化学工业主要耗能产品国内外能效水平比较研究(摘要)
一、我国化工行业的能源消费状况
2007年石油和化工行业消费能源3.75亿吨标准煤，占全国能源消费总量的15.2%。其中，化工行业消费2.5亿吨标准煤，占全国能源消费总量的10.1%。
合成氨、烧碱、电石和黄磷是化工行业的重点耗能产品，其能源消费量占化工行业的43%以上。2007年，合成氨能耗0.75亿吨标准煤，占30%；烧碱能耗0.12亿吨标准煤，占4.8%；电石能耗0.18万吨标准煤，占7.2%；黄磷能耗0.035亿吨标准煤，占1.4%。
二、国内外化工行业主要耗能产品能耗水平比较
2007年，化工重点耗能产品的单位综合能耗均有不同程度的下降。其中，合成氨吨耗标煤1421.68kg，同比下降4.1％。烧碱综合能耗501.78kg标煤，同比下降2.78％；其中30％离子膜法碱吨耗标煤386.37kg，同比下降0.54％；30％隔膜法碱吨耗标煤768.38kg，同比下降2.7％。电石吨耗标煤1107.26kg，同比下降2.96％。总体来说，我国化工行业这4个主要耗能产品（合成氨、烧碱、电石和黄磷）的能耗水平与国外先进水平相比存在一定差距，并且差距正在逐步缩小。
近年来国内能耗统计口径发生了改变，为了便于国内外比较，我们选择了统计口径较接近的2005年的数据进行队比分析。我国几个主要耗能产品的能耗水平与国外先进水平相比，合成氨单位产品耗能量平均多14%-23%，烧碱多8%-18%，电石多15%-21%，黄磷多6%。差距大小的依次排序是：合成氨、电石、烧碱、黄磷。我国也有部分产品由于原料或工艺路线的改进，能耗水平达到或接近国际先进水平，如以天然气为原料的大型合成氨厂生产的合成氨、离子膜法烧碱、大型密闭式电石炉生产装置、大型黄磷等。
化工行业主要耗能产品的能耗水平国内外的比较见表1和表2。
附表1：2005年国内外化工行业几大高耗能产品的单位能耗
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产品 |
单位 |
国内
平均水平 |
国外 |
统计方法 |
国外采用先进技术 |
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国别 |
先进水平 |
|
合成氨综合能耗
（天然气） |
kgce/t |
1392 |
美国凯洛格公司 |
1000 |
国外：
工艺设计值
国内：还包括辅助和附属工序的分摊 |
能量分级合理利用，原料气加压转化，先进的净化技术，合成压力降低，新型触媒 |
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合成氨综合能耗（煤） |
kgce/t |
1847 |
美国德士古技术(日本宇部设计) |
1613 |
国外：
工艺设计值
国内：还包括辅助和附属工序的分摊 |
先进煤气化技术，先进的净化技术，合成压力降低，新型触媒 |
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液体烧碱直流电耗
（隔膜法） |
kgce/t |
2678* |
美国西方化学公司 |
2459 |
国外：测定值
国内：统计值 |
改进膜的性能和电解槽 |
|
烧碱综合能耗（离子膜法） |
kgce/t |
1067 |
日本旭化成公司 |
980 |
国外：测定值
国内：统计值 |
改进膜的性能和电解槽 |
|
烧碱综合
能耗
（隔膜法） |
kgce/t |
1478 |
美国虎克公司 |
1250 |
国内：还包括辅助和附属工序的分摊 |
改进膜的性能和电解槽 |
|
电石综合
能耗 |
kgce/t |
2185 |
美、德、日企业 |
1800 |
国内：还包括辅助和附属工序的分摊 |
密闭电石炉，空心电极，回收炉气热能，自动化 |
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黄磷综合
能耗 |
kgce/t |
7400 |
美、德、日企业 |
7000 |
国外：测定值
国内：统计值 |
自动化和资源综合利用率高 |
注：1，*隔膜法电耗是将国内统计值折算成与国外相同电流密度（2150 A/M2）时的理想值。
2，1 kWh=0.404kgce。
附表2：国内外化工行业几大高耗能产品的单位能耗比较
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综合能耗（kgce/t） |
国内平均（1） |
国际先进（2） |
（1）/（2）% |
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合成氨（天然气,大型） |
1233 |
1000(最低930) |
+23.3 |
|
合成氨（煤） |
1847 |
1613 |
+14.5 |
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烧碱（隔膜法） |
1478 |
1250 |
+18.2 |
|
烧碱（离子膜法） |
1067 |
980 |
+8.8 |
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电石 |
2185 (1215) * |
1800 （940）* |
+21.3 |
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黄磷 |
7400 (3400) * |
7000 (3200) * |
+5.7 |
注：1 kWh=0.404kgce，电石、黄磷的括号内则按1 kWh=0.1229kgce折算
三、国内外化工行业主要耗能产品能耗水平差距的原因分析
1、资源状况
我国能源资源禀赋最大的特点是富煤、缺油、少气。全国煤炭资源探明储量约占世界的12.6%，按目前的开采水平,可以使用约100年。但原油探明储量仅占世界的1.4%，天然气占1.2%，两者都是稀缺资源。目前，我国能源生产的构成大体为：煤75%左右、原油13%左右、天然气3%-4%。从能源供求关系来看，我国的原油消费对进口的依存度在逐年上升，由2005年的42.4%增长至2008年的近50%，供求矛盾和市场风险日益突出。天然气作为清洁能源，其生产虽然稳定，但随着民用、发电和天然气化工的需求增加，供需矛盾愈来愈大。这种状况决定我国工业部门终端能源消费结构（包括化工行业）将过分依赖煤炭资源。例如，我国合成氨生产的原料路线构成和电石行业的快速发展都与我国特有的资源状况密不可分。煤炭资源在使用过程中，存在污染严重和能源利用效率低的问题，这对产品能耗必然产生很大的影响。
目前，国内与国际能源消费（折标煤）构成比例为：国内70%左右为煤炭，国外不到30%，国内石油天然气不足30%，国外则高于60%，其它能源的比例比较接近。
2、原料路线
化工行业的原料路线对产品能耗有重大影响。在这方面，国内外的差异较大。例如合成氨行业，国内70%以上的合成氨以焦炭为原料，20%以天然气为原料，而世界上以天然气为原料的合成氨则为80-90%，美国甚至达到了98%的水平，由于煤制合成氨单位能耗比天然气多60%以上，因而造成了我国合成氨单位产品能耗明显高于国外平均水平的结果。
3、企业规模
化工行业中，主要耗能产品均为大宗产品，发达国家企业规模一般都比较大，便于合理利用能量和提高设备利用效率。而我国中、小企业较多，平均生产规模较小，与发达国家相差较大。例如合成氨企业国内户均产能不足10万吨/年，而国外一般为30万吨/年；电石企业国内户均产能不足5万吨/年，日本为22万吨/年，美国为17万吨/年，德国为20万吨/年。这种企业规模上差距是国内化工主要耗能产品能耗相对较高的一个重要原因。例如，大型合成氨装置的单位产品能耗平均水平为1490公斤标煤/吨，中型装置的平均水平为1792公斤标煤/吨，小型装置的平均水平为1811公斤标煤/吨。国内中小电石企业平均综合电耗约3650kWh/吨,而大型密闭式电炉企业电耗约3200kWh/吨，与国外基本一致。
4、装备水平
化工生产工艺设备和通用设备的设计、材质、制造及生产操作控制水平对产品能耗有决定性的影响。例如，国内合成氨生产装备和工艺，在各个不同时期落后与先进的制氨工艺并存，总体装备水平较低，导致了能耗较高，而国外发达国家企业把各个生产单元连成一个整体以合理利用能量，考虑能量平衡的分级利用（热功集成），多次利用，提高有效能的利用率，使每吨氨的能耗降到最低。又例如隔膜法烧碱生产，国内自主开发、引进技术国产化和采用国外先进技术的各种技术装备同时并存，部分先进，部分落后，导致整体能效水平不高，而国外基本以扩张阳极、改性隔膜工艺和装备为主，整体能效水平较高。
5、政策因素
国家政策的引导是提高产品能效水平的重要力量。近年来，虽然国家出台了多项鼓励节能的政策措施，取得了一定的效果。但是，有一些政策还需要进一步完善和落实，如在投资、财政和税收等方面的激励和约束政策，高耗能产品的强制能效标准的制定，与项目建设相配套的市场准入和退出机制等。同时，中央与地方之间在利益和成本的分摊上也需要进一步的协调。这些不利条件对加速推广先进的节能技术构成了障碍。
6、其他因素
运行负荷因素：一些合成氨厂由于天然气、煤等原料供应不足，导致运行负荷下降，并偏离设备设计值的最佳运行范围引起工厂的能耗增加，这也导致了单位产品能耗的上升。以天然气为原料的合成氨企业受这一因素的影响较多。
原料质量因素：一些合成氨厂供应的原料没，质量差，不稳定，且灰份高，从而导致造气质量下降，能耗增加。一些电石厂原料炭的固定碳含量低于要求值，石灰石的钙含量达不到要求值，这些都导致产品能耗增高。
统计方法因素：对于化工产品的能耗统计值，国外往往指的是工艺设计值，而国内的统计值还包括辅助和附属工序的分摊部分，也就是说，两者的统计界面有区别，国内统计范围大于国外，这也导致了国内产品能耗值增加。
四、提高化工能效的措施与建议
（一）化工高耗能产品能效利用中存在的困难和问题
1、提高行业能效水平的强制性政策措施缺位
提高行业能效水平，一方面是控制“增量”，即严格控制低能效项目的上马；另一方面是改造“存量”，即加大对现有低能效设备（系统）节能改造力度。这两个方面都需要有强制性的措施才能有效地实施。但是，目前此类手段缺乏。对于前者，由于还没有有力的约束手段，造成了提高新项目“增量”能效水平起点的工作成效不大。对于后者，由于强制淘汰高耗低效用能设备缺乏依据，再加上行业企业节能改造投入不足，造成现有高耗低效的生产工艺、装备还没有得到根本性的限制和淘汰。总之，提高行业能效水平的强制性措施的缺位是化工高耗能行业节能工作存在的最大问题之一，这个问题能否尽快解决将直接决定节能工作能否有效的开展。
2、节能减排技术的开发、推广力度不够。推进节能减排工作需要技术支撑。这些年企业在扩大规模上投入较多，而用于节能减排的技术开发投入不足。即使有一些企业开发了好的节能减排技术，出于自身利益的考虑，有的也不愿意在行业共享。因此，如何加快节能减排技术的开发，并优选、集成行业的节能减排技术，是急需解决的问题。此外，对于已经具有成套节能减排成熟技术的行业，国家在推广技术、设立专项支持方面，也显得力度不够。
3、企业节能管理机构不完善
目前，虽然行业对节能工作很重视，但是由于没有组织机构和人员保证，因此，很多企业实际上没有节能管理机构或是其设置不能适应加强节能工作的需要，有相当数量的重点用能单位都没有专职节能工作人员，造成了企业的能源消耗与节约工作还基本处于粗放式的状态，国家的节能政策不能很好的在企业中得到贯彻和执行。大家形容节能工作是：“说起来重要，干起来次要，忙起来不要”。这种局面必须尽快得以扭转，没有专职节能工作人员谈何节能。
4、企业节能工作的开展缺乏资金和政策的支持
目前，能源的价格高涨，行业中的耗能大户都对节能工作有很大的积极性。但由于种种原因，一方面企业没有充足的资金来支持节能工作的开展，例如节能技术的开发、应用等；另一方面企业有些节能项目缺乏政策的支持，导致不能上马，或建成后不能充分发挥作用。
5、能源统计和节能管理的基础工作严重滞后。
目前，行业的能耗统计办法很不健全。有的是十多年前制订的，已不适应当前行业的需要；有的根本没有标准，需要立即研究制订。高耗能产品的节能设计规范和能效标准的制订或修订工作也明显滞后或存在重要欠缺，难以对当前工业新增产能的能效控制形成有力支持。现有的统计数据很难真实反映行业的实际情况，建立和完善节能减排的统计体系、标准体系和监管体系还需要做许多艰苦的工作。另外，节能减排的统计和管理队伍十分薄弱，许多企业没有专职的能源管理人员；同时由于化工行业是连续化生产，企业不可能进行月度和季度统计，既是半年的能源消耗情况也是估算出来的，因此进行月度和季度的跟踪分析和研究相当困难。
（二）有关措施建议
1、严格市场准入制度，加强产业政策的指导力度
“十一五”期间，由于行业的经济发展以及更新现有落后生产装置的需要，新增产能将有不同幅度的扩张；建立市场准入制度，有利于控制化工行业新增产能的规模和实施严格的能效水平，是促进行业技术进步的有效途径，也是行业实现节能减排目标的重要保障。但目前仅有氯碱、电石等少数行业建立了市场准入制度，多数高耗能产品的市场准入制度尚未建立起来。因此，要尽快建立产业市场准入制度，加强政策对产业发展的指导力度。
2、建议国家制定落后产能的退出政策，建立落后产能退出机制
目前，电石、黄磷等行业的发展过快，产能过大，部分企业的能耗高、综合利用水平比较低，按照产业政策应该淘汰，但由于缺乏退出机制，地方关停这部分企业相当困难。调整结构、淘汰落后产能是实现行业节能目标的重要手段，但淘汰落后产能牵涉到地方经济和社会就业等方方面面的因素，国家没有相应的退出机制，难度很大。因此建议国家尽快出台落后产能的退出政策。
3、加大重点实用节能减排技术的推广力度。
技术装备更新对进一步降低能耗起决定性的作用，对于推动行业节能降耗起关键作用的某些技术尽管它们在国内已经取得了一些示范性的工业应用成果，但推广力度不够，今后应在推广上加大力度。
4、加强对生产运行负荷、操作、原料质量等影响能耗的因素控制。
目前在全国开展的能效对标活动是一个好办法。它可以促进企业加强能源管理，从原料质量、操作控制到合理规划等多个方面帮助企业提高能源效率。
5、加强产品能耗的国际比较的深入研究。
工业部门占我国终端能源消费总量的近70%，是节能工作的重点。对产品能耗进行国际比较，是研究制订节能政策和规划的重要内容，建议主管部门列一个软科学课题，进行深入的系统研究和定量分析。
6、 行业协会应在开展对标活动中发挥重要作用。
温家宝总理在国务院节能减排工作会议上，提出开展对标活动的要求，国家发改委也制定了《重点耗能企业能效水平对标活动实施方案》。我们认为协会应该在重点耗能行业开展能效水平对标活动中发挥重要作用。
协会可以制定对标指标体系和统计口径，确定标杆值选取和企业上报基本数据原则；建立能效水平对标数据平台，按行业收集、定期分析、汇总和发布国内外先进工艺技术水平、装备规模、能效水平的信息以及最佳节能实践等信息；推荐或选定对比活动的标杆或标杆企业；为各省（区、市）节能主管部门提供咨询服务，为企业开展对标活动提供指导和信息服务；制定行业对应产品的能效标准，开展节能标识认定活动。
节约能源，已经被人们视为与煤炭、石油、天然气和电力同等重要的“第五能源”，化工行业所要走的路就是将节能降耗进行到底。
转载：国家石油和化工网
