同時,我想在此回顧下荷蘭代爾夫特環保咨詢公司于今年8月發布的報告。該報告詳細介紹了一項名為“2020年防止船舶污染國際公約附則六合規性備選方案之二氧化碳排放比照”的新研究,鑒于該研究廣為人知,我將其簡稱為“WtW研究”。阿法拉伐、瓦錫蘭、挪威Yara等公司都給予資金支持參與了這項研究,但為確保其科學獨立性,該項目的技術評估由荷蘭代爾夫特環保咨詢公司獨立進行。
我們都知道,氧化(燃燒)后將硫洗出所需的能量比將其作為一種元素從燃料本身中去除所消耗的能量少。但是,具體少消耗多少能量以及,這對二氧化碳排放量又有何意義呢?這兩個問題的答案,取決于您認為的煉油廠可能采用的煉油加工策略,但是并非所有的煉油廠都會使用相同的煉油工藝。這是WtW研究在考慮“合規燃料”方案時所反映的內容。對于與合規燃料相關的二氧化碳排放量的增加,該研究給出了1%到25%的范圍。乍一看,該跨度似乎很荒謬,所以讓我們對其進行進一步的驗證。
制造合規燃料耗能最少的方法是處理直餾燃料。該加氫脫硫(HDS)處理工藝,僅需要在處理過程中增加少量的氫氣。對于含硫量為0.5%和0.1%的燃料,這將導致二氧化碳排放量分別增加0.9%[1]和1.2%。
要使燃料符合標準,最耗能的方法是進一步處理重燃料油(簡稱HFO)。與直餾燃料相比,這需要更多的焦化工藝,加氫裂化工藝,催化裂化工藝或其他處理工藝。其他的工藝過程涉及碳鏈的斷裂,而這意味著能量的損失。對于含硫量為0.5%和0.1%的燃料,因采取上述處理工藝,導致其二氧化碳排放量的增加分別為20.3%和26.2%。
當然,以上結果只是基于現實的煉油廠中不存在的工藝處理模型所推斷得出。上述兩種燃料處理工藝,分別代表了能源消耗的兩個理論極限-一種工藝處理過程和另一種工藝處理過程的產量-真正的煉油廠可能不會反映出來。該二氧化碳排放量的增加跨度,既沒有反映出各個煉油廠的實際操作方式,也沒有反映出與國際海事組織2015/2020年度發布的低硫燃油規范相一致的在全球水平上增加的支出。[2]
由于國際海事組織2015/2020年度發布的低硫燃油規范,目前需要更多的低硫燃料。[3] 假設以前在市場需求和供應之間存在合理的平衡,這一發布,則意味著現在需要改變該平衡。煉油廠可以采取其中幾種由此而得出的策略,但我不是這方面的專家。 但是,在我看來,以下幾點是很自然而然的:如果您不想改變您煉油廠的加工處理工藝,同時您還能夠提高產量,則您會選擇加工更多的原油來生產更多的合規燃料。在全球范圍內,這將導致原油開采量的增加,同時也將導致殘渣燃料的增加。
另一方面,如果您作為一個煉油商,很難售出最后的和/或增加的剩余燃料,或者您沒有能力在舊的處理工藝下提高產量,那么您可能需要投資新的/額外的加工設備。這也將與二氧化碳排放量的增加有關,不過至少如果您還可以在生產合規燃料和加裝廢氣清潔系統(EGCS)兩個方案之間進行合理的比較。
當然,考慮這些影響是一項非常復雜的任務,因為很難評估哪些改變是由國際海事組織于2015/2020年度單獨發布的低硫燃油規范所引起的 -或者甚至很難確定應對哪些產品流的相關“外部”成本和二氧化碳排放量進行調整。 因此,真正的整體看法和評估仍然包含許多未解決的問題。
煉油業本身(歐洲石油化工協會)的報告稱,國際海事組織2015/2020年度發布的低硫燃油規范的規定,將導致全球二氧化碳排放量增加約10%,而這是在不考慮與安裝相關活動的情況下產生的碳排放量。[4]根據補充進行的國際海事組織燃料可用性研究[5],基于特定數量的船舶在船上加裝使用了廢氣清潔系統的假設,估計碳排放的增長率將為4.4%-而該假設是歐洲石油化工協會的研究并不認同的假設。
考慮到來自WtW研究的數據以及上述其他研究的數據,可以合理地假設,如果所有船舶都只使用合規燃料,那么全球二氧化碳排放量的增加將超過4.4%,而歐洲石油化工協會估算其自己的數據約為 10%。 還可以合理地假設,該數字不太可能達到WtW研究中的最高值,約為25%,因為這對于眾多的煉油廠而言都是一筆過于昂貴的投資。 但是,人類需要認識到的是,作為一種資源,原油越稀少,那么對重燃料油(HFO)進行脫硫的趨勢就越強。只要該處理工藝能通過凈零碳/零碳燃料替代品和采取基于溫室氣體排放控制的措施, 仍保持競爭力。
考慮到未來全球航運業務的增長,國際海事組織在其最初的溫室氣體排放戰略[6]中提到了“溫室氣體排放要盡快達到峰值”。促進廢氣清潔系統的使用,將有助于減少該排放峰值,并且證明此舉措的確具有合理意義,因為在未來的5到10年內,零碳和凈零碳替代燃料還將不能大規模得以在全球范圍內使用。
但是,讓我們回到WtW研究中。到目前為止,應該清楚的是,我們應該這樣解讀該研究報告:脫硫直餾燃料的加工煉制工藝,比重燃料油脫硫的工藝耗能更少。 就這方面而言,該研究沒有考慮到如果世界各地所有的煉油廠都將直餾燃料用作資源,將對全球造成的影響。盡管如此,所有的煉油廠都不太可能會升級其工廠設備設施以僅對重燃料油(HFO)進行脫硫。因此,如果您希望搞清楚全球所有船舶均使用合規燃料的情況下,國際海事組織2015/2020年度發布的低硫燃油規范,對全球二氧化碳的排放量會產生何種影響,那么您在本研究中找不到答案。但是,在該研究報告中您會發現,如果所有船舶都裝有廢氣清潔系統,則由于國際海事組織于2015/2020年度發布的低硫燃油規范,全球二氧化碳排放量將增加多少。
[1]WtW研究指出二氧化碳的排放量為0.7%。但是,回顧該研究的結果表明,使用該研究中給出的數字,得出的結果是二氧化碳的排放量為0.9%。
[2]防止船舶污染國際公約附則六第14條–硫排放控制區和全球硫含量上限。
[3]代爾夫特環保咨詢公司(2016)。燃油可用性評估–最終報告。海洋環境保護委員會(MEPC )70 / INF.6國際海事組織燃料可用性研究。七月。
[4]歐洲石油化工協會(2018)。二氧化硫排放對全球海洋環境的影響。報告1/18。
[5]EnSys能源軟件和咨詢公司(2016)。補充的燃料可用性研究–最終報告。海洋環境保護委員會(MEPC )70 / INF.9 國際海事組織燃料可用性研究。7月15日。
[6]海洋環境保護委員會MEPC.304(72)號決議–國際海事組織關于減少船舶溫室氣體排放的初步戰略。2018年4月13日通過。