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传统能源的高效利用是当务之急
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作者: 李鑫轶 雷蕾   2012-03-30

    作为当今世界最重要的初级化工原料,石油无愧于“黑色黄金”的美誉。然而,在国际原油价格持续走高、石油需求不断攀升、常规石油资源过度开采的大背景下,越来越多的人发出感叹:面对过度消耗的资源我们应该怎么办?

    在2011年11月召开的第六届中美化工年会上,专家讨论的内容也始终没有离开这个话题。中国工程院副院长谢克昌表示,“传统能源的高效利用是当务之急”。

    发展炼化工艺是实现高效利用的有效途径

    美国堪萨斯州化学与石油工程学院教授巴拉·苏布拉马尼亚姆表示,长久以来,石油加工的工艺路线决定了石油资源的利用效率。由于在低油价时脱碳型炼厂投入低、加工成本低、投资回报高,中国炼油企业基本选择了脱碳型的加工路线。同加氢型炼厂相比,脱碳型炼厂的轻质油收率要低7%左右。现在进入高油价时代,提高石油资源利用率,大力发展蜡、渣油加氢处理或加氢劣化工艺成为未来发展的方向。

    加大炼化技术投入也是提升传统能源利用率的必要举措。石油加工技术经过多年发展,已进入成熟期,要在石油资源高效、绿色利用方面取得突破,需要超越传统的认知体系。四川大学化学工程学院的梁斌表示,在分子水平上深入认识石油及其转化规律,积累新的科学知识,逐步形成以“分子水平炼油、原子经济化工”为目标的新生长点,才有可能实现石油组成分子的定向转化,实现石油资源高效、绿色利用的目标。

    相比石油和天然气资源,我国的煤炭资源更加丰富。2008年底,我国石油、天然气、煤炭的储采比分别为11.1、32.3和41。煤炭占据了我国一次能源消耗总量的68%左右,目前我国每年发电用煤约15亿吨。随着经济发展,发电用煤、工业及民用锅炉用煤还会进一步增长。

    谢克昌针对这一问题表示,近年来,我国加快调整电源结构的步伐正在加快,“十一五”时期累计关停小火电7077万千瓦,每年可节约原煤8100万吨,减排二氧化碳排放1.6亿吨,目前火电清洁化利用程度已接近世界先进水平。“十二五”时期要继续提高煤炭加工转换比重,加大煤炭洗选比例,发展清洁煤技术,积极发展热电联产、集中供热,鼓励发展低热值煤、煤矸石发电等综合利用。

    充分利用化石能源

    作为世界上最大的石油生产和出口国,沙特在炼化工业上的改进颇有借鉴意义。

    上世纪70年代,全球猛涨的石油需求使沙特人“一夜之间从骑骆驼变为开凯迪拉克”,然而,由于目前各国正在加大力度开发替代能源,沙特面临着原料优势的不断弱化。因此,不断向下游延伸,打造一条完整的化工产业链将是沙特2011年及以后几年的大趋势。在原料方面,沙特开始实行原料多元化的战略。以乙烷为例,沙特拥有丰富的天然气资源,乙烷作为生产原料具有较大的成本优势。但是随着乙烷生产量的饱和,沙特开始逐渐减少石化原料中乙烷的比例,使用乙烷—丙烷混合原料以及丁烷为原料。在产品方面,全球领先的石化产品制造商沙特基础工业公司正从基础石化产品生产向下游石化产品延伸。

    作为沙特最大的上市公司,沙特基础工业公司最近已组建了功能化学品业务部,该项业务计划建设包括聚氨酯、弹性体和尼龙66等下游产品在内的生产装置。此外,沙特国际石化公司与韩国韩华化学公司签约组建合资企业,将在朱拜勒建设12.5万吨/年乙烯—醋酸乙烯共聚体(eva)、低密度聚乙烯联合装置,这将成为沙特国际石化公司乙酰基联合装置的下游装置。

    在沙特开始加快建设高附加值产品项目的同时,下游加工园区和装置也在陆续建设当中。沙特塑料生产商已着手实施大的行动计划,建立下游转化加工园区,提供高价值产品。住友化学与沙特阿美成立的合资公司拉比格炼油石化公司的工业园区也已向下游发力,其第一批下游加工装置将于2011年中期投入生产。

    清洁利用是未来发展的方向

    工信部能源司司长周长益说,“十二五”将强制提高能效标准,促进节能减排。

    石油加工属于典型的高耗能工业。石油化工、炼焦和核燃料加工占全国能源消费总量的6%。我国炼油综合能耗和乙烯综合能耗相对较高,与国际先进水平相比,节能潜力分别为32.1%和36.7%。炼化工业的节能减排工作,大有可为。以ps技术的创新为例,作为塑料制造技术,在过去15年里,ps技术得到了长足的发展,使得生产过程中的能耗降低了40%以上。

    美国炼油行业协会正在竭力推广原油预热换热器,采用结垢为零的自清洗流化床换热器,以节减能耗。采用自清洗式流化床换热器,可使加热炉供入能量节减约50%。在俄罗斯,一家名为里纳斯的公司开发了采用改进的膜蒸馏技术的工业蒸馏新方案。精馏塔总能耗节约10%,操作费用节减50%。

    中国工程院院士曹湘洪表示,规模化、加氢型、油煤气共炼、运输燃料收率最大化是中国炼油发展之路。应淘汰加工成本高、能耗高、资源利用效率低的小炼油;推进现有炼油厂的技术改造,在提高油品质量和轻油收率的同时,扩大现有炼油厂规模;优化炼油布局,适度新建大型炼厂,发挥加氢型炼厂轻油收率高、生产过程清洁的优势,发展加氢型、全加氢型炼油厂。根据资源的可获得性、价格等因素,因地制宜,大力发展为炼油过程供氢的煤、天然气、沥青、石油焦制氢,彻底淘汰石油馏分油直接制氢。

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