东方电气与中国石油长庆油田分公司签署项目合作协议

01国家政策支持石化/煤化工企业制氢

10月25日，国家发展改革委发布《关于推动炼油行业绿色创新高质量发展的指导意见》。

意见指出：支持氢气制氢，减少碳排放。 推动炼油工业与可再生能源融合发展，鼓励企业大力发展可再生能源制氢。 支持绿色炼氢示范项目建设，推动绿色氢替代，逐步减少行业煤制氢量。 鼓励加强加氢工艺选择性，实施氢网络系统集成优化，减少制氢装置碳排放。

7月27日，国家发展改革委发布关于促进现代煤化工健康发展的通知。

通知指出，在资源禀赋和产业基础较好的地区，推动现代煤化工与可再生能源、绿氢、二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）耦合创新发展。

02石化/煤化工行业用氢数千万吨

我国石化行业是工业氢气的大用户。 主要用氢领域包括氨合成、甲醇、现代煤化工、炼油等。据统计，2020年，生产合成氨的中间原料氢气产能为1270万吨。生产甲醇（包括煤制甲醇制烯烃）的中间原料氢气产能为1150万吨/年。 现代煤化工范围内的煤炭间接液化、煤直接液化、煤制天然气、煤制乙二醇中间原料氢产能411万吨/年，氢消费规模炼油厂产能450万吨/年，焦炭、蓝炭副产氢气综合利用规模（不含氨醇产能）615万吨/年。

目前，不少炼油企业正在向炼化一体化迈进，推动传统炼油产能与氢能、生物质能协调发展。 炼油厂化学转化路线的本质是多种加氢技术、裂解技术和多种裂解技术的集成。 优化主要包括“渣油加氢裂化+催化裂化”、“蜡油及柴油加氢裂化+催化裂化”、“渣油加氢精制+催化裂化”、“渣油加氢精制+催化裂化”和“全加氢裂化”四项核心关键技术路线。

03石化/煤化工行业耗水量大、废水排放量大

我国煤炭、水资源分布严重不均。 富煤的地方往往缺水，有水的地方往往缺煤。 资源禀赋决定了现代煤化工项目必须利用好宝贵的水资源。

现代煤化工项目能少用水吗？ 这也是从行业诞生到今天十多年来一直被问到的一个关键问题。 以煤制烯烃、合成氨、甲醇等细分行业为例，2020年单位产品用水量分别为22立方米/吨、12立方米/吨—16立方米/吨、13立方米/吨。吨。

此外，石化/煤化工企业也是废水排放大户，每天产生数千甚至数万吨废水。 要实现废水零排放，成本几乎是天文数字，对于企业来说根本无法承受。 一项投资 一个价值数百亿元的现代化煤化工项目，水处理成本在10亿以上。

以神华包头煤制烯烃升级示范项目为例。 项目总投资171.508亿元。 主体工程主要包括粉煤加压气化、转化、低温甲醇洗、硫磺回收、甲醇合成、甲醇制烯烃（MTO）、聚乙烯、聚丙烯、空分等装置。 公用配套工程主要包括罐区、循环水系统、火炬系统等，其中环保投资32.90亿元，占项目建设投资的19.18%。 环保工程主要包括污水处理系统、中水回用系统、蒸发结晶装置、废气处理装置、油气回收装置以及新建场外渣场等。 对现有项目的部分公用配套项目和环保项目进行改扩建或升级改造。

04海水制氢技术连续突破及工业废水制氢探索

今年6月，东方电气集团与中国工程院谢和平院士团队联合研发的海上风电原位无需海水淡化直接电解制氢技术在福清海域试验成功。 从非淡水生产氢气。 因此，该技术还可应用于油田生产废水、工业废水、火电厂废水、城市生活废水等领域。

10月19日，东方电气（福建）创新研究院有限公司与中国石油长庆油田分公司签署项目合作协议，将淡化海水原位直接电解制氢技术应用于长庆油田。 此次合作项目是无需海水淡化的原位直接电解制氢技术在工业废水利用领域的首次应用，具有里程碑式的突破。 未来，该项目将探索海水制氢技术向节能环保领域拓展，为石化废水、炼钢废水等工业废水制氢提供路线参考。

据悉，长庆油田每年产生气田采出水超过300万吨。 如果全部用于制氢，可生产氢气33万吨，占2022年至2030年我国新增氢气需求的16.5%。

在海水直接制氢领域也取得突破的还有大连化学物理研究所。 10月，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心重点研究近岸/近海海上风电制氢需求。 开发了以海水为原料制备氢气联产淡水的新技术，并依托该技术完成了25千瓦装置的试验验证。

05 工业废水制氢成本分析

耦合绿氢在石化行业的应用场景多样，适用于传统石化行业的氨、甲醇、现代煤化工、炼油等氢合成。 绿色氢炼化示范项目依托现场绿色氢消能能力和基础设施支撑优势，全面拓展和整合产业链，实现各环节紧密结合、整合效益最优。 制约绿氢产业发展的主要因素是绿氢制氢成本和西部地区水资源短缺。 探索工业废水直接制氢，不仅解决了制氢的用水问题，还为企业节省了数十亿的环保投资成本。

在海水直接电解制氢成本方面，谢和平院士表示，海水直接电解制氢成本与陆地淡水制氢成本相当。 如果按照公式“海水直接制氢成本=电价×单位电耗+（年折旧+年运维）/年制氢总量”计算，按海上风电上网电价0.2计算元-0.3元/kWh，海水直接制氢单位质量成本为0.219元/Nm3+0.2元/Nm3+(1-1.5)元/Nm3=1.419-1.919元/Nm3=15.89-21.49元/kg 。

未来进一步的成本降低将来自两个方面——海水直接电解制氢能耗的降低和风电电价的降低。 据测算，当电价低于0.15元/kWh时，海水制氢与煤制氢相当。 当电价低于0.11元/kWh时，海水制氢成本将完全低于粉煤灰制氢成本。

如果未来废水制氢成本与海水直接制氢成本相当，相比投资数亿的水处理成本，工业废水制氢不仅能帮助企业减排，还能也更加经济。 需要注意的是，工业废水制氢并不意味着废水零排放。 目前只能大幅减少废水排放量，降低废水处理成本。