引言
石油制品制造業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)和能源消耗的重點領域,其能源利用效率不僅關(guān)乎企業(yè)自身的成本與競爭力,更對國家能源安全、碳減排目標的實現(xiàn)具有舉足輕重的影響。本報告旨在系統(tǒng)分析當前我國石油制品制造行業(yè)的能源利用現(xiàn)狀、關(guān)鍵問題,并探討未來的優(yōu)化路徑與發(fā)展趨勢。
一、 行業(yè)能源消耗現(xiàn)狀與特點
- 能源消耗總量大,結(jié)構(gòu)以化石能源為主:石油制品制造過程,尤其是煉油環(huán)節(jié),是典型的高能耗過程。行業(yè)能源消耗總量在全國工業(yè)能耗中占有顯著比重。能源消費結(jié)構(gòu)高度依賴煤炭、石油、天然氣等一次化石能源以及自產(chǎn)燃料(如煉廠氣、石油焦),外購電力也占據(jù)一定比例。這種結(jié)構(gòu)使得行業(yè)碳排放強度較高。
- 能耗主要集中在核心加工裝置:能源消耗并非均勻分布,主要集中于常減壓蒸餾、催化裂化、加氫裂化、催化重整、延遲焦化等核心轉(zhuǎn)化裝置。其中,加熱爐、工藝爐、壓縮機、機泵等是主要的耗能設備,其運行效率直接決定整體能效水平。
- 能源利用形式多樣:主要包括燃料燃燒提供工藝熱、電力驅(qū)動設備運轉(zhuǎn)、蒸汽用于加熱與動力、以及各種等級的熱能回收與利用。系統(tǒng)間的耦合與集成程度對能效影響巨大。
二、 能源利用效率評估與關(guān)鍵問題
- 平均能效水平持續(xù)提升,但與國際先進仍有差距:通過持續(xù)的技術(shù)改造、淘汰落后產(chǎn)能、推廣節(jié)能技術(shù)(如裝置大型化、高效換熱網(wǎng)絡、低溫熱利用等),我國主要煉油企業(yè)的單位能量因數(shù)能耗總體呈下降趨勢。行業(yè)內(nèi)部能效水平參差不齊,先進企業(yè)與落后企業(yè)差距明顯,整體平均水平與國際領先水平(如亞太地區(qū)先進指標)相比,仍有10%-20%的提升空間。
- 關(guān)鍵問題分析:
- 系統(tǒng)集成優(yōu)化不足:部分企業(yè)裝置間熱聯(lián)合、熱集成程度不夠,低溫余熱(如低于150℃的物流熱量)回收利用率低,大量熱量通過空冷、水冷等方式散失。
- 公用工程系統(tǒng)效率有待提高:蒸汽管網(wǎng)配置不合理、保溫不佳導致?lián)p耗;驅(qū)動設備(如風機、泵)部分負荷運行效率低;部分企業(yè)自備電站能效不高。
- 能源管理精細化程度不足:部分企業(yè)能源計量監(jiān)控體系不完善,數(shù)據(jù)基礎薄弱,難以支撐深入的能效分析與實時優(yōu)化。能源管理更多依賴經(jīng)驗,缺乏基于大數(shù)據(jù)的智能化、精細化管控手段。
- 原料重質(zhì)化、劣質(zhì)化趨勢帶來能效挑戰(zhàn):為降低原油成本并適應市場變化,加工重質(zhì)、高硫原油的比例增加,這通常需要更復雜的加工流程和更高的氫耗、能耗,對能效提升構(gòu)成壓力。
三、 先進節(jié)能技術(shù)與實踐
- 工藝裝置節(jié)能技術(shù):采用高效分餾塔、先進反應器、高效燃燒器;推廣催化裂化裝置煙氣余熱回收、燃氣輪機-加熱爐/鍋爐聯(lián)合循環(huán)、加氫裝置高壓分離器能量回收等。
- 系統(tǒng)優(yōu)化與集成技術(shù):廣泛應用夾點技術(shù)進行全廠換熱網(wǎng)絡優(yōu)化(HEN),實現(xiàn)冷熱物流的合理匹配;實施蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化(SOS),實現(xiàn)梯級利用;發(fā)展“煉化一體化”,實現(xiàn)物料與能量的深度協(xié)同。
- 能源管理與控制技術(shù):建立能源管理中心(EMS),實施在線能源監(jiān)測與優(yōu)化系統(tǒng)(APC),對主要耗能設備進行實時優(yōu)化控制;利用人工智能、數(shù)字孿生技術(shù)進行預測性能耗管理與調(diào)度。
- 低碳能源替代與CCUS:逐步增加綠電采購比例,探索用電加熱替代部分燃料加熱;開發(fā)生物質(zhì)共煉技術(shù);開展二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)示范,尤其在制氫環(huán)節(jié)應用。
四、 未來趨勢與政策建議
- 趨勢展望:
- 能效極限化:通過深度系統(tǒng)集成、數(shù)字化智能化賦能,挖掘每一個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力,向理論能耗極限逼近。
- 能源結(jié)構(gòu)低碳化:加速電氣化進程,提高可再生能源使用比例,構(gòu)建多能互補的能源供應體系。
- “能效-碳效”協(xié)同管理:能源管理將與碳排放管理深度融合,從單純追求能耗降低轉(zhuǎn)向追求全生命周期碳排放最低。
- 產(chǎn)業(yè)耦合與循環(huán)經(jīng)濟:加強與化工、電力、市政等行業(yè)的能源耦合,如利用化工廠廢熱、向城市供熱,提升全社會綜合能效。
- 政策與建議:
- 強化標準引領與監(jiān)管:持續(xù)修訂并嚴格實施強制性能耗限額標準,擴大標準覆蓋范圍,倒逼落后產(chǎn)能退出或改造。
- 加大技術(shù)創(chuàng)新支持:鼓勵企業(yè)、科研院所聯(lián)合攻關(guān)關(guān)鍵共性節(jié)能與低碳技術(shù),對示范項目給予財政、稅收優(yōu)惠。
- 完善市場化機制:進一步完善碳排放權(quán)交易、用能權(quán)交易市場,探索綠色電力交易機制,讓節(jié)能減碳產(chǎn)生更直接的經(jīng)濟效益。
- 推動數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型:鼓勵企業(yè)建設智慧能源管理系統(tǒng),政府可搭建行業(yè)能效大數(shù)據(jù)平臺,促進經(jīng)驗共享與對標提升。
- 引導原料與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化:在保障供給安全的前提下,通過政策引導企業(yè)優(yōu)化原油加工結(jié)構(gòu),增產(chǎn)高附加值、低能耗產(chǎn)品。
結(jié)論
我國石油制品制造業(yè)在能源利用效率提升方面取得了顯著進展,但面對“雙碳”目標的嚴峻挑戰(zhàn)和日益激烈的國際競爭,節(jié)能降耗、提質(zhì)增效仍是行業(yè)生存與發(fā)展的核心課題。未來必須堅持技術(shù)革新、管理創(chuàng)新與系統(tǒng)優(yōu)化多輪驅(qū)動,推動能源利用從粗放走向精細、從高碳走向低碳,方能實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,為國民經(jīng)濟綠色轉(zhuǎn)型提供堅實的支撐。