日本化工行业如何脱碳：氢、氨、CCUS 与低碳原料的产业化路径

日本化工行业的脱碳，不是简单地把所有问题归结为“氢能”。真实路线更复杂，也更接近产业现实：高温裂解炉需要低碳热源，塑料和基础化学品需要新的碳原料，剩余排放需要捕集、利用或封存。

因此，日本正在推进的是一组组合方案：氢、氨、CCUS、废塑料油化、生物基原料、醇类制化学品同时发展。这不是一篇概念文章里的单点突破，而是围绕既有石化资产逐步降低碳强度的工业化路径。

为什么化工脱碳难

NEDO 的绿色创新基金项目指出，塑料原料大多来自石油炼制得到的石脑油，而化工行业约一半 CO2 排放与石脑油裂解等基础化学品生产相关。这个判断解释了化工脱碳的核心难点：燃料会排碳，原料分子本身也含碳。

所以，只替换电力来源并不能完成化工脱碳。日本路线实际覆盖四个层面：裂解炉热源、低碳氢氨供应、CCUS 基础设施，以及替代/循环碳原料。

最具体的进展来自裂解炉燃料替代。出光兴产 2024 年宣布，在德山事业所的商用石脑油裂解炉上进行了氨燃烧示范，2024 年 2 月 6 日至 8 日期间将现有燃料 20% 以上替换为氨，并确认可以燃烧。IHI 为该示范提供了氨专烧燃烧器。

这件事的意义不在于它已经完成全面商业替代，而在于它把脱碳对象放到了石化行业最关键的装置之一：石脑油裂解炉。下一步仍然要验证安全、NOx 控制、氨供应、成本和长期运行稳定性。

NEDO 的相关项目目标也很明确：到 2030 年开发以氨和氢为无 CO2 热源的裂解炉与燃烧器技术，并力争达到接近现有石脑油裂解炉的能耗和制造成本水平。

日本 2024 年 5 月通过水素社会推进法，推动低碳氢及其衍生物的供应和利用。该制度覆盖的不只是氢，也包括氨、e-fuel、e-methane 等衍生燃料，并提出价格差支持、基地建设支持等机制。

企业层面，旭化成已在川崎运行多模块碱性水电解试验设备，面向 100MW 级系统实用化；旭化成和日挥控股还参与了使用福岛氢能研究场 10MW 级水电解系统制氢的绿色氨示范。

对化工行业来说，氢不能只被理解为能源。它也位于氨、甲醇、合成燃料、还原反应和低碳原料路线的上游。

CCUS 也被纳入日本脱碳体系。METI 将 2024 年通过的 CCS 事业法视为日本商业化 CCS 的制度基础。2026 年 4 月，相关施行日期的政令也已获内阁批准。

JOGMEC 选择了多个先进 CCS 项目，并说明日本政府目标是到 2030 年实现每年 600 万至 1,200 万吨 CO2 封存能力。

但对化工企业来说，CCUS 不是笼统的“减碳标签”。企业需要区分：捕集的是哪个排放源，CO2 是封存还是再利用，运输和封存责任如何划分，生命周期口径下实际降低多少排放。

原料端也已经有明确动作。三井化学 2024 年宣布，将废塑料热解油投入大阪工厂裂解装置，通过质量平衡方式生产和销售化学品及塑料。ENEOS 和三菱化学也在 2025 年宣布，位于茨城县神栖市三菱化学茨城事业所的废塑料油化化学回收设备竣工。

另一条路线是醇类制化学品。住友化学作为 NEDO 绿色创新基金项目的一部分，建设乙醇直接制丙烯的中试设施，目标是为未来降低对石油基石脑油的依赖提供技术选择。

这些路线短期内不会完全替代传统石脑油。现实中的商业重点会落在 ISCC PLUS 等认证、质量平衡管理、可追溯原料、低碳牌号和客户认证文件上。

日本化工行业脱碳正在从示范走向有限商业化。氨燃烧裂解炉、绿氢、水电解、CCS 法规、废塑料油化、生物基和乙醇路线，并不是相互孤立的新闻，而是一套围绕石化资产重构的产业路线。

这条路线的核心，不是单一技术替代，而是既有石化装置、低碳燃料、循环原料和碳管理制度之间的重新组合。