石油石化行業(yè)能源消耗現(xiàn)狀與對(duì)策分析

李廣銘 楊偉剛

摘要：對(duì)于石化行業(yè)而言，節(jié)能減排形勢(shì)十分嚴(yán)峻。分析了石化企業(yè)節(jié)能減排的有效途徑與措施。一是優(yōu)化煉油結(jié)構(gòu), 實(shí)現(xiàn)裝置大型化。二是優(yōu)化裝置操作與聯(lián)合。三是依靠科技創(chuàng)新, 不斷推進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排。

關(guān)鍵詞: 節(jié)能;減排;石化;技術(shù);優(yōu)化

伴隨人們對(duì)全球能源狀況、能源消耗和環(huán)境污染等問題的深入了解和認(rèn)識(shí),節(jié)能減排逐漸成為全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展共同關(guān)注的問題。當(dāng)前，能源問題和環(huán)境問題已成為制約我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題。石油化工是高耗能高污染排放產(chǎn)業(yè),相關(guān)企業(yè)在降低能耗指標(biāo)和實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排任務(wù)方面起著至關(guān)重要的作用。因此, 盡快提高能源和資源的綜合利用水平以及減少能源消耗、降低環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)前石化行業(yè)最迫切的任務(wù)。石化行業(yè)的節(jié)能減排離不開切實(shí)可行的措施和良好的技術(shù)支持[1]。

1 我國(guó)石油石化行業(yè)能源消耗面臨的問題

1.1能源利用效率低

目前我國(guó)總能源利用效率約為33%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低約 10百分點(diǎn)。而且我國(guó)石油利用效率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比也明顯偏低, 我國(guó)每千美元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的石油消耗為 0.26t, 比日本高 2.3倍,比美國(guó)高1倍,比印度高 0.2倍。同時(shí)一些資源約束問題、結(jié)構(gòu)不合理問題、生產(chǎn)技術(shù)落后問題、產(chǎn)業(yè)體制問題等問題也一直困擾這石油石化產(chǎn)業(yè)[2]。

1.2節(jié)能管理基礎(chǔ)薄弱

突出表現(xiàn)在管理體系建設(shè)方面， 各單位均很大程度地存在著節(jié)能管理組織不健全、職能不到位、體系不順、力量薄弱等問題，各級(jí)節(jié)能管理和技術(shù)機(jī)構(gòu)的力量亟待加強(qiáng)。同時(shí)，在基礎(chǔ)管理方面，計(jì)量、定額、監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)等還相對(duì)薄弱，節(jié)能源頭管理尚未落到實(shí)處，考核獎(jiǎng)懲機(jī)制還不夠完善， 全員節(jié)能意識(shí)有待進(jìn)一步提高。

1.3石油石化產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗責(zé)任重大

在我國(guó)，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)的石油石化產(chǎn)業(yè)，既是能源生產(chǎn)企業(yè)，也是能耗大戶。在能耗方面，2009年全國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)的能源消費(fèi)量為47192.5×104t標(biāo)準(zhǔn)煤， 占全國(guó)工業(yè)能源消費(fèi)量的1/5以上，也就是說，有20%的能源讓能源企業(yè)自身用掉了；能源利用效率與國(guó)外先進(jìn)水平差距達(dá)15％。如果石油和化學(xué)工業(yè)能源消耗能夠降低1 個(gè)百分點(diǎn)，那么，就意味著省出了幾百萬噸的石油。可見，石油和化學(xué)工業(yè)企業(yè)提高能效、節(jié)約能源是何等的重要！

石油石化產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗責(zé)任重大，刻不容緩！石油化工是高耗能高污染排放產(chǎn)業(yè), 相關(guān)企業(yè)在降低能耗指標(biāo)和實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排任務(wù)方面起著至關(guān)重要的作用。因此, 盡快提高能源和資源的綜合利用水平以及減少能源消耗、降低環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)前石化行業(yè)最迫切的任務(wù)。

2應(yīng)對(duì)的措施

2.1大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高能源利用效率

我國(guó)能源利用效率低，低于世界平均水平，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。因此，要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)持把節(jié)能降耗作為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要途徑，大力提高資源利用效率，有效減少消耗和廢物產(chǎn)生，以資源的高效利用促進(jìn)循環(huán)利用水平的提高。遵循減量化、再利用、資源化并重，減量化優(yōu)先的原則，大力提高資源利用效率，有效減少消耗和廢物產(chǎn)生。

同時(shí)還要依靠制度節(jié)能。這這方面，我們需要認(rèn)真學(xué)習(xí)國(guó)外節(jié)能的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，盡快提高能源利用效率。在德國(guó)，政府把節(jié)約能源作為其能源戰(zhàn)略的重要組成部分，頒布了很多法律法規(guī)并采取多種措施鼓勵(lì)民眾節(jié)能，將能源問題作為政府工作的重點(diǎn)，同時(shí)加強(qiáng)節(jié)能宣傳，鼓勵(lì)家庭參與。芬蘭一直十分重視節(jié)能工作，長(zhǎng)期致力于提高能源的生產(chǎn)和利用效率，并在可再生能源和節(jié)能技術(shù)開發(fā)的同時(shí)，注重對(duì)公民進(jìn)行節(jié)能教育，也是世界上第一個(gè)根據(jù)礦物燃料中碳含量收取能源稅的國(guó)家。發(fā)達(dá)國(guó)家主要通過法律、法規(guī)、科技、教育等手段來節(jié)能，值得我們借鑒[3]。

2.2優(yōu)化煉油結(jié)構(gòu), 實(shí)現(xiàn)裝置大型化

“大規(guī)模、長(zhǎng)周期、系統(tǒng)聯(lián)合”是石化企業(yè)實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能減排的一個(gè)非常重要的因素。通過采用大型化的裝置,會(huì)使得能量逐級(jí)利用、熱聯(lián)合以及低溫余熱利用更加合理,經(jīng)濟(jì)效益也將更好。對(duì)于新建的煉油廠來說, 煉油結(jié)構(gòu)的合理布局和裝置的大型化需從設(shè)計(jì)之初考慮;對(duì)于已有的煉油廠來說,需要視情況逐步優(yōu)化煉油結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)裝置的大型化。

煉油結(jié)構(gòu)的優(yōu)化包括多套裝置的集成設(shè)計(jì)、產(chǎn)品調(diào)和比例的優(yōu)化以及落后工藝技術(shù)的改進(jìn)等。例如催化蒸餾技術(shù)通過將減壓蒸餾、加氫脫硫、渣油熱轉(zhuǎn)化等多套裝置進(jìn)行組合設(shè)計(jì),不僅大幅度減少設(shè)備數(shù)量,節(jié)省投資約30%,而且還能顯著降低運(yùn)行成本, 燃油消耗節(jié)省約15%[3]。2008年,我國(guó)原油加工量為 3.42億 t。預(yù)計(jì)到2011年有效煉油能力將達(dá)到 4.4億t 。但是我國(guó)石油煉制企業(yè)的規(guī)模優(yōu)勢(shì)不明顯。目前,世界上煉油廠的平均規(guī)模約為 500萬t/a ,大型煉油廠在1000萬t/a以上,最大的為 4000萬t /a。但我國(guó)現(xiàn)在整體煉油規(guī)模水平不高,千萬噸規(guī)模的煉油廠不是很多,小規(guī)模的煉廠還到處可見[4]。規(guī)模偏低是造成我國(guó)石化企業(yè)能耗高和排放多的重要原因。只有煉油規(guī)模做大企業(yè)才能做強(qiáng),我國(guó)石化行業(yè)需要更多千萬噸級(jí)的煉油廠,更多采用先進(jìn)的低能耗、低排放的工藝技術(shù),而高能耗、高排放的小煉油廠和小化工廠需要盡快改造、兼并甚至關(guān)停。

2.3加快煉化一體化步伐

煉化一體化將煉油廠和化工廠聯(lián)合在一起,可以實(shí)現(xiàn)原料的互供,提高原料的綜合利用水平,并通過資源的優(yōu)化配置形成大規(guī)模、集約化、短流程、高靈活的結(jié)構(gòu)組合優(yōu)勢(shì), 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)的節(jié)能降耗并提高經(jīng)濟(jì)效益。煉化一體化可優(yōu)化原料配制,還可以簡(jiǎn)化水、電、汽、風(fēng)、氮、氫等公用工程, 節(jié)省裝置投資和運(yùn)行費(fèi)用,減少庫存和儲(chǔ)運(yùn)費(fèi)用以及中間產(chǎn)品的營(yíng)銷費(fèi)用,并且能夠根據(jù)市場(chǎng)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

煉化一體化可以確?；S的原料供應(yīng)不受市場(chǎng)波動(dòng)的影響。由于化工產(chǎn)品的利潤(rùn)遠(yuǎn)高于煉油產(chǎn)品,通過煉化一體化可以使煉油廠約 1/4的油品變成價(jià)格較高的化工產(chǎn)品,提高了企業(yè)利潤(rùn),這是未來石化企業(yè)的發(fā)展方向。

據(jù)報(bào)道[4],煉化一體化技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家比較成熟。以巴斯夫公司為例,在位于德國(guó)總部的一個(gè)聯(lián)合體中有200多家工廠和生產(chǎn)裝置聯(lián)合在一起,形成原料互供。這種聯(lián)合體在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上有著巨大的優(yōu)勢(shì)。如果將該聯(lián)合體拆分并分別放置在50個(gè)相距 100 km的地方,那么巴斯夫公司每年將要為此多付出 5億多歐元。

我國(guó)的乙烷、丙烷、丁烷及凝析油等輕烴資源缺乏,石油化工的發(fā)展必須依靠原油加工提供煉廠氣、石腦油等輕烴資源和部分低碳烯烴資源, 這就要求有條件的企業(yè)盡快由燃料型轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂?化工型。國(guó)內(nèi)最近幾年正在加快此方面的規(guī)劃和建設(shè), 新建和正在建設(shè)一批大型的煉化一體化項(xiàng)目。

2.4 綜合利用煉油化工副產(chǎn)品，發(fā)展深加工產(chǎn)業(yè)

充分利用煉廠干氣建設(shè)干氣提濃或乙置，如中國(guó)石化已利用干氣中的乙烯資104t/a；充分利用乙烯裂解副產(chǎn)碳四、碳五資源。2009年，中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司實(shí)現(xiàn)裂解碳五全分離，計(jì)劃建設(shè)天津、燕山碳五分離項(xiàng)目；加大輕烴和焦化裝置液化氣的回收利用力度，每年可回收輕烴350×104t以上、液化氣20×10左右；加強(qiáng)氫氣資源的優(yōu)化利用，優(yōu)化制氫原料，實(shí)現(xiàn)原料氣體化和富氫氣體的回收利用，頂替制氫用的石腦油約30 ×104t，回收氫氣約13.7×104m3（標(biāo)準(zhǔn)）。

2.5實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),減少污染排放

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,石化企業(yè)不僅要為消費(fèi)者提供清潔的產(chǎn)品,而且自身的生產(chǎn)過程也要實(shí)現(xiàn)清潔化。盡可能避免使用有毒、有害、有礙人體健康的酸堿等輔助原材料和催化材料,盡可能回收“三廢”中的有用資源, 盡可能減少污染排放。

中國(guó)石油蘭州石化公司[5]為了減少常減壓爐的煙氣量,于 2003年更換了爐用燃燒器,并將燃料油改為燃料氣。改造后加熱爐的煙氣排放量減少了33%,煙氣中二氧化硫的含量下降了 21 % ,氮氧化合物的含量下降了3%,一氧化碳的含量下降了11%。

2.6開發(fā)與應(yīng)用節(jié)能減排新技術(shù)

節(jié)能減排新技術(shù)包括新的分離技術(shù),如超臨界分離、膜法分離、變壓吸附分離、磁性分離、微波分離、絡(luò)合分離、抽提蒸餾以及膜法蒸餾技術(shù)等;新的反應(yīng)技術(shù),如反應(yīng)蒸餾、超臨界反應(yīng)技術(shù)等;新型換熱器與分離器;新的熱能回收、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)等。

3結(jié)束語

石化企業(yè)的節(jié)能減排是一項(xiàng)長(zhǎng)期且艱巨的任務(wù),不僅需要一系列切實(shí)可行的技術(shù)和措施,而且更需要眾多掌握節(jié)能減排技術(shù)且有著良好節(jié)能減排意識(shí)的一線工作者。企業(yè)節(jié)能減排的有效實(shí)施需要政府、 企業(yè)、 研究機(jī)構(gòu)和人才培養(yǎng)單位的緊密配合。只有這樣,企業(yè)才能在節(jié)能減排的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

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[3]余績(jī)慶,劉博,高建保.我國(guó)煉油企業(yè)提高能[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì), 2008,19(2):32-35,48.

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[5]吳云鵬,宋景平,柴宗明.常減壓蒸餾裝置的[J].石油煉制與化工, 2008,39(6):15-17.