石油石化行業能源消耗現狀與對策分析

李廣銘 楊偉剛

摘要：對于石化行業而言，節能減排形勢十分嚴峻。分析了石化企業節能減排的有效途徑與措施。一是優化煉油結構, 實現裝置大型化。二是優化裝置操作與聯合。三是依靠科技創新, 不斷推進企業節能減排。

關鍵詞: 節能;減排;石化;技術;優化

伴隨人們對全球能源狀況、能源消耗和環境污染等問題的深入了解和認識,節能減排逐漸成為全球經濟和社會發展共同關注的問題。當前，能源問題和環境問題已成為制約我國可持續發展的重大戰略問題。石油化工是高耗能高污染排放產業,相關企業在降低能耗指標和實現國家節能減排任務方面起著至關重要的作用。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、降低環境污染已經成為當前石化行業最迫切的任務。石化行業的節能減排離不開切實可行的措施和良好的技術支持[1]。

1 我國石油石化行業能源消耗面臨的問題

1.1能源利用效率低

目前我國總能源利用效率約為33%，比發達國家低約 10百分點。而且我國石油利用效率與發達國家相比也明顯偏低, 我國每千美元國內生產總值的石油消耗為 0.26t, 比日本高 2.3倍,比美國高1倍,比印度高 0.2倍。同時一些資源約束問題、結構不合理問題、生產技術落后問題、產業體制問題等問題也一直困擾這石油石化產業[2]。

1.2節能管理基礎薄弱

突出表現在管理體系建設方面， 各單位均很大程度地存在著節能管理組織不健全、職能不到位、體系不順、力量薄弱等問題，各級節能管理和技術機構的力量亟待加強。同時，在基礎管理方面，計量、定額、監測、統計等還相對薄弱，節能源頭管理尚未落到實處，考核獎懲機制還不夠完善， 全員節能意識有待進一步提高。

1.3石油石化產業節能降耗責任重大

在我國，作為國民經濟的支柱產業的石油石化產業，既是能源生產企業，也是能耗大戶。在能耗方面，2009年全國石油和化學工業的能源消費量為47192.5×104t標準煤， 占全國工業能源消費量的1/5以上，也就是說，有20%的能源讓能源企業自身用掉了；能源利用效率與國外先進水平差距達15％。如果石油和化學工業能源消耗能夠降低1 個百分點，那么，就意味著省出了幾百萬噸的石油?？梢?，石油和化學工業企業提高能效、節約能源是何等的重要！

石油石化產業節能降耗責任重大，刻不容緩！石油化工是高耗能高污染排放產業, 相關企業在降低能耗指標和實現國家節能減排任務方面起著至關重要的作用。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、降低環境污染已經成為當前石化行業最迫切的任務。

2應對的措施

2.1大力發展循環經濟，提高能源利用效率

我國能源利用效率低，低于世界平均水平，遠低于發達國家水平。因此，要大力發展循環經濟，堅持把節能降耗作為發展循環經濟的重要途徑，大力提高資源利用效率，有效減少消耗和廢物產生，以資源的高效利用促進循環利用水平的提高。遵循減量化、再利用、資源化并重，減量化優先的原則，大力提高資源利用效率，有效減少消耗和廢物產生。

同時還要依靠制度節能。這這方面，我們需要認真學習國外節能的先進經驗，盡快提高能源利用效率。在德國，政府把節約能源作為其能源戰略的重要組成部分，頒布了很多法律法規并采取多種措施鼓勵民眾節能，將能源問題作為政府工作的重點，同時加強節能宣傳，鼓勵家庭參與。芬蘭一直十分重視節能工作，長期致力于提高能源的生產和利用效率，并在可再生能源和節能技術開發的同時，注重對公民進行節能教育，也是世界上第一個根據礦物燃料中碳含量收取能源稅的國家。發達國家主要通過法律、法規、科技、教育等手段來節能，值得我們借鑒[3]。

2.2優化煉油結構, 實現裝置大型化

“大規模、長周期、系統聯合”是石化企業實現大幅度節能減排的一個非常重要的因素。通過采用大型化的裝置,會使得能量逐級利用、熱聯合以及低溫余熱利用更加合理,經濟效益也將更好。對于新建的煉油廠來說, 煉油結構的合理布局和裝置的大型化需從設計之初考慮;對于已有的煉油廠來說,需要視情況逐步優化煉油結構,實現裝置的大型化。

煉油結構的優化包括多套裝置的集成設計、產品調和比例的優化以及落后工藝技術的改進等。例如催化蒸餾技術通過將減壓蒸餾、加氫脫硫、渣油熱轉化等多套裝置進行組合設計,不僅大幅度減少設備數量,節省投資約30%,而且還能顯著降低運行成本, 燃油消耗節省約15%[3]。2008年,我國原油加工量為 3.42億 t。預計到2011年有效煉油能力將達到 4.4億t 。但是我國石油煉制企業的規模優勢不明顯。目前,世界上煉油廠的平均規模約為 500萬t/a ,大型煉油廠在1000萬t/a以上,最大的為 4000萬t /a。但我國現在整體煉油規模水平不高,千萬噸規模的煉油廠不是很多,小規模的煉廠還到處可見[4]。規模偏低是造成我國石化企業能耗高和排放多的重要原因。只有煉油規模做大企業才能做強,我國石化行業需要更多千萬噸級的煉油廠,更多采用先進的低能耗、低排放的工藝技術,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合在一起,可以實現原料的互供,提高原料的綜合利用水平,并通過資源的優化配置形成大規模、集約化、短流程、高靈活的結構組合優勢, 進而實現石化企業的節能降耗并提高經濟效益。煉化一體化可優化原料配制,還可以簡化水、電、汽、風、氮、氫等公用工程, 節省裝置投資和運行費用,減少庫存和儲運費用以及中間產品的營銷費用,并且能夠根據市場需求靈活調整產品結構。

煉化一體化可以確?；S的原料供應不受市場波動的影響。由于化工產品的利潤遠高于煉油產品,通過煉化一體化可以使煉油廠約 1/4的油品變成價格較高的化工產品,提高了企業利潤,這是未來石化企業的發展方向。

據報道[4],煉化一體化技術在發達國家比較成熟。以巴斯夫公司為例,在位于德國總部的一個聯合體中有200多家工廠和生產裝置聯合在一起,形成原料互供。這種聯合體在經濟和環境上有著巨大的優勢。如果將該聯合體拆分并分別放置在50個相距 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。

我國的乙烷、丙烷、丁烷及凝析油等輕烴資源缺乏,石油化工的發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盡快由燃料型轉變為燃料-化工型。國內最近幾年正在加快此方面的規劃和建設, 新建和正在建設一批大型的煉化一體化項目。

2.4 綜合利用煉油化工副產品，發展深加工產業

充分利用煉廠干氣建設干氣提濃或乙置，如中國石化已利用干氣中的乙烯資104t/a；充分利用乙烯裂解副產碳四、碳五資源。2009年，中國石化上海石油化工股份有限公司實現裂解碳五全分離，計劃建設天津、燕山碳五分離項目；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；加強氫氣資源的優化利用，優化制氫原料，實現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（標準）。

2.5實現清潔生產,減少污染排放

隨著人們環保意識的增強和環保法規的日益嚴格,石化企業不僅要為消費者提供清潔的產品,而且自身的生產過程也要實現清潔化。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開發與應用節能減排新技術

節能減排新技術包括新的分離技術,如超臨界分離、膜法分離、變壓吸附分離、磁性分離、微波分離、絡合分離、抽提蒸餾以及膜法蒸餾技術等;新的反應技術,如反應蒸餾、超臨界反應技術等;新型換熱器與分離器;新的熱能回收、熱電聯產技術等。

3結束語

石化企業的節能減排是一項長期且艱巨的任務,不僅需要一系列切實可行的技術和措施,而且更需要眾多掌握節能減排技術且有著良好節能減排意識的一線工作者。企業節能減排的有效實施需要政府、 企業、 研究機構和人才培養單位的緊密配合。只有這樣,企業才能在節能減排的同時提高經濟效益、社會效益和綜合競爭力。

參考文獻

[1]張福琴,等.我國煉化業務現狀及近期發展展望[J].石油科技論壇,2008,27(4).

[2]任京東,林敏.我國石化行業節能減排的途徑與措施分析[J].現代化工，2010,30(3):4-8.

[3]余績慶,劉博,高建保.我國煉油企業提高能[J].石油規劃設計, 2008,19(2):32-35,48.

[4]錢伯章.石化行業節能降耗的潛力與途徑[J].石油和化工節能, 2007(3):7-10.

[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.