近年来,我国为了推进石化工业绿色低碳高质量发展,出台了一系列有关石化装备的政策,对石化装备的节能、绿色和低碳提出了更高的要求。目前,我国石化装备已经取得了一定的成绩,其中,炼油装备国产化率为95%,乙烯的国产化率达到了90%。但是乙烯下游,例如聚乙烯和聚丙烯等装置的还存在着国产化率较低等问题。因此,尽快开展石化装备研究的任务十分重要和迫切。
国家出台的石化装备政策分析
近年来,我国先后出台的石化装备的有关政策共13项。
1. 国务院2021年10月24日《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(中发〔2021〕36号文)
该文件中,有关装备的要求:
一是大力发展绿色低碳产业。
二是强化基础研究和前沿技术布局。采用“揭榜挂帅”机制,开展低碳零碳负碳和储能新材料、新技术、新装备攻关。
三是推进绿色“一带一路”建设。加快“一带一路”投资合作绿色转型。深化与各国在绿色技术、绿色装备、绿色服务、绿色基础设施建设等方面的交流与合作,积极推动我国新能源等绿色低碳技术和产品走出去,让绿色成为共建“一带一路”的底色。
2. 国务院 2021年10月24日《关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知(国发〔2021〕23号)》
该文件中,有关装备的要求:
一是加快绿色交通基础设施建设。有序推进充电桩、配套电网、加注(气)站、加氢站等基础设施建设,提升城市公共交通基础设施水平。
二是强化应用基础研究。实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大前沿科技项目,推动低碳零碳负碳技术装备研发取得突破性进展。聚焦化石能源绿色智能开发和清洁低碳利用、可再生能源大规模利用、新型电力系统、节能、氢能、储能、动力电池、二氧化碳捕集利用与封存等重点,深化应用基础研究。积极研发先进核电技术,加强可控核聚变等前沿颠覆性技术研究。
3.国务院国有资产监督管理委员会2021年12月30日《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰碳中和工作的指导意见(国资发科创〔2021〕93号)》
该文件中,有关装备的要求:
一是加快推动非化石能源发展。
二是强化绿色低碳技术成果应用。支持中央企业加快绿色低碳新技术、新工艺、新装备应用,有效支撑中央企业“碳达峰、碳中和”目标实现。激励中央企业扩大绿色低碳首台(套)装备和首批次新材料应用。推动中央企业实施绿色低碳领域重大科技成果产业化示范工程,发挥重大工程牵引带动作用。
4.国家发展改革委和国家能源局2022年1月30日《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见(发改能源〔2022〕206号)》
该文件中,有关装备的要求:
一是建立清洁低碳能源产业链供应链协同创新机制。
二是完善能源绿色低碳转型科技创新激励政策。采取“揭榜挂帅”等方式组织重大关键技术攻关,完善支持首台(套)先进重大能源技术装备示范应用的政策,推动能源领域重大技术装备推广应用。
5. 国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、市场监管总局、国家能源局2021年10月18日《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见(发改产业〔2021〕1464号)》
该文件中,有关装备的要求:
一是加强技术攻关应用。系统梳理重点行业改造提升的技术难点和装备短板,充分利用科研院所、行业协会和骨干企业的创新资源,推动绿色低碳共性关键技术、前沿引领技术、颠覆性技术和相关设施装备攻关。借助重点行业节能降碳技术改造有利时机,加快先进成熟绿色低碳技术装备推广应用,提高重点行业技术装备绿色化、智能化水平,促进形成强大国内市场。落实节能专用装备、技术改造、资源综合利用等方面税收优惠政策。落实首台(套)重大技术装备示范应用鼓励政策。
二是推广节能低碳技术装备。开展精馏系统能效提升等绿色低碳技术装备攻关,加强成果转化应用。推广重劣质渣油低碳深加工、合成气一步法制烯烃、原油直接裂解制乙烯等技术,大型加氢裂化反应器、气化炉、乙烯裂解炉、压缩机,高效换热器等设计制造技术,特殊催化剂、助剂制备技术,自主化智能控制系统。鼓励采用热泵、热夹点、热联合等技术,加强工艺余热、余压回收,实现能量梯级利用。探索推动蒸汽驱动向电力驱动转变,开展企业供电系统适应性改造。鼓励石化基地或大型园区开展核电供热、供电示范应用。
6.国家发展改革委和国家能源局2022年3月22日《“十四五”现代能源体系规划(发改能源〔2022〕210号)》
该文件中,有关装备的要求:
一是加快对燃油、燃气、燃煤设备的电气化改造。
二是实施重点行业领域节能降碳行动。加强工业领域节能和能效提升,深入实施节能监察、节能诊断,推广节能低碳工艺技术装备,推动重点行业节能改造,加快工业节能与绿色制造标准制修订,开展能效对标达标和能效“领跑者”行动,推进绿色制造。
三是锻造能源创新优势长板。
7.国家能源局和科学技术部2021年11月29日《“十四五”能源领域科技创新规划(国能发科技〔2021〕58号)》
该文件中,有关装备的要求:
一是推动能源科技成果示范应用。完善能源技术装备首台(套)政策,进一步细化落实容错机制等支持措施。鼓励地方制定细化首台(套)重大技术装备支持政策,经国家认定的首台(套)重大技术装备示范项目,根据实际需要适当给予优惠和支持。鼓励用户企业建立健全首台(套)评价标准,在确保安全的前提下推进能源首台(套)技术装备示范应用。研究建立能源产业技术装备推广指导目录,向市场推广经过示范验证的先进能源技术装备。
二是突出企业技术装备创新主体地位。发挥能源领域中央企业技术装备短板攻关主力军、原创技术策源地和现代产业链“链长”作用。
8.国家发展改革委和国家能源局2022年3月23日《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》
该文件中,有关装备的要求:
加快构建“1 n”政策体系。坚持以规划为引领,聚焦氢能产业发展的关键环节和重大问题,在氢能规范管理、氢能基础设施建设运营管理、关键核心技术装备创新、氢能产业多元应用试点示范、国家标准体系建设等方面,制定出台相关政策,打造氢能产业发展“1 n”政策体系,有效发挥政策引导作用。
9.工业和信息化部2021年11月15日《“十四五”工业绿色发展规划(工信部规〔2021〕178号)》
该文件中,有关装备的要求:
一是主要目标。到2025年,工业产业结构、生产方式绿色低碳转型取得显著成效,绿色低碳技术装备广泛应用,能源资源利用效率大幅提高,绿色制造水平全面提升,为2030年工业领域碳达峰奠定坚实基础。
二是提高能源利用效率。加快重点用能行业的节能技术装备创新和应用,持续推进典型流程工业能量系统优化。推动工业窑炉、锅炉、电机、泵、风机、压缩机等重点用能设备系统的节能改造。加强低品位余能等的回收利用,对重点工艺流程、用能设备实施信息化数字化改造升级。
三是升级改造末端治理设施。在重点行业推广先进适用环保治理装备,推动形成稳定、高效的治理能力。在大气污染防治领域,聚焦烟气排放量大、成分复杂、治理难度大的重点行业,开展多污染物协同治理应用示范。加快推进有机废气(vocs)回收和处理,鼓励选取低耗高效组合工艺进行治理。在水污染防治重点领域,聚焦涉重金属、高盐、高有机物等高难度废水,开展深度高效治理应用示范,逐步提升化学原料药、煤化工等行业废水治理水平。
四是大力发展绿色环保装备。研发和推广应用高效加热、节能动力、余热余压回收利用等工业节能装备,低能耗、模块化、智能化污水、烟气、固废处理等工业环保装备,源头分类、过程管控、末端治理等工艺技术装备。
五是推动数字化智能化绿色化融合发展。深化产品研发设计、生产制造、应用服役、回收利用等环节的数字化应用,加快人工智能、物联网、云计算、数字孪生、区块链等信息技术在绿色制造领域的应用,提高绿色转型发展效率和效益。推动制造过程的关键工艺装备智能感知和控制系统、过程多目标优化、经营决策优化等,实现生产过程物质流、能量流等信息采集监控、智能分析和精细管理。打造面向产品全生命周期的数字孪生系统,以数据为驱动提升行业绿色低碳技术创新、绿色制造和运维服务水平。推进绿色技术软件化封装,推动成熟绿色制造技术的创新应用。
六是加快关键共性技术攻关突破。针对基础元器件和零部件、基础工艺、关键基础材料等实施一批节能减碳研究项目。集中优势资源开展减碳零碳负碳技术、碳捕集利用与封存技术、零碳工业流程再造技术、复杂难用固废无害化利用技术、新型节能及新能源材料技术、高效储能材料技术等关键核心技术攻关,形成一批原创性科技成果。开展化石能源清洁高效利用技术、再生资源分质分级利用技术、高端智能装备再制造技术、高效节能环保装备技术等共性技术研发,强化绿色低碳技术供给。
七是加大先进适用技术推广应用。定期编制发布低碳、节能、节水、清洁生产和资源综合利用等绿色技术、装备、产品目录,遴选一批水平先进、经济性好、推广潜力大、市场亟需的工艺装备技术,鼓励企业加强设备更新和新产品规模化应用。重点推广高选择性催化、余热高效回收利用、多污染物协同治理超低排放、加热炉低氮燃烧、干法粒化除尘、工业废水深度治理回用、高效提取分离、高效膜分离等工艺装备技术。组织制定重大技术推广方案和供需对接指南。优化完善首台(套)重大技术装备、重点新材料首批次应用保险补偿机制,支持符合条件的绿色低碳技术装备、绿色材料应用。鼓励各地方、各行业探索绿色低碳技术推广新机制。
10.国家发展改革委、工业和信息化部、住房和城乡建设部、商务部等2022年2月17日《促进绿色消费实施方案(发改就业〔2022〕107号)》
该文件中,有关装备的要求:
鼓励推行绿色衣着消费。推广应用绿色纤维制备、高效节能印染、废旧纤维循环利用等装备和技术,提高循环再利用化学纤维等绿色纤维使用比例,提供更多符合绿色低碳要求的服装。
11.国家发展改革委和国家能源局 2022年1月29日《“十四五”新型储能发展实施方案(发改能源〔2022〕209号)》
该文件中,有关装备的要求
加大关键技术装备研发力度。推动多元化技术开发。开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究,集中攻关超导、超级电容等储能技术,研发储备液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池等新一代高能量密度储能技术。
12.工业和信息化部、人民银行、银保监会和证监会2021年12月29日《关于加强产融合作推动工业绿色发展的指导意见(工信部联财〔2021〕159号)》
该文件中,有关装备的要求:
提高绿色保险服务水平。加强绿色保险产品和服务创新,鼓励企业投保环保技术装备保险、绿色科技保险、绿色低碳产品质量安全责任保险等产品。发挥首台(套)重大技术装备、首批次材料和首版次软件保险补偿机制作用,加快新产品市场化应用。鼓励将保险资金投向绿色企业和项目。
13.国务院关于印发《工业战略性新兴产业分类目录(2023)》
该文件中,对装备进行智能制造装备产业(机器人与增材设备制造、重大成套设备制造、智能测控装备制造、其他智能设备制造、智能关键基础零部件制造、智能制造相关服务)、轨道交通装备产业分类,每类中提出了细项的要求。
我国石化装备现状和存在的问题
(一)石化装备现状
石化装备是指保障炼化及储运等过程中顺利进行的装备,主要包括炼油、乙烯、合成塑料、合成橡胶、合成纤维、合成氨及煤化工等石油化工装备(装置)等。目前,炼油化工设备企业大约400家。
“十三五”期间,炼油化工装备制造业以重点工程建设为依托,成功研制了千万吨级炼油成套设备、百万吨级大型乙烯成套设备、百万吨级pta成套设备、大型煤化工成套设备等,提高了炼油化工装备国产化与自主化程度,炼油国产化率达到了95%以上;乙烯国产化率接近90%;具有自主知识产权的百万吨级煤制烯烃、400万吨/年煤炭间接液化等一批煤炭深加工重大示范工程建成投产。
“十三五”期间,我国石油和石油化工设备行业质量管理水平全面提升,装备制造企业精益管理和服务型制造工作持续加强,生产经营管理精益化水平显著提高,形成了一批特色鲜明的质量管理“新模式”。
我国初步建立了重大装备研制与重大技术研发、重大示范工程、科技创新平台“四位一体”的能源科技创新体系。按照集中攻关一批、示范试验一批、应用推广一批“三个一批”的路径,推动能源技术革命取得重要阶段性进展,有力支撑了重大石化工程建设,对促进产业转型升级发挥了重要作用。
(二)存在的五个主要问题
1.国家政策和新形势对我国石化装备提出了绿色低碳节能的要求
目前我国石化装备存在“短板”,原创性、引领性、颠覆性的石化技术及装备偏少,难以有效支撑石化行业绿色低碳高质量、有国际竞争力的发展。
2.高端装备供给不足,核心部件依赖进口
1)高端装备研制、生产能力不足
经过多年科研攻关,我国石化装备取得了重大进步,基本实现了关键技术装备的国产化,但在聚乙烯、聚丙烯等装备方面还存在技术瓶颈,一些关键装备和系统尚处于生产空白。
2)核心零部件自给率不高
一些高端装备领域的核心零部件自给率不高,一些核心部件仍依靠国外进口。国产核心基础零部件(元器件)、专用软件、基础材料等大量依赖国外;关键基础材料的质量和可靠性难以满足需要。
3)产品质量信誉有待提升
伴随着我国工业跨越式发展,石化装备的产品质量水平显著提高,部分产品主要性能上已达到或接近国际先进水平。但在稳定性、可靠性和适应性等方面还存在一些不足,技术指标总体上不及国际先进水平,其他常规产品的产品质量和技术水平差距更为明显。
3.技术创新能力薄弱,研发体系亟待完善
我国基础创新能力特别是原创能力与其他先进国家差距较大,主要表现在:基础创新仍局限于围绕着降低成本、提高可靠性、满足现有生产需求为导向,高端化、智能化等前沿领域基础创新重视不够。部分关键核心装备仍依赖国外制造,引进技术的消化吸收再创新能力还有待提高;重大设备的软件技术开发基本上仍停留在模仿阶段,二次开发能力比较差;新产品开发慢,科研成果产业化进程滞后。
基础创新研发投入低,科技研发对企业利润增长的贡献率还不够高,中小装备制造企业投入比例更低。
重大技术装备国产化缺乏必要的政策扶持和资金保障,制造企业承担风险过大,热情难以激发,积极性难以调动。主持重大技术装备国产化的机构难以持久、稳定、有效地开展工作。
4.智能制造刚刚起步,信息化总体基础比较薄弱
智能制造是未来发展的重要方向,但在石化装备制造业刚刚起步。近年来,石化装备制造企业信息化建设投入加大,部分企业陆续建成了装备制造erp 系统、产品数据管理pdm、生产运行管理mes 系统、客户关系管理系统(crm),装备制造物联网也在立项,但大部分装备制造企业信息化总体基础比较薄弱。在国家工信部发布2018年智能制造试点示范项目名单,仅有极少数石油石化装备制造企业被国家列为智能制造试点示范项目。
5.推动能源科技创新的政策机制有待完善
重大能源科技创新产学研“散而不强”,重大技术攻关、成果转化、首台(套)依托工程机制、容错,以及标准、检测、认证等公共服务机制尚需完善。
我国石化装备发展方向建议
(一)加快与石化有关的非化石能源装备的发展
为了实现碳达峰碳中和,国内石化行业优化非化石能源发展布局,不断提高非化石能源业务占比。全面推进风电、太阳能发电大规模发展,坚持集中式与分布式并举,优先推动风能、太阳能就地就近开发利用,加快智能光伏产业创新升级和特色应用,探索地热能等开发利用;稳步构建氢能产业体系,完善氢能制、储、输、用一体化布局,结合工业、交通等领域典型用能场景,积极部署产业链示范项目;加大先进储能等新兴能源领域前瞻性布局力度;完善清洁能源装备制造产业链,支撑清洁能源开发利用。
1. 风能、太阳能和地热的装备
1)发展方向:发展大尺寸高效光伏组件、大功率海上风电装备、风能发电机装备及零部件制造:风能原动设备制造。
2)攻关与示范
(1)光伏组件回收处理与再利用技术
示范试验:研发基于物理法和化学法的晶硅光伏组件低成本绿色拆解、高价值组分高效环保分离技术装备,开发新材料及新结构组件的环保处理技术和实验平台,高效回收和再利用退役光伏组件中银、铜等高价值组分。
(2)太阳能热发电与综合利用技术
集中攻关:开展热化学转化和热化学储能材料研究,探索太阳能热化学转化与其他可再生能源互补技术;研发中温太阳能驱动热化学燃料转化反应技术,研制兆瓦级太阳能热化学发电装置。
应用推广:开发光热发电与其他新能源多能互补集成系统,发掘光热发电调峰特性,推动光热发电在调峰、综合能源等多场景应用。
(3)地热能开发与利用技术
集中攻关:突破高温钻井装备仪器瓶颈,支撑水/干热型地热能资源开发;攻关中低温地热发电关键技术;开展高温含水层储能和中深层岩土储能关键技术研究,实现余热废热的地下储能。
示范试验:突破干热岩探测、压裂及效果评价等关键技术,研发单井采热系统、增强型地热系统及地面综合梯级热利用系统,开发干热岩热储压裂-采热-用热一体化优化设计平台,开展干热岩型地热能开发利用工程示范。
应用推广:推广含水层储能、岩土储能等跨季节地下储热技术利用,因地制宜推广集地热能发电、供热(冷)、热泵于一体的地热综合梯级利用技术。
2. 氢能装备
1)发展方向:氢燃料燃气轮机、超高压氢气压缩机、高效氢燃料电池及加氢机等。
2) 氢能技术装置攻关与示范:
(1)氢气加注关键技术
示范试验:研制低预冷能耗、满足国际加氢协议的70mpa加氢机和高可靠性、低能耗的45mpa/90mpa压缩机等关键装备,开展加氢机和加氢站压缩机的性能评价、控制及寿命快速测试等技术研究,研制35mpa/70mpa加氢装备及核心零部件,建成加氢站示范工程。
(2)氢安全防控及氢气品质保障技术
集中攻关:开展临氢环境下临氢材料和零部件氢泄漏检测及危险性试验研究,研制快速、灵敏、低成本氢传感器和氢气微泄漏监测材料,研发氢气燃烧事故防控与应急处置技术装备;开展工业副产氢纯化关键技术研究。
3. 储能装备
1)发展方向:能量型/容量型储能技术装备及系统集成技术;推动多元化技术开发。开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究,集中攻关超导、超级电容等储能技术,研发储备液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池等新一代高能量密度储能技术。
2)“十四五”新型储能核心技术装备攻关重点方向
一是多元化技术:百兆瓦级压缩空气储能关键技术,百兆瓦级高安全性、低成本、长寿命锂离子电池储能技术,百兆瓦级液流电池技术,钠离子电池、固态锂离子电池技术,高性能铅炭电池技术,兆瓦级超级电容器,液态金属电池、金属空气电池,氢(氨)储能、热(冷)储能等。
二是全过程安全技术:储能电池智能传感技术,储能电池热失控阻隔技术,电池本质安全控制技术,基于大数据的故障诊断和预警技术,清洁高效灭火技术;储能电池循环寿命预测技术,可修复再生的新型电池技术,电池剩余价值评估技术。
三是智慧调控技术:规模化储能与常规电源联合优化运行技术,规模化储能电网主动支撑控制技术;分布式储能设施聚合互动调控技术,分布式储能与分布式电源协同控制技术,区域能源调配管理技术。
3)“十四五”新型储能技术试点示范
——百兆瓦级先进压缩空气储能系统应用;
——钠离子电池、固态锂离子电池技术示范;
——锂离子电池高安全规模化发展;
——钒液流电池、铁铬液流电池、锌溴液流电池等产业化应用;
——飞轮储能技术规模化应用;
——火电抽汽蓄能、核电抽汽蓄能示范应用;
——可再生能源制储氢(氨)、氢电耦合等氢储能示范应用;
——复合型储能技术示范应用。
4)储能技术装备的攻关与示范
集中攻关:针对电网削峰填谷、集中式可再生能源并网等储能应用场景,开展大容量长时储能器件与系统集成研究;研发长寿命、低成本、高安全的锂离子电池,突破铅碳电池专用模块均衡和能量管理技术,开展高功率液流电池关键材料、电堆设计及系统模块的集成设计等研究;研发钠离子电池、液态金属电池、钠硫电池、固态锂离子电池、储能型锂硫电池、水系电池等新一代高性能储能技术,开发储热蓄冷、储氢、机械储能等储能技术。
示范试验:开展gwh级锂离子电池、大规模压缩空气储能电站和高功率液流电池储能电站系统设计与示范。
(二)发展高端石化装备
高端石化装备包括六大类。
1)炼油、化工生产专用设备制造:
一是高压聚乙烯设备,目前超高压聚乙烯装置釜式反应器、超高压聚乙烯装置压缩机组、超高压聚乙烯装置催化剂供料泵、高压金属隔膜计量泵、部分超高压聚乙烯装置控制阀还需要进口,应尽快研发这些装备,替代进口。
二是炼化装备、着重发展千万吨级炼油成套装备、特殊装备、大型乙烯裂解炉、大型板翅式冷箱、百万吨及以上规模乙烯所需核心关键设备及相关节能、环保装备。
三是炼油成套装置智能控制系统、化工成套装置智能控制系统,包括百万吨级大型乙烯装置(具有在线检测、优化控制、功能安全等功能)、千万吨大型炼油装置(具有在线检测、优化控制、功能安全等功能)、合成橡胶及塑料生产装置(具有在线检测、优化控制、功能安全等功能)。
2)多联产煤化工装备(具有在线检测、优化控制、功能安全等功能)
(1)煤制油工艺升级及产品高端化技术
集中攻关:突破煤炭分级液化的温和加氢液化、残渣热解、固体残渣-废水共气化等关键技术,提高煤制油的过程能效、油品收率和油品品质;研发百万吨级煤油共加氢制芳烃、航空燃料等高品质特种燃料油成套技术。
应用推广:优化升级超百万吨级大型煤炭间接液化成套技术装备,进一步开发汽油等超清洁液体燃料生产技术。
(2)低阶煤分质利用关键技术
集中攻关:突破煤焦油深加工制取化工新材料技术。
示范试验:开展百万吨级低阶煤热解及产品深加工、万吨级粉煤热解与气化耦合一体化等技术装备工程示范,推进低阶煤分质利用。
(3)煤转化过程中多种污染物协同控制技术
集中攻关:突破低成本炭基催化剂制备、新型脱硫脱硝反应器及原位再生等关键技术装备,形成适于工业炉窑烟气多种污染物协同净化成套技术;突破煤化工高盐、高浓、难降解有机废水深度处理工艺技术,形成煤化工转化过程中废水协同净化技术。
3)炼油、化工生产专用设备制造
包括节能型热交换装置(热效率96%以上)、节能型化工专用炉(sh/t3036-2012,iso13705-2012,常规热效率95%以上)等。
4)变压器、整流器和电感器制造
5)高效节能通用设备制造
锅炉及辅助设备制造,节能型电站锅炉(满足gb/t34348—2017电站锅炉技术条件,gb/t16507—2013水管锅炉技术条件。
6)气体压缩机械制造
主要为节能型制冷设备用压缩机。
(三)提升现有装置的节能降碳的装备
随着国家对石化领域能耗标杆值和基准值要求的提升,需要研发提升现有装置的节能降碳装备。
1)石化化工行业节能降碳装备
(1)推广节能低碳技术装备。开展精馏系统能效提升等绿色低碳技术装备攻关,加强成果转化应用。推广重劣质渣油低碳深加工、乙烯裂解炉、压缩机,合成气一步法制烯烃、原油直接裂解制乙烯等技术,大型加氢裂化反应器、气化炉、高效换热器等设计制造技术,特殊催化剂、助剂制备技术,自主化智能控制系统。鼓励采用热泵、热夹点、热联合等技术,加强工艺余热、余压回收,实现能量梯级利用。探索推动蒸汽驱动向电力驱动转变,开展企业供电系统适应性改造。鼓励石化基地或大型园区开展核电供热、供电示范应用。
(2)加快对燃油、燃气、燃煤设备的电气化改造。
(3)实施高效催化、过程强化、高效精馏等工艺技术改造,以及废盐焚烧精制、废硫酸高温裂解、高级氧化、微反应、煤气化等装备改造。
(4)加快重点用能行业的节能技术装备创新和应用,持续推进典型流程工业能量系统优化。推动工业窑炉、锅炉、电机、泵、风机、压缩机等重点用能设备系统的节能改造。
2)加大先进适用装备推广应用
定期编制发布低碳、节能、节水、清洁生产和资源综合利用等绿色装备目录,遴选一批水平先进、经济性好、推广潜力大、市场亟需的工艺装备技术,鼓励企业加强设备更新和新产品规模化应用。重点推广高选择性催化、余热高效回收利用、多污染物协同治理超低排放、加热炉低氮燃烧、干法粒化除尘、工业废水深度治理回用、高效提取分离、高效膜分离等工艺技术装备。
3)机械行业节能降碳装备
持续推进基础制造工艺绿色优化升级,实施绿色工艺材料制备,清洁铸造、精密锻造、绿色热处理、先进焊接、低碳减污表面工程、高效切削加工等工艺技术和装备改造。
(四)加大石化装备的技术创新
1)加快关键共性技术攻关突破
实施炼化技术攻关;针对基础元器件和零部件、基础工艺、关键基础材料等实施一批节能减碳研究项目。集中优势资源开展减碳零碳负碳技术、碳捕集利用与封存技术、零碳工业流程再造技术、复杂难用固废无害化利用技术、新型节能及新能源材料技术、高效储能材料技术等关键核心技术攻关,形成一批原创性科技成果。开展化石能源清洁高效利用技术、再生资源分质分级利用技术、高端智能装备再制造技术、高效节能环保装备技术等共性技术研发,强化绿色低碳技术供给。
2)提高化石能源清洁高效利用技术水平,加强灵活高效燃煤发电、现代煤化工和生态环境保护技术研究
3)加强技术攻关应用
系统梳理重点行业改造提升的技术难点和装备短板,充分利用科研院所、行业协会和骨干企业的创新资源,推动绿色低碳共性关键技术、前沿引领技术、颠覆性技术和相关设施装备攻关。借助重点行业节能降碳技术改造有利时机,加快先进成熟绿色低碳技术装备推广应用,提高重点行业技术装备绿色化、智能化水平,促进形成强大国内市场。
4)强化应用基础研究
实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大前沿科技项目,推动低碳零碳负碳技术装备研发取得突破性进展。聚焦化石能源绿色智能开发和清洁低碳利用、可再生能源大规模利用,以及新型电力系统、节能、氢能、储能、动力电池、二氧化碳捕集利用与封存等重点,深化应用基础研究。积极研发先进核电技术,加强可控核聚变等前沿颠覆性技术研究。
(五)注重绿色环保装备的发展
1)绿色环保装备
重点发展污染治理机器人、基于机器视觉的智能垃圾分选技术装备、干式厌氧有机废物处理技术装备、高效低耗难处理废水资源化技术装备、非电领域烟气多污染物协同深度治理技术装备、高效连续的挥发性有机物吸附-脱附、蓄热式热氧化/催化燃烧技术装备。
2)大力发展绿色环保装备
研发和推广应用高效加热、节能动力、余热余压回收利用等工业节能装备,低能耗、模块化、智能化污水、烟气、固废处理等工业环保装备,源头分类、过程管控、末端治理等工艺技术装备。
3)升级改造末端治理设施
在重点行业推广先进适用环保治理装备,推动形成稳定、高效的治理能力。在大气污染防治领域,聚焦烟气排放量大、成分复杂、治理难度大的重点行业,开展多污染物协同治理应用示范。深入推进钢铁行业超低排放改造,稳步实施水泥、焦化等行业超低排放改造。加快推进有机废气(vocs)回收和处理,鼓励选取低耗高效组合工艺进行治理。在水污染防治重点领域,聚焦涉重金属、高盐、高有机物等高难度废水,开展深度高效治理应用示范,逐步提升印染、造纸、化学原料药、煤化工、有色金属等行业废水治理水平。
4)其他绿色环保技术装备
主要包括低温烟气余热深度回收装备;除尘、脱硫、脱硝及余热利用一体化装备;土壤及场地等治理与修复装备;土壤生态修复与污染治理技术装备;污泥的脱水干化装备、生物法消减装备、厌氧消化和焚烧装备、无害化处理技术装备、生物发酵除臭一体化装置、氧化法消减成套设备、活性污泥生物膜复合式一体化处理设备、污泥生物沥浸法处理装备、油泥回转式连续低温热解装备、油田钻井废物处理处置装备、污泥耦合煤电高效发电脱水回用装置;固体废物焚烧处理装备;脱硫石膏综合利用和技术装备;化工废渣综合利用和技术装备。
(六)开拓绿色消费和再利用的装备
鼓励推行绿色衣着消费。推广应用绿色纤维制备、废旧纤维循环利用等装备和技术,提高循环再利用化学纤维等绿色纤维使用比例,提供更多符合绿色低碳要求的服装。
绿色消费和再利用的装备主要包括废旧沥青再生技术装备,沥青再生材料利用装备,道路沥青资源化无害化利用技术设备,废旧新能源汽车动力蓄电池拆卸技术及装备,余能检测,拆解,梯级利用装备,动力电池无害化再生利用技术装备,废旧太阳能电池极回收利用设备,硅片回收利用回收利用设备,单晶硅棒边角料回收利用设备,废矿物油减压蒸馏设备,溶剂精制设备,加氢精制设备,废弃生物质再生液化技术装置,废塑料再生液化技术装置,废弃生物质材料制成纤维乙醇技术及装备,废弃生物质材料制成成型燃料技术及装备,废油再生基础油成套装备。
(七)推动数字化智能化绿色化融合发展
智能制造必须实现对装备运行状态和环境的实时感知、处理和分析,根据装备运行状态变化的自主规划、控制和决策,对故障的自诊断和自修复,对自身性能主动分析和维护,装备间的网络集成和网络协同。目前从技术上来说,数字化易、智能化难。新开发的国产装备基本已实现数控化,但大部分仅处于智能化的初级阶段。
“十四五”期间应当大力发展智能制造装备,聚焦感知、控制、决策、执行等核心关键环节,推进产学研用联合创新,攻克智能制造 关键技术。制定适合中国国情、顺应企业特点、融合先进制造技术、优化和集成的石化装备制造业应用软件框架体系,以数据库为系统集成核心,应用信息技术及先进制造技术,实现产品开发、工程设计、经营管理、质量控制和制造自动化的集成制造系统。加快生产过程的智能化改造,大力推进石化装备行业重点领域信息化、智能化转型, 将其作为结构优化、从中低端迈向中高端的主要抓手。从实际市场需求入手,加大智能制造试点示范推广力度,开展智能制造新模式试点示范,遴选智能制造标杆企业。
(八) 推进“一带一路”石化装备发展
加快“一带一路”投资合作绿色转型。深化与各国在绿色技术、绿色装备、绿色服务、绿色基础设施建设等方面的交流与合作,积极推动我国新能源等绿色低碳技术、装备和产品走出去;鼓励以绿色低碳技术装备为依托进行境外工程承包和劳务输出。
保障措施
1.突出企业技术创新主体地位
发挥能源领域中央企业技术装备短板攻关主力军、原创技术策源地和现代产业链“链长”作用,推动中央企业和地方企业联动、国有企业和民营企业协同,组织产业链优势企业强强联合和产学研深度协作,集中优势资源突破制约发展的关键核心技术。鼓励民营企业加强能源技术创新,加大研发投入,专注细分市场,掌握独门绝技,独立或与有关方面联合承担规划确定的重点任务。支持由企业牵头联合科研机构、高校、社会服务机构等,聚焦能源重点领域,共同发起建立产业技术创新战略联盟,推动能源基础研究、应用研究与技术创新对接融通。
2.建立清洁低碳能源产业链供应链协同创新
依托大型新能源基地等重大能源工程,推进上下游企业协同开展先进技术装备研发、制造和应用,通过工程化集成应用形成先进技术及产业化能力。加快纤维素等非粮生物燃料乙醇、生物航空煤油等先进可再生能源燃料关键技术协同攻关及产业化示范。
3.完善能源绿色低碳转型科技创新激励政策
探索以市场化方式吸引社会资本,支持资金投入大、研究难度高的战略性清洁低碳能源装备研发和示范项目;组织制定重大技术推广方案和供需对接指南。优化完善首台(套)重大技术装备、重点新材料首批次应用保险补偿机制,完善支持首台(套)先进重大能源技术装备示范应用的政策,推动能源领域重大技术装备推广应用。支持符合条件的绿色低碳技术装备、绿色材料应用。鼓励各地方、各行业探索绿色低碳技术装备推广新机制。
4.加大财政金融支持力度
落实节能专用装备、技术改造、资源综合利用等方面税收优惠政策。积极发展绿色金融,设立碳减排支持工具,支持金融机构在风险可控、商业可持续的前提下,向碳减排效应显著的重点项目提供高质量的金融服务。拓展绿色债券市场的深度和广度,支持符合条件的节能低碳发展企业上市融资和再融资。落实首台(套)重大技术装备示范应用鼓励政策。示范应用节能低碳技术装备。落实重大技术装备进口免税政策;落实节能专用装备、技术改造、资源综合利用等方面税收优惠政策。
5.推动能源科技成果示范应用
根据规划重点任务设立示范工程、示范区,鼓励各类能源项目制定技术装备创新方案,确保规划各项任务“攻关有主体、落地有项目、进度可追踪”。完善能源技术装备首台(套)政策,进一步细化落实容错机制等支持措施。鼓励地方制定细化首台(套)重大技术装备支持政策,经国家认定的首台(套)重大技术装备示范项目,根据实际需要适当给予优惠和支持。鼓励用户企业建立健全首台(套)评价标准,在确保安全的前提下推进能源首台(套)技术装备示范应用。研究建立能源产业技术装备推广指导目录,向市场推广经过示范验证的先进能源技术装备。
6.加强能源科技创新国际合作
立足开放条件下自主创新,积极推进与“一带一路”国家能源科技合作,引导国内外能源相关企业、科研机构、高校在能源科技领域的实质性合作。落实“走出去”共建共享发展模式,研究完善能源技术装备国际合作服务工作机制,加强与共建“一带一路”沿线国家和地区在能源技术装备领域的务实合作。积极参与国际热核聚变实验堆计划,加强与部长级会议及国际能源署等多边机制和国际组织的务实合作,促进石化技术装备研发。