全问题。 改造现有蒸汽裂解装置（棕地）：包括以电加热系统替换传统的化石燃料燃烧器。 生物质原料还可有助化工行业摆脱对化石燃料的依赖，从而降低供应链风险并提升韧性。 电裂解（绿地）：通过技术创新以电裂解替换蒸汽裂解。除了变得更为环保外，还将带来效率及灵活性提升，因为电加热比蒸汽加热迅速、准确。 具备商业规模的生物炼制厂已涉足生物质原料（ 如糖和木质纤维材料）转化为化学品和能源（如生物燃料、电能和热能）业务。但此方面的进一步发展和普及还需更多研究和政策支持。 美国能源部从2012年起开始支持小型模块反应堆的应用 。2020年12月， 他们公布将为五个美国团队提供总额达3,000万美元的支持，以降低技术开发风险。 陶氏、壳牌和另外两家合作企业正携手开发此项技术用于运营，并获得了荷兰政府提供的460万美元资助。他们计划在2025年前试点改造现有裂解装置，并在2027年前建成新的电裂解系统。 生物燃料减排成本：0-121.66美元/吨二氧化碳当量 LCOE:65美元/兆瓦时，而未获补贴的常规核反应堆则为129-198美元/兆瓦时，其中80-85%为资本性支出。 减排成本：取决于电力成本。 化工行业若要使用生物质原在广泛采用小型模块化核反电加热系统一般需要大量电料，则必须进行持续的研发投应堆前，企业必须首先克服能，导致成本高昂，并可能需资并获得监管协助。由于将生若干技术及监管挑战，包括要升级本地电网。可能还需要物质用于化工生产会占用农产安全问题、废料管理、核能投入大量时间和金钱对现有蒸品领域的资源，因此能否获取监管架构和防止核扩散等。汽裂解设施进行大幅度改造。 此类原料也将是一大挑战。 16Bio-based chemicals（《以生物质能为基础的化工》），国际能源署生物能源部 17GHG abatement costs for selected measures of the Sustainable Recovery Plan （《可持续复苏计划特定措施的温室气体减排成本》），国际能源署18Small modular nuclear reactors-1（小型模块化核反应堆-1），世界核能协会 19Advancements in Nuclear Energy Technology (Small Modular Reactors) （《核能技术进步（小型模块化反应堆）》），AltEnergyMag 20Small Modular Reactors – A Viable Option for a Clean Energy Future? （《小型模块化核反应堆——清洁能源未来的可行方案？》），北卡罗莱纳大学克南-弗拉格勒学院21，Progress on E-cracking（《电裂解发展现状》），Process Worldwide 22Clean Energy Technology Guide（《清洁能源技术指南》），国际能源署，能源技术展望 机器学习可提升物流智能化，通过预测化学反应变化改善工艺效率、优化工艺条件，从而降低排放。 企业须克服若干障碍。电加热系统用氨和二氧化碳等可再生原料。到往往需要大量电能，从而导致成本2050年，此举将有助实现高达1.0-高昂，并可能需要升级本地电网。1.8吉吨二氧化碳当量的减排。 可能还需要投入大量时间和金钱对现有蒸汽裂解设施进行大幅度改造。 同时，正如上文所述，人工智能和 除了降低燃料和工艺排放外，资源管理也十分重要。 当前，化工及其他工业部门仍通过燃除来减少废气。每年被燃除的天然气达1,440亿立方米，这足以为撒哈拉以南的非洲提供所需的电力。小型模块化天然气利用技术可有助减少天然气燃除产生的碳排放。 碳捕集、利用与封存（CCUS）是另一重要领域。被捕集的二氧化碳可用作生产化工的原料。例如，可将生产流程中排放的二氧化碳中的碳转化为甲醇等液态燃料。然而，碳捕集技术资本成本较高。不过，与绿色氢能一样，随着新技术的发展，其成本将有望下降。CCUS技术的规模应用将使投资需求下降到可进行商业化的水平。 总而言之，循环经济潜力巨大，我们将在第3节作更全面的阐述。 碳捕集技术资本成本较高，不过与绿色氢能一样，随着新技术的发展，其成本将有望下降。 Global Gas Flaring Reduction Partnership（“减少全球天然气燃除伙伴关系”），世界银行 为可再生能源行业赋能 化工行业大力推动着可再生能源基PFOS（全氟辛烷磺酸）是氢气生产源转型材料组件，不断提升可再生础设施的建设，如为风电机组的技中使用的工业电解质膜的必要组成能源的应用。 术陶瓷提供粘合剂和碳化硅。作为部分，这两种物质将被美国和欧盟全氟和多氟烷基物质（PFAS）这禁用，因此行业与政府间必须进行种“永久性化学物质”族中最常见进一步合作。化学品行业应生产重的成员，PFOA（全氟辛酸）和量更轻、成本更低、性能更好的能 欧盟禁止使用“永久性化学物质”的暂定时间表 随着全球从燃油车向电动车过渡趋工企业和70多名化工行业高管与世作为MPP（由多个不易脱碳的行业势的蔓延，电动车电池开始进入大界经济论坛合作开展的计划，旨在（如交通运输业和重工业）建立的规模生产，这将大大推进未来低碳扩大低碳技术规模并加速实现2050联盟）的一部分，LCET也在针对以目标的实现。某些化工可能成为新年净零目标。通过与政策制定者、下两个化工行业中碳排放占44%的型清洁电池技术的关键组成部分，价值链合作伙伴和金融机构的合关键价值链制定转型战略：如磷酸铁锂（LFP），从而取代以作，该计划将： 往对钴和镍等重要矿物的依赖。 确定LCET部署扶持政策 当前，各种重要的倡议和联盟也已纷纷确立 ， 以推动低碳技术的发展，如低碳排放技术合作创新计划（LCET） 和可行使命伙伴关系（MPP）。LCET是由十家大型化 制定资金缺口模型以优化资金分配 推动能源效率提升 全球循环经济仅占7.2%。 与2020年相比 ，2050年的资源消耗预计将增加两倍，因此发