合理和充分利用宝贵的石油资源

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三、充分及合理利用石油资源的思路和依据
三、充分及合理利用石油资源的思路和依据
含碳能源利用的本质是含碳能源中碳、氢元素的利用, 用于工业与民用燃料时是利用碳和氢发生燃烧的热量;用 于生产运输燃料和石化原料时,是利用其含有的碳、氢元 素,通过不同的化学反应过程,形成新的碳氢元素含量及 分子结构不同的化合物。
*石油产量会有峰值,但隨世界经济发展,需求会持续增长。众多预测 认为2030年的石油需求将从目前8600万桶/天增长到1、18亿桶/天。 *尽管油价升髙导之节约使用、替代能源发展导之减少使用,但需求增 长是必然趋势,而产量在到达髙峰后会逐步下降,于是供不足需的局 面开始出现。 *世界石油产量到达髙峰之日就是后石油时代到耒之时。 *进入后石油时代,世界依然会生产石油,甚至还会发现大油田,但是 石油产量始终逞下降趋势,供不足需,油价高企,必须寻找並实现石 油替代,弥补供应的短缺。
合理和充分利用宝贵的石油资源
曹湘洪 中国石油化工股份有限公司
一、世界石油产量接近峰值,人类面临后石油时 代,髙油价是必然趋势
我国经济快速发展,石油消费持续增长,国内增产能力有限,进 口依存度不断升高
2009年和2003年比,6年间进口依存度上升15.3个百分点,进口量增加1.13亿吨, 每年增加石油进口1884万吨
二、未来世界最紧缺的是运输燃料
飞机、轮船、汽车、火车为世界人民的交流往 来和经济一体化提供了最便捷的交通运输工具, 交通的中断意味着世界的瘫痪。
未来世界最紧缺的是运输燃料
汽、煤、柴油等运输燃料是交通运输的血液
未来世界最紧缺的是运输燃料
经济的发展需要更多的运输燃料 如根据Nexant的预测:2025年和2005年相比,汽 油需求增加710万桶/天,柴油需求增加1060万桶/ 天,煤油需求增加280万桶/天,三项合计需求增加 2050万桶/天。
三、充分及合理利用石油资源的思路和依据
表4 含碳能源、运输燃料主要元素含量 类别 含 碳 能 源 名称 C 内蒙天宝山煤 黑龙江依兰煤 大庆混合原油 胜利混合原油 大庆减压渣油 胜利减压渣油 天然气 纤维素 运输 燃料 汽油 航煤 柴油 74.25 78.23 85.75 86.26 86.43 85.50 75.0 44.4 86.4 86.2 86.1 主要元素质量含量/质量% H 6.22 6.04 13.73 12.20 1.27 1.6 25.0 6.17 13.6 13.8 13.9 N 1.11 1.44 0.16 0.41 0.29 0.85 0 0 0 0 0 O 15.75 14.06 0 0 0 0 0 49.4 0 0 0 S 2.67 0.22 0.10 0.8 0.17 1.26 0 0 0 0 0 氢/碳 原子比 1.00 0.926 1.92 1.70 1.70 1.63 4.0 1.66 1.89 1.92 1.94 氢/碳 质量比/% 8.38 7.72 16.01 14.14 14.20 13.57 33.33 13.89 15.74 16.01 16.14
石油勘探开发的难度越来越大,近几年较大规模的新的石 油发现大都在海上,而且大部分在深海
全球90%的油田进入成熟期,一大批油田产量经历高峰在 不断下降,现有油田产量每年的递减速度在6.7%~8.6%,新 投产的油田必须在弥补老油田产量下降的同时,增产更多的 石油才能保持世界石油产量上升,估算到2030年要保持目前 的石油产量,需要增加4500万桶/天的生产能力,相当于四 个沙特阿拉伯
机构 估算情形 石油/亿吨 EIA 基准 8.08 基准 8.02 高增长 8.94 IEA 低增长 7.15 高油价 6.95 低油价 9.25
据 IEA 2008、EIA 2008 资料汇编
我国石油产量2020年可稳定在2.0亿吨左右,2020年 以后有可能出现逐步下降的态势
我国国内石油增产潜力有限,需求不断增长,只能从 国际市场争取获得更多的石油
年份 常压蒸馏 减压蒸馏
﹟延迟焦化 19493 19864 21283 22035 22520 23064
催化裂化
渣油加氢裂化
﹟渣油加氢处理 75928 9765
2002 2003 2004 2005 2006 2007
425083.0 426104.4 426815.7 430408.0 436949.5 441194.9
未来世界最紧缺的是运输燃料
从二次能源的需求和可替代性看,未来最紧缺 的是运输燃料
三、充分及合理利用石油资源的思路和依据
石油被商业开采以来,和煤炭、天然气、生物质一样, 一直作为含碳的一次能源在使用。
三、充分及合理利用石油资源的思路和依据
石油能量密度高,运输及加工方便,从上世纪中叶以来 不仅用于生产运输燃料,而且还大量用于工业与民用燃料 ,供热和发电。已成为消费量最大的一次能源。
世界石油产量正在接近峰值,面临产量下降,但需求在增长
USGS预测世界常规石油可采储量为4138亿吨,到目前已采出了 1344亿吨,约占可采储量的1/3
1956年美国著名地质学家M.K.Hubbert提出了“石油峰值”问题, 认为全球石油产量在一定时期达到最大值,以后会逐年下降,直 至枯竭,具有“钟形曲线”特征。他还预测1970年左右美国的石油 产量将会达到峰值,实际上1971年美国石油产量达到峰值
三、充分及合理利用石油资源的思路和依据
元素含量相近原则是合理利用含碳能源制造运输燃 料的依据。从煤炭、石油、天然气、生物质的主要元素 含量看,共同之处是都含碳、含氢。 生物质是碳水化合物,氧含量极高,煤炭中也明显 含氧,氮含量也较石油高。原油加工成汽、煤、柴油比 用煤炭或生物质容易,转化效率高,加工低硫原油比加 工高硫原油简单,脱除原油中的氮化物比脱硫难。 归纳起来,含碳能源主要元素含量和目的产物主要 元素含量越接近,加工过程越简单,能耗越小。
四、充分和合理利用石油资源的途径
控制渣油延迟焦化的发展,逐步淘汰延迟焦化装置 延迟焦化装置是渣油加工的重要工艺,可以加工加氢处 理、加氢裂化难以加工的减压渣油。最近几年,世界及我 国延迟焦化的加工能力有明显增加,这有利于提高运输燃 料收率。
四、充分和合理利用石油资源的途径
表5 2002-2007世界炼油加工能力统计﹡ 单位:万吨/年
未来世界最紧缺的是运输燃料
未来世界最紧缺的是运输燃料
生物燃料、GTL、CTL分别受到技术、投资和经济性等因素 制约,在短时期内只能少部分替代汽、煤、柴油。 欧盟规划2020年生物燃料替代10%的运输燃料;美国规划2020 年生物燃料替代10%的运输燃料,这个目标的实现受技术及经济 性制约。 GTL计划和正在实施的总能力为8500万吨/年,有些项目和过去 宣布的计划比,已经拖后,到2020年能否完成合同存有疑问。 上述规划都能实现,也只能少部分代替运输燃料。
随着我国经济发展,石油需求仍将保持快速增长态势 中国科学院可持续发展课题组预测到2030年我国石油消费需求在基准 情景下可能达到11.10亿吨,低碳情景下可能达到6.7495亿吨, 国际机构,如国际能源署(IEA)、美国能源信息署(EIA)预测2030 年我国石油需求在8亿吨左右
表 2. 国际机构对我国 2030 年石油需求的预测
四、充分和合理利用石油资源的途径
发展全加氢型的炼油厂
面向未来,炼油厂应该使运输燃烧收率最大化、产品质量超低硫化 ,生产过程清洁化,全型炼油厂是同步实现上述目标的最佳选择 增产优质柴油,支持轿车柴油化 蜡油加工尽可能采用生产航煤柴油为主的加氢裂化工艺 渣油加工尽可能采用加氢处理或加氢裂化工艺,为了处理劣质渣油 ,应在引进技术的同时,加快渣油沸腾床或浆态床加氢裂化技术开发 为了满足市场对汽油的需求,蜡、渣油采用催化裂化加工时,要考 虑原料加氢预处理,降低进料的硫氢含量,更应重视降低催化进料的 残炭,减少干气和焦炭产率。
未来世界最紧缺的是运输燃料
新能源汽车商业化大量取代汽、柴油车需要长期努力
国家出台了购买新能源汽车的补贴方案,每辆电动车可补贴6万元,但业内专 家认为“电动车从研发出来到真正可以产业化、商业化是需要很长时间的” 电动车电池生产成本高、充电时间长,行驶里程短,电池稳定性有待提高, 涉及车辆安全性的电池防爆炸技术、电磁隔离技术等需要改进,快速发展受充 电设施、电网供电能力等因素制约,不可能在短期内被市场广泛接受,成为主 要交通工具 氢燃料电池汽车是未来汽车,也许20年后可以走向市场 油电混合动力汽车相比电动车容易被市场接受,汽车油电混合,仍然离不开 汽柴油 国际知名咨询机构波士顿咨询公司认为到2020年纯电动车和混合动力电动车 的市场份额将在3%~5%之间,广大车企盲目投资新能源汽车,风险很大
美军联合部队司令部在2010年2月发布的《联合作战环境》报告 中说,石油产能过剩的状况或将于2012年终结,到2015年日均石 油缺口将达到1000万桶/天(5亿吨/年) 石油资源越来越宝贵,拥有石油资源的产油国的石油政策已经 并且会继续调整,进入世界市场的石油数量会逐步减少 从国际市场获得更多石油资源越来越困难 我们必须未雨绸缪,高度重视石油资源的充分和合理利用
过去150年中,大多数石油储量是在1956-1965年这10年间发现的,而消耗量却 在逐年上升。从1980年开始,每年的消耗量大于当年探明可采储量;上世纪90年 代以来,累计新增探明储量仅为消费量的30%
图2. 1900~2004年世界每年新发现的石油储量
图3. 全球每年新发现的石油储量与消耗量之差
表 1. 2003~2009 年我国石油供需状况
年份 产量 (亿吨) 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 1.6988 1.7504 1.8146 1.8376 1.8597 1.8946 1.885 净进口(原油+成品油) (亿吨) 1.0588 1.5038 1.4361 1.6935 1.8348 2.0053 2.1889 进口依存度 (%) 38.3 46.7 44.4 48.1 49.5 52.8 53.6