重视节能发展现状 深思节能发展方向
——石油和化工行业节能发展现状和“十三五”节能方向探讨
□ 中国石油和化学工业联合会节能与低碳发展处 李永亮
石油和化工行业节能发展现状
节能降耗目标锁定低端高耗能产品
石化行业属于国民经济中高能耗的产业部门，其能耗约占工业能耗的18%，占全国总能耗的13%。行业内部的能源消费主要集中在包括能源生产加工和基本原材料制造的12个子行业部门，具体是原油加工和石油产品制造、氮肥制造、有机化学原料制造、石油天然气开采、无机碱制造、无机盐制造、塑料和合成树脂制造以及合成纤维制造等12个子行业。它们每一子行业的年能源消费量均超过800万吨标煤，而其能源消费量之和则超过行业总能耗量的90%。其中又以原油加工和氮肥制造两个子行业能源消费比重最大，其能耗量之和已超过全行业能源消费量的40%以上。
石化行业内的低端、高耗能产品都集中在这12个子行业领域，这就为行业节能降耗的研究锁定了目标。2005～2013年石化行业能源消费量统计见表1。
1.能源结构特点决定我国部分化工产品能耗偏高
能源是石化产品的主要生产原料 对于石油化学工业而言，能源不仅是动力和燃料，而且也是产品的生产原料。以能源为原料的典型高耗能产品有合成氨（氮肥）、乙烯、丙烯、电石、黄磷、甲醇等。以能源为原料的产品的能源消费量，已超过行业能耗量的1/2。因此，能源成本必然对产品生产产生较大的影响。以合成氨为例，其能源成本占产品成本的70%以上，能源价格的高低是这些产品生产盈亏的重要因素。
能源消费以煤为主 石化行业能源消费以煤为主，这是由我国能源资源的固有特点以及行业特点所决定的。我国是个煤炭资源相对丰富但缺油、少气的国家。这种状况决定了我国工业部门终端能源消费结构将主要依赖煤炭资源，煤炭占整个能源消费构成的70%。
2.结构节能大有潜力可挖
部分石化行业领跑者企业能效水平居于世界先进水平 经过多年的不懈努力，我国石油和化工行业能效水平得到了较大提升，与国际先进水平差距逐步缩小，部分企业的能效已经位居世界先进水平，甚至是领先水平。例如，在原油加工行业中，中国石化青岛炼油化工有限责任公司无论从工艺技术来看，还是从管理水平来看，都是世界能效一流的炼化企业；在乙烯行业中，扣除原料因素，上海赛科石油化工有限责任公司90万吨乙烯装置能效水平位居世界前3名；在烧碱行业中，我国拥有全世界最先进的、能效水平最高的离子膜电解装置，上海氯碱化工股份有限公司、新疆天业（集团）有限公司、天津大沽化工股份有限公司等在世界烧碱生产领域均处于领先地位。
重点耗能产品平均能效水平与世界先进水平有一定差距 2014年，中国石油和化学工业联合会通过对原油加工、乙烯、合成氨、甲醇等16个重点耗能产品的能效领跑者水平和行业平均水平的对比看到，如果在今后几年内，这16个品种的行业平均能效水平达到2013年度能效领跑者的水平，则可以实现约3550万吨标准煤/年的节能能力，占2013年全行业能耗总量的7.1%。
化工行业单位工业增加值能耗高于美国和日本 我国化工行业平均技术水平和产品结构与美国和日本还有一定的差距。近年来，我国化工行业工业增加值率为27%左右，而美国和日本则分别为52%和41%，这造成了我国单位工业增加值能耗高于美、日两国。2013年度重点耗能产品能效领跑者第一名水平和行业平均水平比较见表2。
行业节能近年举措不断
1.积极淘汰落后产能
2006～2012年间，中石化关停和淘汰落后炼油能力1620万吨，关停几十套小炼油、小化工装置及小型燃油锅炉，优化调减油库500多座，进一步精干了主业，降低了综合能耗。
能耗高、污染重的开放式电石炉全部被淘汰，2006～2012年累计淘汰电石落后产能591万吨，完成了国家下达的淘汰落后产能任务。
2.技术创新和技术改造
近年来，石油和化工企业积极投入资金，开展节能技术改造。炼油行业重点实施了炼油装置生产过程优化、公用工程能量系统优化等技改项目，提高了炼油系统和炼化装置能效水平；乙烯行业重点实施了裂解炉、压缩机等关键设备的优化和改造；合成氨和氮肥企业积极开展了气化技术优化改造、全低温变换工艺、低压低能耗氨合成技术、合成氨-尿素蒸汽自给等节能改造工程，推广了污水零排放技术。
3.加强企业节能低碳制度建设，提高管理水平
根据国家要求，石化企业耗能大户绝大多数都成立了节能领导小组，大部分领导小组组长由企业的主要负责人担任。
中石油将节能、节水等指标完成情况作为对总部机关业务部门和所属企业主要负责人经营业绩考核的重要内容，严格考核兑现。按照国家千家企业节能行动的考核要求，集团公司将发改委下达的“十一五”节能任务分解到所属重点企业，并签订“十一五”节能目标责任书。将节能减排年度目标列入对所属企业领导的年度业绩考核。
4.构建行业节能减排标准体系
至2014年12月份，国家标准化委员会正式公布了合成氨、煤制甲醇、烧碱、电石、黄磷等19个产品的能源消耗限额强制性国家标准。
部分企业与地方制定了各自范围内的能耗标准和相关管理规章、标准。例如，中石油制修订了节能节水的企业标准，加强了节能节水的统计和监测工作；神华集团编制了煤直接液化、煤制烯烃等企业能耗计算标准，并支持了相关能源消耗限额强制性国家标准的制订工作。
5.开展能效对标活动
中石化在内部选择能效水平高的企业（站、队、生产装置），作为节能示范和标杆开展对标活动，推广胜利油田、中原油田等先进企业节能达标的经验。中石油以加热炉为突破口，深入推进“红旗炉”竞赛和达标活动，促进精细化管理。中海油开展了与挪威石油公司的对标。2013年神华集团也下发了煤制油化工板块能效对标体系，启动了能效对标工作。
6.推进循环经济
石化工业由于其合成工艺的特征，是具有循环经济载体优势的产业。经过近年的发展，行业初步形成了以上下游产业一体化、原料减量化、废物再利用和资源化为基本思路，以化工园区为基本载体，大力发展循环经济的模式。国家发改委先后2批将25家石油和化工企业及园区列入循环经济试点单位。
山东海化集团积极探索海(卤)水合理开发、梯次综合利用的新路子，逐步实现了“一水六用”，形成了以碱系列、溴系列、苦卤化工系列、精细化工系列等四大产业链；磷肥行业在磷石膏再利用方面取得了很好效果。山东鲁北集团40万吨磷石膏制酸联产60万吨水泥装置，不仅把自产磷石膏全部吃光用尽，还消化了周边部分磷石膏、盐石膏和脱硫石膏。
表1 2005～2013年石化行业能源消费量 万吨标准煤
分行业 2005年 2010年 2011年 2012年 2013年
天然气和油气开采业 3711 3366 3615 3398 3678
石油加工、炼焦及核燃料加工业 11924 16377 16931 17517 18314
化学原料及化学制品制造业 23849 26309 29703 31542 33318
化学纤维制造业 1383 1198 1326 1397 1437
橡胶制品业 1137 898 864 1964 1983
以上合计 42003 48148 52439 55818 58730
扣除焦炭和核燃料加工能耗 36437 41179 44515 47557 50097
后石油和化工行业能耗
合计
表2 2013年度重点耗能产品能效领跑者第一名水平和行业平均水平比较 gce/吨产品
产品种类 能效领跑者 行业 2014年 节能潜力
第一名水平 平均水平 产量/万吨 /万tce·年-1
合成氨（无烟煤） 1093 1311 2800 610
合成氨（烟煤和褐煤） 1383 1594 1750 369
合成氨（天然气） 1022 1224 1150 232
甲醇（烟煤和褐煤） 1425 1695 1550 419
甲醇（天然气） 1141 1312 660 113
乙烯 741 836 1623 154
电石 823 1042 2234 489
烧碱（离子膜30%） 315 331 2577 41
聚氯乙烯（电石法） 192 307 1070 123
纯碱（氨碱法） 320 412 1180 109
纯碱（联碱法） 159 207 1240 60
炭黑 1716 2215 410 205
黄磷 2485 3180 96 67
磷酸一铵（传统法） 218 250 1380 44
磷酸一铵（料浆法） 210 230 345 7
磷酸二铵（传统法） 256 305 943 46
硫酸（硫磺制酸） -186 -130 4263 239
硫酸（硫铁矿制酸） -150 -115 2185 76
钛白粉（金红石型） 707 1553 142 120
钛白粉（锐钛型） 825 1205 51 19
氧化铁系颜料 705 830 64 8
合计 - - - 3550
行业节能面临约束性要求和突出问题
约束性要求
国民经济和社会发展“十二五”规划纲对节能的总体要求是：到2015年，单位国内生产总值能源消耗降16%，单位国内生产总值二氧化碳排放降17%。全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算)，比2010年的1.034吨标准煤下降16%( 比2005年的1.276吨标准煤下降32%)。“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。
突出问题
结构问题 能耗总量增速较快，行业经济运行指标增速放缓，万元工业增加值能耗量下降缓慢。
2011年石化行业能耗总量比2010年增长8.1%，达4.45亿吨标准煤，同期工业增加值增速为10.1%，万元工业增加值能耗仅下降1.8%，未能达到全年3.5%的目标。能源消耗量增速较高，工业增加值增速放缓的主要原因是大宗传统化工产品产能过剩和产量增长较快。相比2010年，2011年化肥产量增长12.1%，乙烯产量增长7.4%，烧碱产量增长15.2%，纯碱产量增长13.4%，甲醇产量增长36.3%。这些产品能源消耗总量占全行业50%左右，由于同期单位能耗强度下降较小，部分还略有上升，产能过剩严重，经济效益指标增速放缓或下滑，因此对行业万元工业增加值能耗降低的贡献度较小，或者起到了负面作用。
技术问题 先进、节能效果明显且易于推广的节能技术逐渐缺乏。
经过行业长期的努力，特别是2005年以来在节能方面的空前投入，石化行业很多先进且效果明显的节能技术和装备得到了大力推广。例如裂解炉空气预热技术、合成氨吹风气余热回收技术、膜级距离子膜电解槽、大型密闭式电石炉技术等，应用比例提高很快，取得了较好的节能效果和经济效益。这一点直接体现在过去几年里重点耗能产品单位能耗指标下降上。但是，随着行业整体技术水平的进入和节能工作的深入，节能效果明显、投入产出比适中、操作条件宽松、管理难度较小、易于推广的节能技术逐渐变少。
成效问题 单位节能量投资额上升，节能投入变大，节能效果相对减小。
经过过去几年的努力，石化企业为了完成国家下达的节能目标，能减的已减，能降的已降，好干的已干，节能潜力已经被挖掘了不少，剩下的大多是难啃的“硬骨头”，在同样的投入条件下，取得的成果则可能比较小。
产业问题 新型煤化工产业快速发展为行业节能工作带来较大负面影响。
近年来，煤制油、天然气、烯烃、乙二醇和二甲醚等新型煤化工产业发展很快，各地在建和拟建产能十分巨大，据不完全统计，全国煤制油在建和拟建产能600万吨，煤制天然气1500亿立方米，烯烃1200万吨。按照比较保守的设计值计算煤烃转换系数，即生产1吨产品所消耗的标煤吨数见表3。
以开工率70%计算，全国未来石油和化工行业年能耗总量将净增长3.2亿吨标煤，而这些项目的万元工业增加值较行业平均值高的多，如煤制天然气万元工业增价值能耗约为11吨标准煤，远高于2013年行业平均值1.78吨标准煤。
表3 生产1吨产品所消耗的标煤吨数
行业 费托合成油 煤直接液化 MTO、MTP、MTG 煤制天然气
煤烃转换系数 4.03 3.8 5.1 3.5
提高新建项目能耗门槛与产品精细化率
转型升级调整产业结构
积极推进炼化一体化和乙烯原料结构优化，提高资源综合利用效率；控制氮肥、磷肥、“三酸两碱”、电石等高耗能、大宗基础化学品的总量，淘汰或改造其中部分能耗高的产能和装置，提高新建项目的能效门槛；大力发展技术含量高、附加值高的产品，提高石油和化工行业的精细化率。
研发和推广节能技术
加快推进技术创新平台的建设，积极开展高效节能、节水、资源综合利用等共性关键技术的攻关，强化原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，形成一批对行业发展整体带动性强、对资源可持续开发具有战略意义、拥有自主知识产权的关键核心技术。加快节能、节水技术推广应用，做好新技术的产业化示范。
夯实节能管理基础
一是进一步加强组织企业节能组织体系建设。企业负责人重视是做好节能工作的前提，应当延续“一把手”亲自过问推进企业节能目标实现的重大问题的好做法。
二是加强节能队伍建设。石油和化工企业，特别是重点耗能企业，应当下决心解决节能人员配置不到位、兼职现象普遍和人员变化频繁等问题，将优秀的管理和技术人才充实到节能岗位。
完善重点耗能产品能源消耗限额标准体系
工业产品能源消耗限额强制性国家标准，是我国推进节能工作的重要技术法规。制订并实施能源消耗限额强制性国家标准是行业组织的一项重要任务，我们要努力完善覆盖行业主要耗能产品的能耗限额标准体系，并且积极组织标准的宣传工作，为淘汰落后产能、节能评估审查、能效对标等工作提供依据。
推动节能信息化和智能化建设
支持产学研结合开发生产信息化、智能化管理技术，鼓励重点用能、用水和污染物排放企业推进信息化、智能化建设，例如企业能源管理中心建设。应用能源资源消耗信息化管理和分析系统。到“十三五”末，在石油化工、合成氨、氯碱、电石、纯碱、无机盐、橡胶等行业建成一批企业能源管理中心。
创新节能工作机制
石油和化工企业应充分利用国家相关政策，尝试采用合同能源管理实施节能改造，大型重点用能企业可以利用自身技术优势和管理经验，组建专业化节能服务公司。重点耗能企业都应当开展能效对标工作，要以控制能耗总量、优化能源结构、提高能源利用效率为重点，选取一批关键性技术经济指标来开展对标。
推进清洁生产循环经济
“十三五”时期，继续按照“减量化、再利用、资源化”的原则，提高能源、资源利用率，减少污染物的产生和排放，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出。总结硫酸、磷肥、氯碱、纯碱、农药、橡胶等行业推进循环经济工作的成功经验，并将这些经验推广到全行业。