在“雙碳”背景下，各國(guó)積極尋找化石能源替代方案，利用風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)資源、自然資源成為首選。因此，綠氫綠氨綠醇等綠色化學(xué)品前景普遍被看好，世界各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展綠氫等綠色化學(xué)品。
目前，綠氫、綠氨和綠醇主要生產(chǎn)工藝路線有電制甲醇、生物制甲醇、合成氨以及綠氫包括富產(chǎn)氫與二氧化碳合成甲醇3種工藝技術(shù)路線。這三種工藝路線主要進(jìn)展有以下幾個(gè)方面。
一是利用風(fēng)光電能電解制氫。作為綠氫的鏈長(zhǎng)單位，中石化新疆庫(kù)車2萬(wàn)噸/年電解槽制氫項(xiàng)目成功運(yùn)行，為我國(guó)利用風(fēng)光電電解水制氫做出了工業(yè)性示范。
為了促進(jìn)綠氫發(fā)展，很多地方政府要求新上煤化工項(xiàng)目與新能源結(jié)合，從而導(dǎo)致這類型項(xiàng)目劇增，幾乎涵蓋所有的省份，總體規(guī)劃產(chǎn)能很大。
整體看，近幾年規(guī)劃新上綠氫、綠氨和綠醇項(xiàng)目各有不同。2021～2022年，各地計(jì)劃新上綠氨項(xiàng)目較多，主要因?yàn)楫?dāng)時(shí)商品氨價(jià)格較高，最高在5000多元/噸。但2022年以后，商品氨價(jià)格大幅下跌，跌到3000元/噸以下，因而綠氨項(xiàng)目變少，而綠醇項(xiàng)目增多。這主要原因是國(guó)際航運(yùn)巨頭馬士基等到國(guó)內(nèi)采購(gòu)綠色甲醇作為航運(yùn)原料，采購(gòu)價(jià)格比國(guó)產(chǎn)化石能源的甲醇價(jià)格高出2000元/噸，激發(fā)了投資綠醇項(xiàng)目的熱情。
二是利用生物質(zhì)制取合成氣代替化石能源。生物質(zhì)大致可分為五類，包括農(nóng)業(yè)廢物、林業(yè)工業(yè)廢物、城市以及工業(yè)有機(jī)廢物、畜禽廢物、水生植物和能源作物。因?yàn)樯镔|(zhì)種類較多，氣化方法也多種多樣。目前在開發(fā)的氣化爐有固定床、氣流床、流化床等，大多都是根據(jù)已掌握的煤氣化爐轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)的，但絕大部分生物質(zhì)氣化爐都處于中試階段，到工業(yè)化還需要摸索和實(shí)踐。
三是利用氫氣與二氧化碳合成甲醇產(chǎn)品。該工藝技術(shù)已在河南安陽(yáng)和山東魯西等裝置上取得成功應(yīng)用。其中，河南安陽(yáng)10萬(wàn)噸/年裝置采用國(guó)外技術(shù)，已開車運(yùn)行，現(xiàn)圍繞“安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)”開展工作；魯西采用國(guó)內(nèi)研發(fā)技術(shù)，裝置規(guī)模為5000噸/年，為中試級(jí)水平，現(xiàn)已通過(guò)石化聯(lián)合會(huì)的鑒定。
當(dāng)前，綠氫、綠氨和綠醇化學(xué)品主要存在四方面問(wèn)題。
一是技術(shù)問(wèn)題。雖然中石化電解水制氫取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但在氫氣輸送等環(huán)節(jié)還存在問(wèn)題，目前裝置開車率只有1/3，要大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用還需要摸索。關(guān)于生物質(zhì)氣化問(wèn)題，目前成熟的都是中試技術(shù)，真正有工業(yè)化業(yè)績(jī)的技術(shù)少之又少。由于生物質(zhì)中氯根和重金屬等含量高，所以要破除技術(shù)壁壘還需要研發(fā)和摸索。同時(shí)利用二氧化碳制甲醇國(guó)產(chǎn)技術(shù)還沒(méi)有大型工業(yè)化實(shí)踐，氫氣的長(zhǎng)距離國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)不多。另外，解決風(fēng)光不穩(wěn)定電源，用于化工裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定開車，還沒(méi)有理想方案。
二是經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性問(wèn)題。根據(jù)目前綠色化學(xué)品項(xiàng)目測(cè)算，絕大多數(shù)項(xiàng)目與化石能源項(xiàng)目相比效益低下。如電解水制氫，雖然綠電的成本下降很快，已降到0.28元/千瓦時(shí)，有的地區(qū)下降到0.2元/千瓦時(shí)以下，但電解水制氫的成本仍是煤頭的2～3倍。
當(dāng)然，對(duì)于生物質(zhì)氣化，利用二氧化碳制甲醇，氫儲(chǔ)、氫輸送等，幾乎包括綠色化學(xué)品所有的品種和過(guò)程中，都存在經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題。從目前來(lái)看，情況并不樂(lè)觀。
三是項(xiàng)目真正成功運(yùn)行的不多。近幾年，國(guó)內(nèi)各地在政府的大力推動(dòng)下，大量社會(huì)資金和科技投入到綠氨和綠醇等項(xiàng)目上來(lái)，建設(shè)綠色化學(xué)品項(xiàng)目成為新的熱點(diǎn)，但是大部分項(xiàng)目一再推遲規(guī)劃和建設(shè)速度，有的項(xiàng)目建成后開開停停，主要原因還是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。
四是對(duì)綠色化學(xué)品看法不同的問(wèn)題。綠色化學(xué)品是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，但是站在不同角度和所處不同環(huán)境看法也不盡相同。有的人積極性很高，認(rèn)為需要大力推進(jìn);有的人則認(rèn)為不必操之過(guò)急，等待時(shí)機(jī)再發(fā)展。
目前，化工行業(yè)積極性不如電力行業(yè)高，主要原因是電力等行業(yè)開始執(zhí)行80元/噸碳排放交易費(fèi)，碳排放壓力大、動(dòng)力足，而化工行業(yè)減排的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)較小，除了擔(dān)心上述存在的問(wèn)題外，還害怕今后國(guó)內(nèi)政策有變或者擔(dān)心政策落實(shí)不到位。另外，我國(guó)生產(chǎn)綠色化學(xué)品能否通過(guò)歐盟的ISCC認(rèn)證，是否能獲得綠色化學(xué)品的銷售市場(chǎng)，也存在變數(shù)，還需要進(jìn)一步觀望。
從國(guó)際上看，近來(lái)綠氫、綠氨和綠醇項(xiàng)目投建趨于理性，很多項(xiàng)目推遲，埃克森美孚和殼牌等石油巨頭以主營(yíng)利潤(rùn)走低為由，延期綠氫項(xiàng)目。從國(guó)內(nèi)看，中國(guó)石化近日宣布公開轉(zhuǎn)讓為中天合創(chuàng)煤制烯烴項(xiàng)目配套的內(nèi)蒙古3萬(wàn)噸/年綠氫項(xiàng)目二期工程。
綜上分析，綠色化學(xué)品前途光明但道路曲折，目前處于培育階段，應(yīng)以探索示范為主，還需要投入大量的時(shí)間和人力、物力用于科技研發(fā)，不宜大規(guī)模鋪開。企業(yè)要掌握好綠色化學(xué)品項(xiàng)目投資的節(jié)奏，在各方面條件不落實(shí)的情況下，不要投入過(guò)多。
另外，值得關(guān)注的是，目前綠氫、綠氨和綠醇的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。目前世界上還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。為了搶占話語(yǔ)權(quán)，歐盟首先制定了綠氨、綠氫、綠醇標(biāo)準(zhǔn)，但其他國(guó)家都還沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
我國(guó)的情況比歐洲更為復(fù)雜，一是對(duì)綠氫的定義不同；二是原料不同；三是工藝路線不同；四是下游加工產(chǎn)品不同；五是減排政策不同；六是對(duì)藍(lán)氫的判定不同。
因此，我們標(biāo)準(zhǔn)制定不能照搬歐盟標(biāo)準(zhǔn)，需要結(jié)合我國(guó)的國(guó)情做調(diào)整。
總體來(lái)看，綠氨、綠醇、綠氫是個(gè)年輕的行業(yè)，還不夠成熟，目前處于起步階段，很多問(wèn)題有待發(fā)展和觀察。
