资源与节约——依靠技术创新推动企业节能降耗

资源与节约——依靠技术创新推动企业节能降耗1目录1序言2国内外能源消费情况3新理念支撑下的中国新一代炼油厂4坚持技术进步,不断创造节能降耗新水平——高桥石化“九五”、“十五”节能回顾5问题和建议6结束语21.序言我国经济持续高速增长的势头、人口基数庞大并仍在不断膨胀的现象、自然资源的大量消耗、区域发展不平衡等，均对21世纪的能源、环境与发展造成巨大压力。我国政府远见卓识，在国内、国际总体发展趋势的背景下，早在1996年就正式把可持续发展作为国家的基本战略，引起了国际社会的巨大反响。目前我们正处于一个既不能走世界发达国家先污染、后治理的老路，又不能不把发展置于优先位置的两难境地之中。3美国是当其人均国民生产总值GNP（GrossNationalProduct）达到11000美元（1980年不变价格）、日本是当其GNP达到4000美元（1980年不变价格）时,才开始大规模的环境治理（WorldBank，1986）。要求中国在目前人均GNP1000美元左右的发展阶段上，动用大量资金投入环境治理显然是不现实的；但与此同时，我们在环境问题上亦不能无所作为。因而，如何解决环境与发展之间的矛盾，如何在二者之间寻求合理的均衡点，是摆在我国未来的严峻任务，也是摆在21世纪我国石油炼制工业和世界级大型炼厂建设的严峻问题。提高资源利用效率，降低能源消耗是减轻环境问题的有效途径。1.序言（续）42.国内外能源消费情况2.1世界能源消费情况2.1.1世界能源消费现状石油是重要的能源和化工原料，在国民经济中占有重要的地位。38.5%23.7%24.7%6.6%6.5%石油天然气煤炭核能水电2001年世界一次能源消费结构52001年世界一次能源消费总量为9124.7百万吨油当量，比2000年增加0.3％；与1990年相比，11年间年平均增长率为1.05％。从国家看，世界一次能源消费量位居前四位的国家依次为美国、中国、俄罗斯和日本，其能源消费量占全球总量的46.3％，其中美国占24.5％（约1／4），中国占9.2％，俄罗斯占7.0％，日本占5.6％。2.国内外能源消费情况62.1.2未来世界能源需求预测据世界能源署预测，2010年世界一次能源需求总量将达到11131百万吨油当量。能源种类消费量所占比例（％）石油427238.4天然气279425.1煤炭270224.3核能7536.7水电2742.5其它可再生能源3363.0总计11131100预测2010年世界一次能源需求结构单位：百万吨油当量7据预测，2010年中国一次能源需求总量为1302百万吨油当量，与2001年相比，将增加55％，9年间年均增长率为5.0％；且占世界总量的11.7％，比2001年增加2.5个百分点，即在世界能源消费中，中国所占比重将逐步提高。总之，石油在国际能源消费中所占比重已达38.5％，预计2010年将基本保持不变。而目前中国一次能源消费量已占全球总量的9.2％，仅次于美国，居世界第二位。2.国内外能源消费情况82.2中国能源生产和消费情况2.2.1中国能源生产和消费现状中国有丰富的煤炭资源，长期以来，中国能源消费经煤炭为主，1953年煤炭在能源消费结构中占94.3％，石油仅占3.8％。之后原油产量稳步上升，2001年石油在中国能源消费结构中已占23.6％。2.国内外能源消费情况91990年2001年能源种类消费量比例％消费量比例％2001／2000变化％石油1638516.63115223.6-2.8天然气20722.133002.5-1.3煤炭7521276.28844067.02.7水电50345.191086.92.8总计987031001320001001.32001年中国一次能源消费结构单位：万吨油当量2.国内外能源消费情况10虽然我国能源消费结构已得到了较大的改善，石油所占比重有了较大的提高，但与国际能源消费结构相比，我国石油、天然气所占比重仍然较低，其中石油低近15个百分点，天然气低21个多百分点，而煤炭高出42个百分点，煤炭仍在我国能源消费结构中居主导地位。2001年中国一次能源生产结构单位：万吨标准煤1990年2001年能源种类生产量比例％生产量比例％2001/2000变化％原油1974519.02444220.24.8天然气20792.041143.413.1煤炭7711074.28228068.0-4.5水电49884.8101648.415.9总计10392210012100010013.1112.2.2中国能源需求的预测2005年中国一次能源生产及需求结构单位：万吨标准煤产量需求量能源种类单位数值所占比重％数值所占比重％煤炭万吨11720063.412240959.5原油／石油万吨1650017.92674526.0天然气亿立方米5005.05004.6水电亿度35583558电力总量亿度1773610.8177369.9能源总量万吨标准煤1320010014695210012能源种类需求量所占比例（％）石油33625.8天然气574.4煤炭85465.6核能231.8水能292.2其它可再生能源30.2总计1302100今后中国能源消费结构将进一步改善，虽然煤炭仍将占据主导地位，但其所占比重将逐下降，石油和天然气所占比重将不断提高；而在一次能源生产结构中，中国原油所占比重将继续下降。因此，未来国内原油产量仍然满足不了石油需求量，其供需矛盾将日益突出。预测2010年中国一次能源需求结构单位：百万吨油当量132.2.3中国石油利用效率分析中国的能源消耗量高，浪费严重，节能潜力大。1990年中国每万元GDP的一次能源消耗量、石油消费量分别为2.90吨标准煤、0.337吨，虽然2000年分别下降到1.43吨标准煤、0.232吨，10年间年平均节能率为7.3％、节油率为3.8％，但中国能源消耗量仍然偏大。2.国内外能源消费情况14一次能源消耗石油消耗消费总量单位消费量消费量单位消费量年份(万吨标准煤)(吨标准煤/万元GDP)(万吨)(吨油/万元GDP)1990987032.90114860.33719911037832.79123840.30919921091702.57133540.31419931159932.40147210.30519941227372.26149560.27519951311762.18160650.26719961389482.11174360.26519971377981.93196920.27619981322141.71198180.25619991301191.57211310.25520001302971.43211450.23220051469521.17267450.213历年来中国一次能源和石油消费情况15据统计，1996年世界平均每百万美元GDP平均消耗一次能源为397吨油当量，按同口径计算，中国每百万吨GDP消耗能源为1172吨油当量，比世界平均水平高出1.95倍；2000年仍高出1倍。特别是中国的石油利用率明显偏低，2000年中国每万美元GDP的石油消耗量为2.2吨，相当于日本的2.75倍，美国的1.54倍，印度的1.1倍。如果不把中国过高的能源消耗，尤其是石油消耗降下来，这必将制约中国国民经济实现可持续发展。16国家1970年1975年1980年1985年1990年1995年2000年美国2.22.21.91.61.41.41.3法国1.41.41.20.90.80.70.7德国1.41.31.10.90.80.80.7意大利1.41.31.10.90.80.80.8英国1.71.41.110.90.80.7日本1.51.51.20.90.90.90.8印度1.71.61.8222.12中国2.95.55.53.532.32.2部分国家石油消费与GDP的关系单位：吨／万美元17中国由于石油资源相对不足，一次能源生产、消费长期以煤炭为主，尽管国内通过加大石油勘探开发力度增产原油与扩大原油进口并举，石油所占比重有所提高，但2000年和2001年仅分别为20.2％、23.6％，而煤炭分别占67.0%、68.0％，预计未来国内石油供需矛盾将日益突出。同时，中国能源消耗量偏高，与国际发达国家相比，其石油利用率较低，说明未来仍有较大的节能潜力。183.新理念支撑下的中国新一代炼油厂3.1炼油工业面临着巨大挑战人类社会经济发展的历史证明，石油炼制是一个极其重要的行业。它把石油和天然气转化为各种燃料，润滑油和石油化工及化纤产品，大大改善和提高了人类的生活质量。从全球而言，它加工的原料比其他任何一个行业都多。目前，全世界石油炼制总加工量大约是35亿t/a左右，超过处于第二位的钢铁工业4倍。193.221世纪石油炼制发生变化的基本论点⑴21世纪大部分时间内，世界在很大程度上将继续依赖石油、天然气等石化烃类，满足能源和石化产品的需求。⑵预计未来20～30年，环保要求、变化的社会需求、竞争的压力将迫使炼油企业进行改造与重塑，使炼油企业向炼油—石化一体化企业发展。⑶炼油厂的这些转变，将需要对炼厂物流的化学特征等有更深的理解与认识，需要有更多的新催化剂、新工艺、新设备、新型工程技术和信息技术做支撑。3.新理念支撑下的中国新一代炼油厂203.3炼厂的发展历史和对我们的启示⑴炼厂的演变分离和热加工阶段催化加工阶段定量反应工程阶段汽车石油化学品环境蒸馏热裂化沸石催化剂催化重整催化裂化反应工程实时优化组成模型自动化动力学模型3.新理念支撑下的中国新一代炼油厂21⑵当今的炼油厂原油黑色产品：•石油焦•船用燃料油润滑油：•溶剂精制油•催化精制油•合成油运输燃料：•新配方汽油•优质柴油•喷气燃料石油化学品：•对二甲苯•轻质烯烃3.新理念支撑下的中国新一代炼油厂22当今的炼油厂确实取得了骄人的成就：较高的转化率通过深度转化把每桶原油按所需要的比例转化成为各种燃料和润滑油品，使每桶原油所产生的价值比以往任何时候都要高。生产较清洁的汽、柴油。生产优质润滑油。将全部渣油经济有效地转化为优质产品。在石油炼制过程中不（少）产生和排放废物，并且不消耗大量能源。23全部产品应是符合环保要求的清洁产品。炼厂能适应加工组成和性质变化较大的各种原油，并且可大幅度改变产品分布，能经济有效地满足市场需求或价格的变化。快速分析原油和中间产物的分子组成，在加工过程中跟踪“单个分子的运动”情况，通过实时操作，获得理想的产品组成，以获取最大的经济效益。用组成工艺模型在实时的基础上优化整个炼油厂的生产，充分实现预期的价格（价值）。24⑶对我们的启示首先是科学技术和工程技术的进步带动了炼油技术的不断发展，21世纪炼厂的面临的重大问题，产生了对科技的极大社会需求。其次，面对目前的社会环境，未来炼厂应作出某些能够产生全新推动力的假定推测：如果……那会怎么样：如果世界各国都规定排入大气中CO2的数量限制，那会怎么样？如果车辆制造商成功地制造出工业上可行的绿色车辆，这种车辆采用与以往不同的燃料，不同的动力传动系统并需要不同的润滑油，那会怎么样？如果生产微生物的生物工程技术（这些微生物能有效地催化石油炼制过程中的反应或直接生产所需要的石油产品与化学品）取得突破性进展，那会怎么样？上述无论哪种情况，不仅是可能发生的，而且有可能早在2010年就开始对炼油产生重大影响。为了适应这些情况，炼油工业将更加需要依靠科学和工程技术的进步。253.4未来炼厂21世纪炼厂将是：清洁化智能化高价值的工厂。3.新理念支撑下的中国新一代炼油厂2621世纪的炼厂——清洁化、智能化和高价值的工厂可回收利用的物质专用产品c-c-c-c-c-c=c洗涤剂Cn油墨油聚α烯烃R润滑油RR电力运输燃料清洁汽油CC-O-C-C-CC-C石油化学品C-C=CC=C原油27⑴清洁化——清洁生产和生产清洁产品清洁生产——企业生存和可持续发展的基本条件清洁化意味着它将是环境友好的，各种排放达到控制指标和总量控制要求，甚至实现“零”排放，炼厂具有良好的“生存环境”；