低碳經濟煉油業挑戰及發展
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低碳經濟是在可持續發展理念的指導下，通過技術創新、制度創新、產業升級轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。低碳經濟是以構筑低能耗、低排放的經濟模式為特征，是人類社會繼工業文明之后的又一劃時代的進步。發展低碳經濟，其內涵就是要依靠技術創新、制度創新，轉變經濟發展方式，提高能源利用效率，創建新型的清潔能源結構。因此，發展低碳經濟，對以烴加工為主要任務的煉油工業來說，既帶來了機遇，也不可避免地帶來了諸多挑戰。本文簡要介紹中國煉油工業的發展現狀，分析低碳經濟下中國煉油工業面臨的挑戰，并對中國煉油工業的發展提出看法和建議。
2中國煉油工業發展現狀
煉油工業作為國家的基礎能源和原材料產業，在經濟社會發展中具有重要作用。伴隨著國家經濟發展，我國煉油工業發生了翻天覆地的變化，成為支撐國民經濟持續健康發展的重要力量，并在世界煉油工業中占有舉足輕重的地位，原油加工能力名列世界第二。
2.1依靠自主開發與建設，煉油工業規模及實力位居世界前列
新中國成立時，我國原油加工能力僅為170kt/a，隨著大慶、勝利、遼河等一批大型油田的發現和開發，以及中國煉油工業“五朵金花”等自主創新技術的成功研發，我國煉油工業快速崛起。自20世紀60年代起，經過不到20年的努力，煉油能力從1964年的10Mt/a提高到1983年的100Mt/a；又經過不到15年的努力，到1996年又增加煉油能力100Mt/a。進人21世紀以來，我國煉油工業的發展不斷加快。只需短短的5年時間，就可以實現煉油能力增長100Mt/a的目標。尤其是“十一五”期間，隨著海南煉化、廣州石化、青島煉油、大連石化、蘭州石化以及獨山子石化等新建及改擴建煉油工程的相繼建成投產，我國煉油能力已從2005年的353Mt/a提高到了2009年的490Mt/a，年均增長8.5%，中國煉油工業已經成為亞洲乃至整個世界煉油能力增長的主力軍。2005～2009年間，我國煉油能力的增長約占亞太地區煉油能力增量的65%，占世界煉油能力增量的60%左右。2009年，我國煉油能力位居世界第二位，約占亞太地區煉油能力的35，占世界煉油能力的11%。我國國有石油公司的綜合實力顯著增強，中國石化、中國石油兩大集團公司分別位居2009年世界最大煉油公司排名的第3位和第5位，躋身《財富）））2010年度世界500強企業的第7位和第10位。2010年是我國煉油工業“十一五”建設的收官之年，天津石化、洛陽石化、吉林石化、廣西石化等一批改擴建及新建煉油工程相繼建成投產，國內煉油能力將突破500Mt/a。上述這些重點項目的建成投產，為煉油工業優化產業布局、提升規模實力、提高國際競爭力發揮重要作用。
2.2依靠結構調整，煉油工業大型化、基地化、一體化發展成效顯著
“十一五”期間，我國煉油工業在做大規模總量的同時，遵照“調整結構、規模發展、優化配置、提高質量”的發展方針，加大結構調整，優化產業升級，實現規模化、基地化、煉化一體化發展，成效顯著。（1）依靠產業布局調整，實現集約化發展。我國煉油工業堅持貼近資源、貼近市場的布局原則，結合煉油廠原油適應性改造和油品質量升級工程，做大做強沿海企業，做精做優內陸企業。與此同時，下決心關停了一批規模小、物耗能耗高、環境污染嚴重、安全隱患突出的小煉油裝置和企業。與“十五”末相比，國內千萬噸級煉油基地已從2005年的9座增加到2009年的17座；同時中國石化、中國石油兩大公司煉油廠的平均規模已從4.9Mt/a提高到近6.1Mt/a。原油加工企業的布局進一步向港口條件優越、交通運輸發達、市場需求旺盛的東部沿海地區轉移，已形成環渤海、長三角和珠三角的三大煉化企業群，其煉油能力已占全國一次加工總能力的70%左右。（2）依靠裝置結構調整，形成特色化的原油深加工路線。“十一五”期間，為突破國內原油資源短缺的制約，我國煉油工業充分利用國際國內資源，加大原油進口力度，原油進口量以年均12%的速度增長，其中高硫原油的主要來源地——中東原油的進門量年均增長12.9%，重質原油的主要來源地——南美地區原油進口量年均增長近30%。為適應含硫、含酸、重質等劣質原油加工的需要，煉油工業在堅持走深度加工路線的基礎上，加大裝置結構調整的力度。突出表現在：高硫原油加工能力顯著增加。2005-2009年間，中國石化、中國石油兩大集團的高硫原油加工能力已從50Mt/a以上提高到130Mt/a以上，占一次加工能力的比例從17%提高到35%左右；以催化裂化、加氫裂化、重油加氫、延遲焦化為代表的深加工裝置能力進一步增長，占加工能力的比例從56%提高到59%，并且裝置結構發生較大變化。其中，催化裂化裝置所占比例從33.2%降至28.5%，加氫裂化裝置比例從7.4%提高到11%，重油加氫裝置比例從1.8%提高到3.7%，延遲焦化裝置比例從14%提高到16%。與此同時，隨著環境保護要求的提高，國內汽油、柴油質量升級步伐的明顯加快，加氫裝置的比例大幅度提高。截止到2009年，兩大集團的汽油、煤油、柴油加氫精制裝置的比例已提高到32%，比2005年提高了11百分點。（3）依靠產品結構調整，資源利用率不斷提高。2005～2009年間，在國內交通運輸業快速發展的推動下，國內成品油表觀消費量以年均7%的速率增長，而重質燃料油表觀消費量以年均7.5%的速率下降。為適應市場需求變化，最大限度地生產交通運輸燃料，煉油工業加大了產品結構調整力度。與2005年相比，2009年國內汽油、煤油、柴油三大類成品油收率從59%提高到61%，燃料油收率從8.2%下降至5%；中國石化、中國石油兩大集團原油加工的綜合商品率均提高1百分點，達到93.9%；輕油收率提高2.2百分點，達到75.5%，資源利用水平顯著提高。在產品收率提高的同時，車用汽油、柴油質量也在不斷提升。“十一五”期間，國內車用汽油質量從2005年7月1日起執行新標準到目前執行國111標準，硫含量從500μg/g降至150μg/g。車用柴油將在2011年6月執行國Ⅲ標準，硫含量由500μg/g降至350μg/g。北京、上海已分另于2008年和2009年執行了相當于歐Ⅳ排放標準的車用汽油、柴油地方標準，硫含量均降至5oμg/g，廣州也已經開始執行相當于歐Ⅳ排放標準的車用汽油地方標準。
2.3依靠自主開發技術，創新能力持續增強
通過自主研發，全面掌握當代世界主要的先進煉油技術。在20世紀60年代成功培育出中國煉油技術“五朵金花”的基礎上，我國煉油工業又先后開發成功重油催化裂化、超低壓連續重整、中高壓加氫裂化、渣油加氫等一系列具有自主知識產權的成套技術，部分技術達到國際先進水平。具有獨創性的催化裂解技術（DCC），不但在國內建成數套大型工業生產裝置，還出口到泰國等國家。“十一五”期間，為滿足劣質原油加工和汽油、柴油質量升級的需要，煉油的催化劑及工藝技術水平不斷提高。不僅研發出催化裂化汽油降烯烴、汽油選擇性加氫脫硫、柴油深度加氫脫硫等系列催化劑，還自主設計和建設了不同規模的S-Zorb催化裂化汽油吸附脫硫裝置，MIP-CGP，RDS/RFCC等汽油脫硫、降烯烴和超低硫柴油生產工藝等技術已在一批企業推廣應用。目前，煉油工業不僅可以生產低硫和超低硫汽油、柴油產品，還可以根據原油品種、產品結構和質量標準，優化選擇加工工藝技術的組合。依靠自主創新，已經擁有成套建設千萬噸級煉油廠的能力。近年來，煉油廠改擴建和新建工程中生產裝置的加工規模屢創新高。12Mt/a常減壓蒸餾，3.5Mt/a重油催化裂化、4.0Mt/a加氫裂化、2.1Mt/a催化重整、3.1Mt/a渣油加氫、4.2Mt/a延遲焦化（兩爐四塔），4.1Mt/a柴油加氫等大型生產裝置，都已經成功投產，裝置大型化的優勢得到充分顯現。
2.4依靠煉化一體化發展，綜合競爭力不斷增強
近年來，煉化一體化發展已成為煉化企業提高綜合競爭力、抵御市場風險的重要手段，煉化一體化發展已作為指導思想之一被寫入國家《石化產業調整與振興規劃》之中。“十一五”期間，依托千萬噸級大型煉油廠的建設，結合大型乙烯工程的新建或改擴建，已經形成了燕山石化、齊魯石化、上海石化、揚子石化、茂名石化、福建煉化、天津石化、鎮海煉化、大慶石化、獨山子石化、蘭州石化、吉林石化、撫順石化、惠州石化等大型煉化一體化基地，使原油資源配置和利用更趨優化，煉化企業在保證交通運輸燃料生產的基礎上，努力增產石化原料，積極提高石化原料的質量，充分發揮公用工程系統的整體優勢，企業綜合競爭力及抗風險能力顯著增強。
2.5節能減排力度持續增強，效果日益顯著
近年來，應對氣候變化、實現可持續發展已成為世界各國、各行業面臨的一項緊迫而又長期的任務。中國煉油工業始終堅持把節能減排放在突出的戰略位置，不僅擔負起發展經濟、保障供給、實現效益最大化的經濟責任，更擔負著節約資源、保護環境的社會責任。近年來，從加強管理、調整結構、創新技術等方面，切實推進節能減排，取得了明顯的成效。（1）以強化管理促進節能減排。多年來，煉油企業在不斷做大經營規模的同時，始終堅持把節能減排擺在突出的戰略位置。以精細化管理為手段，持續提升節能減排水平。在集團公司層面，各大石油公司建立健全節能減排的組織管理體系，大力推行節能減排工作問責制和目標考核制等多種管理措施，為企業貫徹落實節能減排任務提供宏觀指導。在企業層面，通過設置節能減排主管部門和管理崗位等措施，形成了職責明確、協調有效的節能減排管理網絡。（2）以技術進步促進節能減排。多年來，煉油工業不斷加大技術投入，全面推廣已列入國家發改委重點推廣技術的八大成熟節能技術，并結合自身實際情況重點開發及推廣了一系列實用的節能減排技術，促進節能減排技術水平的不斷提升。尤其是“十一五”期間，以突破關鍵技術為主攻方向，廣泛開展科技攻關，對常減壓蒸餾、催化裂化、加氫裂化、催化重整等重點裝置，以及加熱爐、鍋爐等高耗能設備實施節能技術改造；還通過實施裝置熱聯合、換熱網絡優化、加熱爐強化傳熱技術、變頻調節技術、低溫熱利用等節能技術，以及循環水系統優化、凝結水回收等節水技術，實現裝置能耗和用水單耗指標的持續下降。2005～2009年間，中國石化、中國石油兩大集團的煉油平均綜合能耗從3.051GJ/t下降到2.671GJ/t，下降12.5%；加工每噸原油耗新鮮水量從0.82t降至0.55t，下降32.9%。按2009年加工原油310Mt計，相當于減少能源消耗1.18×108GJ、節約新鮮水用量83.7Mt。
2.6信息化建設和應用水平不斷提高，企業管理水平明顯提升
煉油企業信息化建設與應用的全面推進，在提升管理水平和提高競爭力等方面成效顯著。突出表現在：（1）以ERP為核心的經營管理平臺對煉油企業的經營管理和輔助決策的支撐作用成效顯著。企業通過ERP系統，實現物流、資金流、信息流“三流合一”，使生產經營流程得到優化；通過實現財務“一本賬”、物資“一個庫”等信息化手段，使企業規范化、精細化管理能力大幅提升，生產效率和經濟效益顯著提高。（2）以生產營運指揮系統為核心的生產營運平臺為生產經營優化與決策提供有力支持。企業利用煉油生產過程實時監控功能，動態跟蹤各企業生產裝置運行情況，實施適時調度，支撐裝置“安、穩、長、滿、優”運行，確保煉油生產計劃完成；供應鏈系統的深化應用，在支撐原油采購、煉油加工方案優化、降本增效上發揮了顯著作用；煉油企業信息應用系統在優化原油資源結構、優化生產方案和產品結構、優化船期、庫存和檢修安排等各個方面，降本增效突出；流程模擬系統的應用，實現了生產過程的模擬仿真，為原油加工、裝置運行和維護提供技術支撐；先進過程控制（APC）系統的平穩運行為裝置節能降耗、提高產品收率和質量做出了重要貢獻。
3低碳經濟對中國煉油工業的挑戰
我國發展低碳經濟，一方面是要積極承擔環境保護責任，完成國家節能降耗目標；另一方面是要調整經濟結構，提高能源利用效率，發展新興產業，建設生態文明。這是實現經濟社會發展與資源、環境“友好”雙贏的必然選擇。我國政府鄭重承諾，到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，并將減排目標作為約束性指標納人國民經濟和社會發展的中長期規劃。在發展低碳經濟的大背景下，我國煉油工業發展將面臨以下嚴峻挑戰：
（1）原油資源劣質化的挑戰。我國正處在工業化、城鎮化加快發展的重要階段，在今后較長一段時期內，國民經濟的又好又快發展將拉動石油產品需求保持穩步增長。預計到2015年，國內石油需求將突破500Mt，2020年將增加到600Mt左右。但從國內石油生產來看，開采難度不斷加大，成本呈現逐年上升趨勢。預計2015～2020年，國內原油產量將保持在200Mt左右，致使我國石油對外依存度預計將從2009年的53%上升到2015年的62%左右和2020年的68%左右，資源穩定供應的挑戰日益嚴峻。此外，從國內和國際石油資源剩余儲量看，高硫、重質等劣質原油比例逐年上升。國內石油探明儲量的品位在不斷下降，低滲、超低滲、超稠油儲量所占比例不斷加大。全球低硫、輕質原油的產量不斷減少，含硫、重質原油的產量不斷增加。2009年，以生產低硫原油為主的亞太、西歐（主要是英國）、非洲地區的原油探明儲量僅占全球原油探明儲量的13%左右；以生產含硫原油為主的中東地區原油探明儲量約占全球的56.6%；以生產重質原油為主的拉美地區原油探明儲量約占全球的14.9%。從原油實際加工情況看，近年來我國加工原油劣質化趨勢明顯。如2009年中國石化集團公司煉油企業加工含硫、含酸原油的比例已達到80%左右，其中高硫、高酸劣質原油的比例達到49%。原油資源的劣質化必然促使煉油工業完善加工手段，提高加工深度，但同時必然帶來煉油加工復雜度、苛刻度的提高，對節能減排將構成嚴峻挑戰。
（2）產品清潔化的挑戰。在發展低碳經濟、綠色經濟、實現可持續發展的大形勢下，對石油產品的環保法規要求和質量要求日益嚴格。全球車用汽油、柴油質量升級十分迅速，歐洲、美國、日本等發達國家或地區的汽油、柴油質量都已達到硫含量為10μg/g以下的超低硫標準。我國油品質量升級步伐也明顯加快，2010年全國已經執行了汽油的國Ⅲ標準，2011年6月將執行車用柴油的國Ⅲ標準，北京市已經開始醞釀執行相當于歐V排放標準的汽油標準。生產高質量的清潔油品已成為我國煉油工業當今發展必須要解決的重點問題之一，生產清潔汽油、柴油的關鍵是降低硫含量，這就需要大幅增加加氫精制裝置的能力。因此，如何以低碳排放獲取廉價氫源將是石油產品清潔化面臨的最棘手挑戰。
（3）低能耗、低排放的挑戰。自我國2004年頒布第一個《節能中長期專項規劃》以來，有關節能減排的法律法規日趨嚴格。2007年6月，我國正式《中國應對氣候變化國家方案》，把能源生產、轉換，提高能源效率與節約能源，減少工業生產過程、農業、林業和城市廢棄物等列為減緩溫室氣體排放的重點領域，并大力推進鋼鐵、有色金屬、石油化工等領域的節能技術開發和推廣應用。當前，國家有關部門正在按照到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的目標，制定相應的行業約束性指標，并將對行業發展提出具體要求。為此，煉油工業需要付出巨大的努力，任務十分艱巨。
（4）替代燃料與傳統石油基燃料爭奪市場空間的挑戰。為減少對石油資源的過度依賴，實現能源資源多元化已成為全球能源工業的必然趨勢，一方面拓寬了煉油工業的原料來源，另一方面也使煉油工業面臨著新的市場競爭。近年來，在高油價的推動下，煤制油以及生物燃料等替代燃料發展迅速。國內煤炭的直接和間接液化制油示范工程都已獲得成功，多個以非糧為原料的燃料乙醇項目正在穩步推進，生物柴油工藝不斷取得新突破，混合動力和電動汽車發展十分迅速，天然氣的快速發展也帶來LNG，CNG燃料替代的日益增多。根據國家《可再生能源中長期發展規劃》，到2020年，國內生物燃料乙醇年利用量將達到10Mt，生物柴油年利用量將達到2Mt。從煉油工業角度講，這會給石油基燃料帶來新的市場競爭壓力，同時將為煉油工業產業結構調整開拓新的思路。
4低碳經濟下中國煉油工業發展
發展低碳經濟是中國煉油工業轉變發展方式的關鍵。為此，提出如下建議：
（1）加快結構調整，促進發展方式轉變，實現產業優化升級。堅持“大型化、基地化、一體化、集約化”的發展模式，堅持立足現有企業改擴建和適當新建的發展原則，加快發展環渤海、長三角、珠二角以及中西部的煉化企業集群，加速淘汰能耗高、物耗高、成本高、資源浪費、污染環境的落后生產能力和設施；積極打造資源利用率高、加工靈活、環境友好、具有較強國際競爭力的煉油企業。
（2）堅持煉化一體化發展，提高能源資源利用效率。充分發揮煉化一體化發展的優勢，依托千萬噸級煉油廠和大型乙烯工程改擴建及新建的項目，加強公用工程系統的優化整合，實施煉油化工產業鏈之間的資源整合和優化。提升資源利用效率，提高資源使用價值，降低成本，提高企業的抗風險能力和整體競爭力，實現煉油、化工的協同發展。
（3）加強技術創新，為煉油工業低碳發展提供技術支撐。加快開發具有自主知識產權、具有國際競爭力的煉油新技術，滿足劣質原油加工以及高品質清潔燃料生產所需成套技術的需要。繼續加大科技投人，積極研發節能、環境友好以及替代能源新技術，為實現低碳發展提供技術支撐。另外，要從戰略高度研究煉油工藝的革命性技術創新，如分子煉油等。
（4）為消費者提供清潔的高品質燃油產品。積極采用新工藝、新技術、新設備，調整裝置結構，優化汽油、柴油組分，努力降低汽油、柴油硫含量以及各種雜質含量，提高汽油辛烷值、柴油十六烷值，實現低成本汽油、柴油質量升級，增產清潔高品質油品。
（5）狠抓節能減排，實現綠色發展。堅持把提高能效、節能減排、環境保護作為促進煉油工業低碳發展的重要措施。進一步加大節能減排等先進技術的研發與應用力度，尤其是加快催化裂化再生煙氣、加熱爐煙氣、工藝排氣以及電站排氣中二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等處理技術的創新和應用。同時，加大對節能減排的監管力度，不斷提升管理水平。力爭通過對資源的有效循環和清潔利用，實現煉油工業發展的經濟效益、環境效益、社會效益相統一。
（6）加大信息化應用力度，改造和提升煉油工業。堅持以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化的發展模式，大力開展煉油信息系統的集中、集成和深化應用。通過信息化不斷完善和提升企業經營管理、生產執行與優化、先進過程控制與優化等信息系統，加強生產裝置、公用工程等系統的信息化應用，加大信息化對煉油企業節能減排的支撐，進一步增強信息化對煉油工業低碳發展的支撐力度。
（7）加強與替代燃料的結合，實現資源多元化及產品多樣化。積極適應煤炭、天然氣、生物質等替代燃料的較快發展，努力實現煉油廠加工原料的多元化。“油煤共煉”、“油氣共煉”將是我國煉油企業的發展方向之一，在條件允許的煉油廠可從煤炭中獲取廉價氫，采用IGCC技術建設公用工程島，優化資源利用。在天然氣資源豐富的邊遠地區發展天然氣合成油，在生物質資源充足的地區發展生物燃料，并實現與煉油廠的有機銜接。通過石油、煤炭、天然氣以及生物質等資源的綜合優化利用，實現原料來源多元化，各種資源優化利用。
