石油天然氣行業(yè)SO2總量控制思考

范 巍，李興春，龍 飛

（1．中國(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院，北京100000；2．中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司，北京100007）

1 引言

SO2是大氣中主要污染物之一，是衡量大氣有無(wú)遭到污染的重要標(biāo)志?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)對(duì)SO2提出了排放總量削減10%的目標(biāo)并圓滿完成，在《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中，進(jìn)一步明確提出了“十二五”期間主要污染物排放總量顯著減少，SO2排放減少8%的約束性指標(biāo)。石油天然氣行業(yè)是國(guó)家在“十二五”期間污染減排的重點(diǎn)行業(yè)，因此其順利完成總量減排任務(wù)，對(duì)我國(guó)全面完成減排約束性指標(biāo)具有重要意義。

2 石油天然氣行業(yè)主要生產(chǎn)情況

2．1 原油生產(chǎn)供應(yīng)及消費(fèi)情況

2009年，我國(guó)共生產(chǎn)原油18 948．96萬(wàn)t，同比降低0．49%，為近10年來(lái)首次下降，共生產(chǎn)天然氣852．69億m3，同比增長(zhǎng)6．2%。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，2009年底全年規(guī)模以上原油和天然氣開(kāi)采企業(yè)共323個(gè)，2009年生產(chǎn)原油前4個(gè)省份為黑龍江、山東、陜西、新疆，產(chǎn)量分別為4 000．7萬(wàn)t、2 828．2萬(wàn)t、2 695．9萬(wàn)t和2 512．9萬(wàn)t。

2009年我國(guó)原油表觀消費(fèi)量為3．88億t，同比增長(zhǎng)6．7%。按行業(yè)分，工業(yè)原油消費(fèi)所占的比例最高，達(dá)到99%以上，這個(gè)比例在短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生根本性改變，主要作為成品油冶煉和化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料［1］。

2．2 天然氣生產(chǎn)供應(yīng)及消費(fèi)情況

2009年我國(guó)生產(chǎn)天然氣852．69億m3，與2008年相比增長(zhǎng)6．2%，增幅大幅下降。全國(guó)天然氣探明儲(chǔ)量的80%以上分布在鄂爾多斯、四川、塔里木、柴達(dá)木和鶯一瓊5大盆地，其中前3個(gè)盆地天然氣探明儲(chǔ)量超過(guò)了5 000×108m3。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，2009年，我國(guó)天然氣累計(jì)產(chǎn)量為852．69億 m3，同比增長(zhǎng)6．2%。2009我國(guó)天然氣產(chǎn)量前5個(gè)省（市、區(qū)）是新疆、四川、陜西、廣東、青海，產(chǎn)量分別為245．39億 m3、193．56億 m3、189．52億 m3、58．43億 m3、43．07億 m3，其產(chǎn)量合計(jì)占全國(guó)天然氣總產(chǎn)量的85．61%。

2009年，在全國(guó)天然氣消費(fèi)總量中，工業(yè)燃料和化工用氣占78．3%，城市燃?xì)庀M(fèi)占17．6%，燃?xì)獍l(fā)電用氣占4．1%。隨著西氣東輸、陜京二線、忠武線、澀寧線等長(zhǎng)輸管線建成投產(chǎn)，用氣區(qū)域迅速向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海市場(chǎng)轉(zhuǎn)移，城市燃?xì)夂桶l(fā)電用氣明顯增加，工業(yè)燃?xì)夂突ぴ嫌脷庵鸩綔p少。2008年，我國(guó)天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)為工業(yè)燃料占30．5%，化工用氣占31．5%，城市燃?xì)庹?8%，燃?xì)獍l(fā)電占10%。

3 石油天然氣行業(yè)SO2排放預(yù)測(cè)

3．1 行業(yè)單位產(chǎn)量SO2排放情況

根據(jù)2006～2008年石油天然氣開(kāi)采業(yè)單位產(chǎn)量SO2排放量進(jìn)行相應(yīng)回歸，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 石油天然氣開(kāi)采業(yè)單位油氣當(dāng)量SO2排放量

石油天然氣開(kāi)采業(yè)單位油氣當(dāng)量SO2排放量回歸公式為：

x為年份，2006年為1，2007年為2，2008年為3，則2009年為4，2010年為5，2015為10。y為單位油氣當(dāng)量SO2排放量（t／萬(wàn)t）。將x＝4代入公式進(jìn)行驗(yàn)證，2009年預(yù)測(cè)單位油氣當(dāng)量SO2排放量為1．37t／萬(wàn)t。2009年，我國(guó)實(shí)際原油產(chǎn)量為18 948．96萬(wàn)t，天然氣產(chǎn)量為852．69億 m3，則油氣當(dāng)量為25 743．3萬(wàn)t。按公式進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)2009年石油天然氣開(kāi)采業(yè)SO2排放量為3．53萬(wàn)t，2009年石油天然氣開(kāi)采業(yè)SO2排放量為3．53萬(wàn)t，證明用本公式預(yù)測(cè)SO2排放量切實(shí)可行。將x＝5代入公式進(jìn)行計(jì)算，2010年預(yù)測(cè)單位油氣當(dāng)量SO2排放量為1．21t／萬(wàn)t，將x＝10代入公式進(jìn)行計(jì)算，2015年預(yù)測(cè)單位油氣當(dāng)量SO2排放量為1．18t／萬(wàn)t。

3．2 行業(yè)石油天然氣產(chǎn)量預(yù)測(cè)

2010年我國(guó)原油產(chǎn)量為19 000萬(wàn)t，天然氣產(chǎn)量為920億m3，則油氣當(dāng)量為26 330．68萬(wàn)t，從而得出2010年石油天然氣開(kāi)采業(yè)SO2排放量值為：26 330．68萬(wàn)t×1．21t／萬(wàn)t＝3．20萬(wàn)t。目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有2015年油氣產(chǎn)量的規(guī)劃，根據(jù)我國(guó)近年來(lái)石油天然氣開(kāi)采業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，天然氣產(chǎn)量則逐年上升，2006～2008年天然氣產(chǎn)量及2010年預(yù)測(cè)產(chǎn)量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2，得到回歸公式為：

y＝82．669x＋519．47 R2＝0．984。 （2）

x為年份，2006年為1，2007年為2，2008年為3，則2010年為5，2015為10。y為當(dāng)年天然氣產(chǎn)量（億m3）。依據(jù)此趨勢(shì)對(duì)2015年天然氣產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，2015年為10，則2015年天然氣產(chǎn)量預(yù)計(jì)為：82．669×10＋519．47＝1 346．16億m3。

近年來(lái)原油產(chǎn)量基本保持穩(wěn)定，預(yù)計(jì)2015年原油產(chǎn)量仍將維持在19 000萬(wàn)t左右。2015年預(yù)計(jì)油氣當(dāng)量為19 000＋1 346．16×108／1 255＝29 724．6萬(wàn)t。2015年石油天然氣開(kāi)采業(yè)SO2排放量預(yù)測(cè)值為29 724．6萬(wàn)t×1．18t／萬(wàn)t＝3．51萬(wàn)t。

圖2 天然氣預(yù)測(cè)產(chǎn)量變化趨勢(shì)

3．3 石油天然氣行業(yè)SO2排放量預(yù)測(cè)

根據(jù)行業(yè)單位產(chǎn)量SO2排放情況和行業(yè)石油天然氣產(chǎn)量預(yù)測(cè)，行業(yè)SO2排放量預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1［2］。

表1 石油天然氣開(kāi)采業(yè)年產(chǎn)量及SO2排放量

3．4 行業(yè)發(fā)展面臨的減排問(wèn)題

隨著我國(guó)石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)大型氣田，但多數(shù)為高壓、高含硫和高風(fēng)險(xiǎn)氣田，這些氣田的開(kāi)發(fā)，雖然保證了國(guó)家的能源供應(yīng)，但開(kāi)發(fā)工程具有很大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，而且開(kāi)發(fā)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的SO2排放。含硫氣田開(kāi)發(fā)、“煤代油”工程的實(shí)施，增加了大氣污染物的排放量。國(guó)家對(duì)污染物減排實(shí)行絕對(duì)量控制，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大與排污指標(biāo)不足的矛盾凸顯。

4 行業(yè)SO2減排技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

4．1 行業(yè)典型企業(yè)SO2減排投資分析

對(duì)行業(yè)某典型企業(yè)截止到2009年前一段時(shí)間內(nèi)的SO2治理情況進(jìn)行了調(diào)查，共投資6．86億元，實(shí)現(xiàn)SO2減排能力7 855t，投資效率為8．73萬(wàn)元／t。其中，電廠煙氣脫硫項(xiàng)目總投資8 105萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)SO2減排能力2 205t／年，投資效率為3．68萬(wàn)元／t；脫硫裝置建設(shè)與改造項(xiàng)目總投資9 660萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)SO2減排能力5 112t／年，投資效率為1．89萬(wàn)元／t；生產(chǎn)裝置污染源治理與控制項(xiàng)目總投資2．63億元，實(shí)現(xiàn)SO2減排能力139t／年，投資效率為189．07萬(wàn)元／t；清潔燃料替代項(xiàng)目總投資2．35億元，實(shí)現(xiàn)SO2減排能力2 383t／年，投資效率為20．47萬(wàn)元／t?？梢钥闯?，電廠脫硫是減排的主要方式，也是最經(jīng)濟(jì)的減排方式。

4．2 行業(yè)SO2減排投資需求分析

（1）如果不采取任何新增措施，石油天然氣開(kāi)采業(yè)SO2排放量將以每年1．68%的速度增長(zhǎng)。

（2）如果控制在2008年3．14萬(wàn)t的水平，2015年需要減排SO20．37萬(wàn)t，需要投資3．23億元。

（3）如果控制在2010年3．20萬(wàn)t的水平，則2015年需要減排SO20．31萬(wàn)t，需要投資2．71億元。如果僅從生產(chǎn)裝置污染源治理與控制上減排SO2，則2015年減排0．31萬(wàn)tSO2，需要投資58．61億元。

（4）如果控制在2010年3．20萬(wàn)t減排8%的水平，2015年需要減排SO20．57萬(wàn)t，需要投資4．98億元。如果僅從生產(chǎn)裝置污染源治理與控制上減排SO2，則 2015 年 減 排 0．57 萬(wàn) tSO2，需 要 投 資107．77億元。

4．3 行業(yè)SO2減排可行性分析

根據(jù)行業(yè)典型企業(yè)的投資力度，產(chǎn)生的減排效果以及行業(yè)SO2減排投資需求分析，如果把自備電廠包含在該行業(yè)內(nèi)，同時(shí)國(guó)家允許繼續(xù)實(shí)行清潔燃料替代，行業(yè)2015年SO2完成在2010年基礎(chǔ)上減排8%的目標(biāo)可行。

由于石油天然氣開(kāi)采業(yè)減排SO2的主要途徑之一是自備電廠脫硫，而在“十一五”期間主要電廠已經(jīng)采取了脫硫措施；且部分地方政府?dāng)M要求石油生產(chǎn)企業(yè)以煤帶氣，以保證民用氣。因此，要實(shí)現(xiàn)2015年SO2在2010年的基礎(chǔ)上減排8%難度較大。

隨著含硫天然氣的開(kāi)采增加，SO2減排的壓力也進(jìn)一步增大，天然氣生產(chǎn)進(jìn)一步進(jìn)行減排的途徑主要局限在天然氣脫硫尾氣治理上，投資需要大幅度增加。雖然增加生產(chǎn)區(qū)域的SO2排放量，但可以為社會(huì)減排大量的SO2。以生產(chǎn)天然氣300×108m3／年為例，天然氣總計(jì)可替代燃煤約5 585×104t／年，燃油2 765×104t／年。燃燒天然氣與燃燒油和煤相比，SO2排放量分別減少了26．45×104t／年和89．08×104t／年，可極大地改善收益地區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量。因此，應(yīng)該對(duì)含硫天然氣生產(chǎn)產(chǎn)生的區(qū)域SO2減排效益進(jìn)行考慮，新增產(chǎn)能的SO2指標(biāo)應(yīng)該由受益地區(qū)轉(zhuǎn)移計(jì)算，可有效解決行業(yè)的SO2總量控制問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

由于近年來(lái)清潔生產(chǎn)技術(shù)和減排措施的實(shí)施，單位油氣產(chǎn)量SO2排放量在持續(xù)下降，但受到產(chǎn)能上升影響，石油天然氣行業(yè)SO2排放量仍逐年增加。但在現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，由于自備電廠脫硫裝置已較為齊備，行業(yè)進(jìn)一步進(jìn)行減排的途徑主要局限在了天然氣脫硫尾氣治理上，且投資需要大幅度增加，因此，實(shí)現(xiàn)2015年SO2在2010年基礎(chǔ)上減排8%的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性較低。

因此建議對(duì)于石油天然氣行業(yè)現(xiàn)有企業(yè)可以根據(jù)其能夠采取的減排途徑上確定合理的減排量，對(duì)于生產(chǎn)天然氣新建項(xiàng)目可以按照批復(fù)確定新增總量，由受益區(qū)域轉(zhuǎn)移計(jì)算，不在現(xiàn)有減排范圍內(nèi)。

［1］中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)．中國(guó)行業(yè)年度報(bào)告系列之石油天然氣（2009年）［R］．北京：中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)，2009．

［2］中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局．中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2007、2008、2009年）［R］．北京：中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，2009．