调整天然气化工利用政策，助力碳中和

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• 目前我国天然气化工利用政策，大体上沿袭了 2007 年版的规定：原则上，禁止发展新建天然气化工项目。
• 能源化工行业智库亚化咨询建议： 适当调整天然气利用政策，鼓励发展与 CO2 利用相关的项目，如 CO2 与天然气制甲醇等。产品既符合市场需要，也符合“碳中和”需求 。
• 项目的经济可行性，由碳排放成本与当地天然气市场价格决定，企业自主抉择。
• 第 13 届煤制烯烃与新材料论坛 2021 将于 9 月 28 日在杭州 召开。 煤制 烯烃与新材料项目的碳中和方案与思路 将是重要议题。
  

目前的天然气化工利用政策，大体上沿袭了2007 年版的规定，2012 年做了细微的调整。天然气利用领域归纳为四大类，即城市燃气、工业燃料、天然气发电和天然气化工，并将天然气利用分为优先类、允许类、限制类和禁止类。 原则上，禁止发展新建天然气化工。

来源：亚化咨询《能源化工碳中和策略研究报告2021》

天然气四大利用方向中，城市燃气、工业燃料和天然气发电都是将天然气作为燃料使用，碳组分全部排放；而化工利用是将天然气作为原料使用，碳组分（部分或全部）保留在产品中。

从2007 年到2021 年，跨越了“十一五”、“十二五”和“十三五”，已经进入“十四五”阶段。14 年前制定的天然气化工利用的政策，符合当时的资源特点和行业要求。然而14 年后，能源化工行业面对的国际与国内市场环境，已经发生了巨大的变化。 亚化咨询认为：在“双碳”的新形势下，天然气利用政策如能适当调整，鼓励发展与CO2利用相关的天然气化工项目，对减少CO2的排放和能源化工企业转型，都将产生积极的助力作用。

——当用燃烧天然气时，烧掉的是什么？

三大化石能源都是以碳、氢为主要组成元素，煤炭、石油、天然气有不同的碳氢比。天然气含氢量最丰富，碳氢比为1:4 ；煤炭含碳量最高，碳氢比为1:0.8-1 ；石油居中，碳氢比约为1:2 。

来源：亚化咨询《能源化工碳中和策略研究报告2021》

三大化石能源主要有三大用途：发电、用作燃料( 交通燃料与民用燃气) 、合成材料（塑料、橡胶、化纤等）。其中，天然气主要用于民用燃气、工业燃料和发电，石油主要用于交通燃料和合成材料，煤炭主要用于发电和合成材料。

以煤炭为例，用于发电的是燃料煤，碳组分几乎完全以CO2 形式排放；用于合成材料（如煤制聚烯烃）的是原料煤，部分碳组分以高浓度CO2 形式排放，大部分碳保留在产品中。主要的煤基材料产品如聚乙烯、聚丙烯等，碳氢比也约为1:2 ，与石油接近。

在全球一次能源消费中，三大化石能源合计占比为83% ，其中石油31% ，天然气25% ，煤炭27% 。 在中国一次能源消费中，三大化石能源合计占比为84%，其中石油19% ，天然气8% ，煤炭57% 。

来源：亚化咨询《能源化工碳中和策略研究报告2021》

亚化咨询认为：本质上，当用天然气火力发电时，烧掉的是一种清洁的混合燃料。以重量计算，相当于含88%的清洁油品，掺混了12%的氢气。

乙烷和丙烷也可以看成清洁油品和氢气的组合，在全球和中国范围，这两种烷烃都优先用于化工原料，即丙烷脱氢(PDH)和乙烷裂解制乙烯。因此，将天然气（甲烷）优先用于燃料而不是原料，本质上是一种碳氢资源的“浪费”。

将天然气作为清洁能源用于民用燃气，首先是考虑城镇居民的炊食烹饪习惯，这部分难以用电力全部取代。除此之外，工业燃料、发电的天然气消费比例有大幅下降的空间。而这部分节约出来的天然气，与化工工艺排放的高浓度CO2 结合生产甲醇，将成为极具潜力的方向。

亚化咨询认为：提升天然气利用的比例，降低煤炭消费，将是中国未来减碳的重要方向。而降低煤炭消费，重点在于减少燃料煤的使用；并利用天然气与CO2制甲醇的方式，提升原料煤的碳元素利用率。

在我国的电力结构中，石油发电的占比仅为0.1% ，天然气发电占比3.2% ，而煤炭发电仍占比63% 。天然气发电对我国电力供应不构成根本性影响；相反，如果将这部分天然气用于与CO2 利用相关的化工应用，对减碳将十分有利。此外，对于一些经济效益不高的工业燃料利用方向，天然气用量也可大幅减少。

——天然气产量与消费状况

国家能源局石油天然气司等部门近日公布的《中国天然气发展报告2021 》显示：我国天然气多元供应体系持续完善，“全国一张网”基本成形。“十三五”时期累计建成长输管道4.6 万千米，全国天然气管道总里程达到约11 万千米。

天然气增储上产成效显著。“十三五”时期，油气勘探开发总投资1.36 万亿元，年均增长7% 。2020 年，全国天然气产量1925 亿立方米，同比增长9.8% ，产量增长连续4 年超百亿立方米。天然气消费稳步增长。2020年，天然气消费量3280 亿立方米，相比2015 年增长1348 亿立方米，增幅达70% 。“十三五”时期，新增天然气消费量同等量热值的煤炭相比，实现减排二氧化碳5.7 亿吨、二氧化硫630 万吨。

天然气产业的高质量发展，也成为拉动投资增长的重要引擎。“十三五”时期，勘探开发、基础设施建设、装备制造及下游利用等天然气行业直接投资约3 万亿元。

来源：亚化咨询《能源化工碳中和策略研究报告2021》

中国天然气产量增长主要集中在西南、长庆、塔里木等三大主产区，合计占全国新增天然气产量的70%左右。尽管“十三五”期间天然气产量累计增加近 580亿 m3，但仍明显低于规划目标。 2020年页岩气产量约 200亿 m3，同比增长 40%左右， 4500m以浅资源具备建设百亿方产能潜力。

——利用天然气减碳的条件与可行性

据《 bp世界能源统计 2021》， 2020 年中国能源市场在后疫情时代经济复苏利好的驱动下， 2020 年中国的一次能源需求增长 2.1%， 2020年中国是为数不多的几个能源需求增长的国家之一。

中国的能源结构持续向绿色能源转型， 2020 年中国能源结构中，煤炭占比 57%。 2020年，中国的石油进口依存度稳定在 73%，而天然气进口比例降至 41%。 2020 年中国的碳排放连续第 4年持续增长，增幅 0.6%，而碳排放强度降低 1%。 2020年中国二氧化碳排放99亿吨。

2020 年，中国以光伏为代表的可再生能源消费增加 15%，分别占全球可再生能源需求的 25%和全球增长的 36%。 2020年，中国可再生能源消费增长，占全球可再生能源消费增长的三分之一。

来源：亚化咨询《能源化工碳中和策略研究报告2021》

现代煤化工的碳排放中，约60% 以上是工艺排放，主要来自于变换净化工序。合成气中的碳元素，有相当一部分通过后续变换生成CO2 排放到了大气中。这部分CO2 的浓度很高，捕集的成本低。如果与天然气生产甲醇，本身就是重要中间原料，与下游装置协同效应好。

《报告》预测：2025 年天然气消费规模达到4300 亿～4500 亿立方米，2030 年达到5500 亿～6000 亿立方米，其后天然气消费稳步可持续增长，2040 年前后进入发展平台期。

其中，如果能优化天然气利用方式，将30-40% 的天然气用于CO2 利用相关的高价值化工材料，则可转化掉1~2 亿吨级的CO2 ，占到全部现代煤化工碳排放的15-30% ，占到现代煤化工工艺排放的比例更高。

可再生能源在未来的“碳中和”进程中将发挥重要作用；同样，天然气的合理利用，也可助力能源化工行业“碳中和”。特别是在“双碳”背景下，对于企业而言，可能成为决定单个项目能否发展的“生死存亡”之关键。