合成氨、甲醇的生产在中国以煤化工为主要路径，工厂大多采用煤气化制氢的传统方式获取氢气。石油炼化作为石油化工行业的主要生产环节，对氢气的需求量大，大型炼化厂几乎均有场内制氢设备，采取天然气重整或煤气化作为主要氢气供给方式。

　　2.2合成氨产能有望迎来逐步恢复，绿氢合成氨将率先实现规模化示范应用

　　合成氨供需趋紧，产能有望迎来逐步恢复。过去国内合成氨产能面临严重过剩问题，从统计数据看，2017年国内合成氨产能超过同年合成氨表观消费量约25.9%，十三五以来，工信部要求合成氨行业淘汰高碳排放的落后工艺缩减产能，从2016年到2022年国内合成氨产能下降近700万吨/年(2016年产能7156万吨)。受农业需求拉动，合成氨表观消费量与产量快速增长，供需态势缩紧。我国合成氨消费中农业消费量(尿素等氮肥)占到了总消费量的约七成，2018年起国内开始调整种植结构，农作物播种面积上涨、氮肥需求增加，根据国家统计局数据，2018年至2021年氮肥产量年均增长率达3.2%，合成氨表观消费量跟随上涨，年均增长8.6%。

　　合成氨制备过程需大量氢气，传统制备方式碳排放量高。氨是最基础的化工原料之一，在化工领域被广泛应用，作为工业上最基本、结构最简单的含氮原料，几乎所有的含氮化合物的最上游都源自于氨。氨可用于尿素等化肥农业原料(氮肥)、以及硝酸等化工用品生产，也可用作新型绿色燃料。工业上高温高压下氮气与氢气反应合成氨，传统的合成氨在生产氢气原料的过程中采用的是煤或者天然气制氢，生产过程中产生大量碳排放。根据中国气体工业协会数据，2020年我国合成氨行业二氧化碳的总排放量2.19亿吨，占到了化工行业排放总量的19.9%。

　　制氢环节是工业合成氨主要碳排放来源，电解水制氢可实现零碳排放。合成氨工业对氢气来源无特殊要求，可采用绿氢替代煤制氢与天然气制氢，替代煤制氢后减碳超2亿吨/年，实现除供热环节外的零碳排放。传统工业合成氨生产采用Harber—Bosch工艺，反应方程式为3H2+N2→2NH3，其中的N2来自空气分离，工艺简单，氢气来自煤制氢或天然气制氢，工艺较为复杂。煤制氢合成氨以及天然气制氢合成氨都是“留氢去碳”，碳排放较为严重，是合成氨工业主要的碳排放来源。

　　电解水制氢：反应方程式为：2H2O→2H2+O2。根据电解水制氢方程式，生产氢气不产生碳排放。煤制氢：反应方程式为：煤炭+02→CO+H2，CO+H2O→H2+CO2。煤制氢工厂平均每生产1吨氢气碳排放约25吨，仅从原料消耗角度看，煤制氢路线的合成氨碳排放约为4.2吨/吨氨，依据我国约6000万吨/年的合成氨产量、70%为煤制氨计算，煤制氨碳排放约2亿吨/年。天然气制氢：反应方程式为：CH4+02→CO2+2H2。根据天然气制氢方程式，生产1吨氢气约排放二氧化碳10吨，仅从原料消耗角度看，天然气制氢路线的合成氨碳排放约为2吨/吨氨。

　　绿氨规划已超800万吨，有望率先实现规模化示范，将带动百万吨氢气增量。根据当前绿氨各项目规划统计，规划量级已超800万吨，项目地点多集中于内蒙古、河北、甘肃、辽宁等地区，根据合成氨工艺流程，每吨合成氨需氢约0.18吨，800万吨绿氨规划对应约144万吨氢气增量。

　　2.3甲醇产能整合升级，绿色甲醇有望成为甲醇新增产能突破口

　　目前国内甲醇产业整体供过于求且各区域差异大，原料结构对煤炭的依赖度高，易受国外低成本甲醇的冲击。未来预计甲醇下游消费增长将以MTO/MTP(甲醇制烯烃)、甲醇燃料等新兴下游带动，政策引导下优胜劣汰产能整合升级以提高竞争力。

　　碳排放双控下，绿色甲醇有望成为甲醇新增产能突破口。考虑碳排放双控下煤制甲醇新项目难以获批，采用绿氢制备的绿色甲醇将成为未来增加甲醇产能的突破口，相关项目逐渐在西北、西南等地区开展，例如“液态阳光”等新型工艺示范项目。根据甲醇合成工艺流程，每吨绿色甲醇需氢约0.19吨，450万吨绿色甲醇规划对应约86万吨氢气增量。

　　船舶转型绿色燃料技术路线，带动甲醇新增需求。国际海事组织(IMO)公布的数据显示，船舶行业每年的碳排放量约为10.76亿吨，占全球二氧化碳排放总量的2.89%，并呈继续增加的趋势。近期，MEPC8会议、欧盟Fitfor55等计划加速推进航运领域脱碳进程，同时国际海运温室气体年度排放总量标准规划出台，规定2030/2040年较2008年至少降低20%/70%、力争降低30%/80%。脱碳目标将推动船舶向清洁能源转型，即LNG动力、甲醇动力、氨动力、氢动力等船舶在未来船舶新增的比例里将进一步提升。甲醇作为其中最受关注的可替代燃料之一，需求将受益于船舶绿色化转型带动。

　　2.4高端化、绿色化发展成为新趋势，绿氢炼化将成为石化工业碳中和的关键