炼油排放切点

炼油排放量切点 下游脱碳 在决定性的十年 报告/2022年10月 作者和致谢 Authors T.J.康威乔·费洛林 T.J.柯克 作者按字母顺序列出。除非另有说明，否则所有作者均来自RMI。 联系人 JoeFallurin,jfallurin@rmi.org T.J.Conway,tconway@rmi.org 版权和引文 JoeFallurinT.J.Conway和T.J.Kirk,炼油排放削减点：下游脱碳 果断的Decade,RMI,2022,https://rmi.org/insight/炼油-排放-削减点/. RMI重视合作，旨在通过分享知识和 见解。因此，我们允许感兴趣的各方通过创意参考、分享和引用我们的工作 CommonsCCBY-SA4.0许可证。https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/. 除非另有说明，否则所有图像均来自iStock.com。 Acknowledgments 感谢我们的资助者，他们要求匿名提供这份具体报告。我们的工作是为了推动如果没有你们的支持，更广泛的石油和天然气部门脱碳是不可能的。 这个炼油厂气候差异工具包大量借鉴了以前的排放能见度基础 由DeborahGordon，RoseWang，T.J.Kirk和SashaBylsma布置。香农·休斯，萨拉·赫林，塞巴斯蒂安·佩雷斯和阿尔贝托·库德拉提供了从最初的草稿到最后的通信支持 出版物。AmberGensterblum、TriciasaGomesHutchings和ZachLittle提供了项目管理和行政支持。 DeborahGordon,ChathurikaGamage,AamirShams,MichaelDonnati,MichaelRabbini,NathanIyer,YujunXue和ZacharyByrum（WRI）对此报告提供了宝贵的反馈。RMI的影响力团队， M.Harris&Company的支持，负责出版的所有方面。 关于RMI RMI是一家独立的非营利组织，成立于1982年，通过市场改变全球能源系统- 驱动的解决方案，与1.5°C的未来保持一致，并为所有人确保清洁，繁荣，零碳的未来。我们在世界上最关键的地区工作，并参与企业、政策制定者、社区和 非政府组织确定和扩大能源系统干预措施，至少将减少温室气体排放 到2030年50％。RMI在科罗拉多州的玄武岩和博尔德市；纽约市；加利福尼亚州奥克兰；华盛顿特区；和北京。 目录 简介：在这个决定性的十年中削减精炼排放. 现在的炼油行业:主要排放和脱碳机会5 炼油脱碳的最佳路径：全价值链方法.9 能源转型中的石油精炼：2030年及以后的工具. 炼油厂产出的变化.12 减少甲烷和其他短命生物的燃烧和逃逸排放气候污染物.14 远离燃烧用途的产品流15 Shiftluid催化裂化器(FCC)从汽油到化学品的产率|16 利用FCC废气生产甲醇17 从汽油到化学品和氢气的ShiftRU收益18 ShiftHT对可持续航空燃料和可再生柴油的收益19 炼油厂投入的变化.19 碳氢化合物原料22 氢原料.24 工业热与蒸汽.28 电力供应和天然气的作用.30 结论：精炼是解决方案的一部分，必须立即采取行动.附录. 附录A-分阶段炼油厂重新配置策略示例33 附录B-氢背景…………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………34 附录C-油气供应链背景............................ 尾注. 简介：切削精炼 在这个决定性的十年中的排放量 人们普遍认为，缩减对石油的需求是减少炼油和 石化行业的温室气体(GHG)足迹。限制化石燃料在我们的全球 通过shiftingdemando可再生能源尽可能快地和完全地经济肯定是清洁能源转型。然而，需要立即采取行动来限制炼油和石化 行业气候风险，因为他们制造的产品-从用于风力涡轮机的碳纤维到用于太阳能电池板的聚合物-在可预见的未来将继续需求。本报告提供了可用于稳定减少气候的脱碳机会的技术概述 到2030年全球炼油行业的风险。 现代炼油行业已经发展了一个多世纪。它越来越复杂 随着时间的推移，石油产品的用途-从煤油的第一个路灯和汽油的第一个汽车为第一次世界大战中的海军舰船和支持战后的石化产品提供燃料 繁荣。今天，炼油是石油和天然气部门的主力。它变成了不可用的碳氢化合物资源到成千上万的石油产品。这些操作占石油的估计40％ andgassupplychainemissionsand6%ofallindustrialGHGs.Refineriesalsohavealongtrackrecord 由于周期性事故和大量空气毒素的释放，对当地社区产生负面影响 otherpollutants,bringingenvironmentaljusticeprioritiestotheforeign.Iftherefiningindustrywereemerging 今天，在应对不断增加的气候风险方面，它看起来相当不同。 大幅减排是可能的，但它们将是无数的累积结果 考虑到炼油部门的复杂性。许多这些措施在技术上和 经济上可行的今天，可以在整个行业颁布。其他解决方案需要进一步研究和商业演示作为证据。关键利益相关者，包括石油和天然气公司、投资者、政策制定者和受影响的社区必须共同努力，确保突破能够 尽快安全、有利可图地部署。 鉴于全球炼油厂的产能超过每天1亿桶（mb/d），排放量略有减少 intensitycanamounttolargeGHGsavings.Reducingglobalrefiningemissionsby1%isequivalentto 消除300万辆汽车的排放。不仅气候行动刺激了这些变化。全球精炼 由于shiftigenegy需求和fenceline社区的关注，也处于变革的风口浪尖。战略 改变是必要的，以将精炼放在1.5°C的途径上，科学家们认为这一限制是必不可少的避免气候变化带来的最坏后果。1 现在的炼油行业：主要的发射极和脱碳机会 石油精炼涉及一系列复杂的过程，这些过程使用化石燃料来转化无法使用的原油将石油转化为大量必需的石油产品。将该部门脱碳至关重要，但也必须 bedonewhilerefineriescontinuetomeetnear-termsocietaldemands.Thiswillinvolveextensiveplanning 和坚实的执行。炼油能力持续增长，尽管在过去十年中速度有所放缓 （请参阅下一页的图表1）。RMI的大门外的排放报告显示，超过2000万桶/天的炼油厂计划到2030年增加产能。2即使只有一小部分拟议项目得以实现， 他们的排放影响将在几十年内感受到。炼油部门推进气候协调是紧迫的减轻这种排放足迹的配置。 附件1净全球炼油能力增加 北 America 南和中美洲 Europe英联邦独立国家 中东Africa亚太地区 5年滚动平均产能变化2.5%（百万桶/天） 1.2%世界增长率 0.6%世界增长率 0.9%世界增长率 1.5 0.5 −0.5 201020112012201320142015201620172018201920202021 资料来源:BP世界能源统计综述, 炼油部门是最大的排放国，直接(范围1)排放量总计14亿吨(Gt)二氧化碳。2 2019.3这不包括石油产品最终用途（范围3）的排放，平均而言，这些排放占 超过80%的石油和天然气行业生命周期温室气体足迹。4然而，这差异很大，取决于关于用作炼油厂投入和炼油厂配置的石油和天然气。5它还不包括石化产品 段，它与炼油越来越一体化，构成了另外1.6Gt的直接排放。6 炼油资产，从而对排放的影响，比石油和石油的任何其他部门都更加合并。 gasvaluechain.ThereareonlyhundredsofrefineriesthattransformoilandgasproducedfrommillionsofWellsintoproductsforbillionsofconsumers.Atamomentwhenthereisincreasinglytoadvanceasset-水平脱碳解决方案，世界的炼油厂必须是一个中心焦点。大约有840 截至2021年，全球炼油厂(见下页图表2)。7美国在能力上领先世界 130家炼油厂8大约一半的美国炼油厂产能位于美国墨西哥湾沿岸或附近的石油国防部（PADD）3。 精炼资产，从而对排放的影响更加巩固 比石油和天然气价值链的任何其他部分。只有数百家炼油厂将生产的石油和天然气转化为数以百万计的油井为数十亿消费者的产品。 附件2炼油厂的地理分布 2021 炼油厂 (mb/d) 百万吨) FCC当量 索引(NCI) Europe 109 15 314 44% 9.4 俄罗斯和 72 9 130 30% 8.0 中亚中东 64 11 157 28% 7.3 Africa 52 3 36 24% 6.4 亚太地区 312 38 1 66% 10.1 美洲(总计) 233 27 913 67 10.8 北美 160 21 748 71% 11.6 中央和南美洲 73 6 165 53% 8.0 世界 842 103 3 55% 9.6 Numberof Primary 容量 转换 容量 (FCC等效, 复杂性 比率指标: 复杂性 比率指标: 纳尔逊复杂性 来源：埃尼，世界能源评论, Refiningconfiguresvariatsubstantialacrosstheglobalandwithinindividualregions.Ingeneral, 更复杂的炼油厂会产生更高的排放。疏油炼油厂是最简单的 基本模型，将轻质原油蒸馏成最终产品，次要单位很少。中等复杂性炼油厂可以使用更多需要额外氢气和热量的二级单元来处理较重的原油 inputs.Heaviercrudeoilstendtohavehighercarboncontentandlargerfractionsthataremoreclick 比柴油燃料。最重的原油只能由具有渣油的深度转化炼油厂处理升级热和氢最密集的单位。 通过复杂性或单元设计将原油发送到匹配不良的炼油厂也会产生过量排放。从历史上看，经济和地缘政治条件支持炼油厂复杂性的增加。将低价值重质原油和天然气转化为高价值公路运输的炼油厂 燃料——以及固体煤样副产品和二氧化碳——得到了回报。但是这些随着人们对运输中石油需求以及气候、社区和 成本通胀风险更广泛地影响该行业。 为了将全球温度上升保持在1.5°C以内，以运输电气化为主导的需求侧解决方案- 可以发挥核心作用。但是削减今天100mb/d的石油使用量，从而缩小炼油厂的吞吐量和排放将需要更多的汽油位移从电动汽车的渗透。即使是最快的能源 过渡方案，如国际能源署(IEA)的净零排放(NZE)路线图显示石油 到2030年，需求保持在70mb/d以上(见附件3，下一页)。宣布的承诺假设各国实现2030年减排目标，石油需求达到顶峰 2025年，但仍与2030年9700万桶/日的2019年水平持平。 随着世界努力遏制石油消费，炼油行业迅速削减其运营至关重要 这十年的排放量（见附件4）。与其他难以减弱的部门一样，没有银弹。但是那里炼油行业可以采取许多创新步骤来大幅减少排放 2030年-从改变原料到切割工艺蒸汽和热量排放。 附件3到2050年的石油燃料使用量，每天百万桶 20192030步骤2030APS2030SDS2030NZE 20202050步骤2050APS2050SDS2050NZE 世界 北美 中央和南美洲 EuropeAfrica 中东 欧亚大陆 亚太地区 国际 掩体 020406080100 注意：在每种