我国能源形势与石化工业节能分析
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大连理工大学 能源与动力学院 教授 博导 能源管理与节能（监测）研究中心 主任 热力工程与节能设计研究所 所长 电话：13940865971 传真：0411-84708460 E-mail：hcyin@dlut.edu.cn
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我国能源形势与石化工业节能分析
讲课内容
一、我国能源形势
二、石化工业节能的战略地位
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 低温热利用
• 过剩的低温热来源于高品位能，用能不匹配。 • 目前在我国炼油厂中还有大量低温热阱尚未得 到充分利用，例如发生蒸汽用的脱盐水和原水的预 热，乃至除氧水的预热，还有生活、采暖用热，储 罐、管线保温伴热用热。 • 这些热阱目前大部分还是在消耗1.0MPa蒸汽 。把它们利用起来，在全厂范围作优化匹配，低温 热利用是大有所为的。
➢ 2020年用电需求将达4.2万亿千瓦时，发电装 机容量达9亿千瓦，比2000年增长1.8倍
能源需求的大幅增长，势必大大提高对石 油进口的依存度，并给环境带来巨大的压力。仅
以石油消费量低方案计算（即4.5亿吨），2020年
需要进口石油2.5亿-2.7亿吨，届时石油对外依存
度将达到56%-60%
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
l
我国炼油厂的节能工作从七十年代末至八
十年代，取得了巨大的进展；炼油能耗从1978
年的105.4kgEO/t原油左右降低到1988年的69.3
kgEO/t ，降低了34.3%。其中常压蒸馏装置从
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 衡量节能的标准
不能简单的认为节能工作越深入投资效益就降低。 节能的合理限度是技术经济优化，即看实现先进的能 耗指标所付出的经济代价是否合理。 科技进步，价格变化。
1973年前，原油每桶1美元，加热炉排烟温度400 C； 原油每桶10美元时，投资改造对流段把加热炉排烟温度降 到250oC合算；原油每桶20-30美元，合理的加热炉排烟温 度是160oC左右。原油每桶60-70美元？ 事实证明，最近几年，许多炼油厂节能项目的投资内 部收益率在30－50％，甚至更高，远远超过新建装置投资 的内部收益率。
➢ 按照认为我国原油加工能耗比国外先进水平高 15kgEO/t的观点，以2000年2亿t/a加工量计， 节能的潜力是300万吨标油/年，经济效益则至 少40-50亿元/年。
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 单因能耗
指按照每个装置的能耗同原油蒸馏装置能耗的比例 制定一个“能耗系数”，同时按照各装置的加工量占原油 总加工量的比例，来计算整个炼厂的“能量因数”。“单 因能耗”就是单位能量因数的炼油能耗。 在80年代通过评比来推动节能工作的时候,单因能耗 的指标对于促进我国练厂节能起到了重要的作用。 但是，装置的“能耗系数”是应当随着若干因素的 变化而及时调整的；而从80年代规定能耗系数指标以来， 一直没有修改。此外，“单因能耗”只考虑了对装置构成 因素对能耗的修正，没有考虑系统能耗的影响，所以也并 不全面。因此，不宜由单因能耗的数据得出我国炼油能量 利用已经很先进的结论。
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我国能源形势与石化工业节能分析
二、石化工业节能的战略地位
过去十年许多炼油厂新建装置和扩产项目中，往往 前期工作匆忙而浮浅，并且常常服从于领导意图及其它非 经济因素的考虑，等待审批时间却拖得很长，一旦批下来 后给设计和施工留下的时间又极其紧迫，这也是总体规划 方案中缺乏能量综合优化统筹考虑的重要原因。 另一个原因是一些企业领导认为“新装置不断在建， 等流程基本定型了再考虑全面节能规划”。 结果新建项目需要热量就建加热炉、或要蒸汽而增 加锅炉，需要电就上发电机组或者变压器增容外购，较少 考虑与现有系统的热集成匹配。 现有装置和系统的节能改造也一拖再拖。以至不断 扩建，能耗不断增加。新装置投产几年之后再来做节能改 造；经济效益的损失，是数以十亿元计的。 我们应该吸取这些教训，再不能把扩产同节能这两 件并行不悖的事分割、对立起来，浪费资材、损失效益了。
我国能源形势与石化工 业节能分析
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2020/11/18
我国能源形势与石化工业节能分析
讲课内容
l 第一部分 能源形势与石化工业节能潜力 l 第二部分 节能原理与方法 l 第三部分 石化企业节能技术
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我国能源形势与石化工业节能分析
第一部分 我国能源形势与石化工业节能潜力
主讲人：尹 洪 超
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我国能源形势与石化工业节能分析
（一）能源供需现状
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我国能源形势与石化工业节能分析
（二）未来20年我国能源形势
➢ 2020年一次能源需求约22～30亿吨标准煤，
其 中 石 油 4.3 ～ 5.2 亿 吨 ， 煤 炭 21 ～ 24 亿 吨 ， 比
2000年增加70%～130%
我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
➢ 应当承认，我国现有炼油加工与国外先进水平还 有相当差距。
➢ 从炼油装置来说，除了蒸馏装置与国际先进水平 差距不是太大以外，其他装置特别是催化裂化装 置、延迟焦化装置，以及重整装置和润滑油装置 潜力也相当大，无论跟国外的先进水平相比,还是 从国内的先进落后比较来看都是如此，参见下表
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 蒸汽动力系统
蒸汽动力系统是在80年代节能工作当中没 有系统和完整地抓的一个节能的潜力。 普遍存在的问题是，机组小而陈旧、发电 油耗和成本高、联产效率低、对汽/电需求变化适 应性差，冬季减温减压、夏季低压汽放空现象程 度不同地存在。对南、北方十余个炼厂调查表明， 蒸汽动力系统的优化大约会占我国炼油厂节能的 潜力的三分之一以上。
（四）我国能源政策
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图4 中国与世界单位产品能耗对比
我国能源形势与石化工业节能分析
二、石化工业节能的战略地位
进入新的世纪，我国经济持续快速发展的势头仍将 继续；国民经济对石油及其产品的需求也会相应快速增长。 2000年，我国原油消耗2.2亿吨，（自产1.62亿吨， 净进口6千万吨）；国内加工2.02亿吨，占92%，（加工 能力2.7亿吨/年，开工率75%）。 预计到2010年，我国原油需求量将达到2.9亿吨， (进口原油将占4成以上)。按照同样的加工率和开工率估 算，2010年我国原油加工能力应达到3.5亿吨/年。 这就是说，今后6年，我国还要新增8千万吨/年的 原油加工能力；因此我们还面临着是否仍然“先抢时间建 成新装置、扩大产量，等流程定型了，再来抓节能改造” 的战略抉择。
• 石化企业是节能的重点领域
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我国能源形势与石化工业节能分析
四、“十一五”十大重点节能工程
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➢ 节约和替代石油工程 ➢ 燃煤工业锅炉（窑炉）改造工程 ➢ 区域热电联产工程 ➢ 余热余压利用工程 ➢ 电机系统节能工程 ➢ 能量系统优化工程 ➢ 建筑节能工程 ➢ 绿色照明工程 ➢ 政府机构节能工程 ➢ 节能监测和技术服务体系建设工程
接受的。
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我国能源形势与石化工业节能分析
（三）能源利用现状
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图3 中国与日本整体能源利用效率对比
我国能源形势与石化工业节能分析
（四）我国能源政策
➢ 我国政府将能源政策确定为：
资源节约和开发并举，把节约放在首位
➢ 2004年6月《能源中长期发展规划纲要（2004～ 2020年）》提出： 坚持把节约能源放在首位，实行全面、严格的节
从能源利用方面看，我国能源消费集中在 工业部门，其中化工、冶金和建材等8个高耗能工 业行业的能源消费占工业部门能耗总量的73%， 而其单位产品能耗平均比世界先进水平高47%。 因此，我国节能的主要潜力在电力、高耗 能工业部门和各种低温余热的开发利用等工程应 用领域。
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我国能源形势与石化工业节能分析
资源总量：
我国石油储量仅占世界的1.8%，天然气占0.7%，铁
矿石不足9%，铜矿不足5%，铅矿不足2%。
人均资源：
• 我国
与世界平均水平对比
• 矿产
•耕地、草地
•水
• 森林
•能源占有量
•石油占有量
1/2 1/3 1/4 1/5 1/7 1/10
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我国能源形势与石化工业节能分析
（一）能源供需现状
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
•
综上所述，我国现有石化企业的节能潜
力还是很大的。
•
石化节能工作任重而道远：
• 节约资源是我国的一项基本国策
• 2010年单位GDP能耗比2005年降低20%左右
• 建设资源节约型、环境友好型企业战略任务
• 节能指标成为企业/社会发展的约束性指标
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Hale Waihona Puke Baidu
图1 中国与世界的人均能源占有量对比
我国能源形势与石化工业节能分析
（一）能源供需现状
能源消费增长速度惊人，从1990年到2001
年：
石油消耗量增长 100%
天然气增长
92%
铜增长
189%
铅增长
380%
锌增长
311%
十种有色金属增长 276%
我国能源消费总量已经位居世界第二，约
占世界能源消费总量的11％。
28 kgEO/t降低到了13 kgEO/t左右，降低了一
半以上。
l
但在90年代以来，中国的炼油企业竞相抓
炼油厂的扩建、深加工和加工多种原油的装置
配套工作，炼油厂节能工作相对来说没有得到
重视。2001年，在二次加工比例有所增大情况
下，全国炼油能耗为85.9 kgEO/t，比1988年增
加了24%。
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 国内炼油装置能耗比较
• 就整个炼油能耗来说，同国外先进的炼油厂
相比，我国吨原油能耗大致还高10－20公斤标油
左右，所以不能说我们国家的炼油能耗达到了国
际先进水平。
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
约
能源制度和措施，显著提高能源的利用效率
➢ 2004年11月，国家发改委印发了关于《节能中长 期发展专项规划》，首次把节能作为专门的规划
➢ 今年又提出了节能重点领域和十大重点节能工程
➢ 制定了《“十一五”十大重点节能工程实施方案》
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我国能源形势与石化工业节能分析
（四）我国能源政策
我国能源形势与石化工业节能分析
（三）能源利用现状
我国在资源利用上仍处于粗放型增长阶段。
中国
11.5
•图2 单位GDP产出能耗量对比
每吨标准煤产出率，我国相当于美国的
29.6%，欧盟的16.8%。日本的10.3%。
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我国能源形势与石化工业节能分析
（三）能源利用现状
我国能源消费存在极大的浪费现象，整体 能源利用效率约31%，与世界先进水平的52%(日
本)还有很大距离；如考虑能源开采效率(32%)，
即能源系统总效率仅为10.3%，不到发达国家一
半。
以此估算，我国目前能源浪费达每年2.8亿
吨标准煤。
如不改变能源低效利用的现实 到2020年此项浪费将达每年4亿吨标准煤
多排放CO2达2.56亿吨、SO2达720万吨 这样的环境污染是我国和国际社会都难以
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 技术经济的规律
我国能源的价格与国际市场基本上接近，在某些地 区的电价甚至更高，但是我们的设备的价格，特别是节能 改造所需的化工设备像换热器、管道、普通机泵等的价格 还远低于国外市场的价格。 此外，我国的人工费用也便宜。 所以，在同样装置组成和同样的加工条件下，我国 炼厂的能耗应该比国外低；因而我们付出同样多的设备和 人工费用的投资所节约的能源应比国外多；这才符合技术 经济的规律。 说中国炼油厂节能过分是不符合经济规律的。
三、我国石化工业的节能潜力
四、“十一五”十大重点节能
工程
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我国能源形势与石化工业节能分析
一、我国能源形势
（一）能源供需现状 （二）未来20年我国能源形势 （三）能源利用现状 （四）我国能源政策
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我国能源形势与石化工业节能分析
（一）能源供需现状
我国资源总量和人均资源量都严重不足。
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我国能源形势与石化工业节能分析
讲课内容
一、我国能源形势
二、石化工业节能的战略地位
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 低温热利用
• 过剩的低温热来源于高品位能，用能不匹配。 • 目前在我国炼油厂中还有大量低温热阱尚未得 到充分利用，例如发生蒸汽用的脱盐水和原水的预 热，乃至除氧水的预热，还有生活、采暖用热，储 罐、管线保温伴热用热。 • 这些热阱目前大部分还是在消耗1.0MPa蒸汽 。把它们利用起来，在全厂范围作优化匹配，低温 热利用是大有所为的。
➢ 2020年用电需求将达4.2万亿千瓦时，发电装 机容量达9亿千瓦，比2000年增长1.8倍
能源需求的大幅增长，势必大大提高对石 油进口的依存度，并给环境带来巨大的压力。仅
以石油消费量低方案计算（即4.5亿吨），2020年
需要进口石油2.5亿-2.7亿吨，届时石油对外依存
度将达到56%-60%
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
l
我国炼油厂的节能工作从七十年代末至八
十年代，取得了巨大的进展；炼油能耗从1978
年的105.4kgEO/t原油左右降低到1988年的69.3
kgEO/t ，降低了34.3%。其中常压蒸馏装置从
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 衡量节能的标准
不能简单的认为节能工作越深入投资效益就降低。 节能的合理限度是技术经济优化，即看实现先进的能 耗指标所付出的经济代价是否合理。 科技进步，价格变化。
1973年前，原油每桶1美元，加热炉排烟温度400 C； 原油每桶10美元时，投资改造对流段把加热炉排烟温度降 到250oC合算；原油每桶20-30美元，合理的加热炉排烟温 度是160oC左右。原油每桶60-70美元？ 事实证明，最近几年，许多炼油厂节能项目的投资内 部收益率在30－50％，甚至更高，远远超过新建装置投资 的内部收益率。
➢ 按照认为我国原油加工能耗比国外先进水平高 15kgEO/t的观点，以2000年2亿t/a加工量计， 节能的潜力是300万吨标油/年，经济效益则至 少40-50亿元/年。
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 单因能耗
指按照每个装置的能耗同原油蒸馏装置能耗的比例 制定一个“能耗系数”，同时按照各装置的加工量占原油 总加工量的比例，来计算整个炼厂的“能量因数”。“单 因能耗”就是单位能量因数的炼油能耗。 在80年代通过评比来推动节能工作的时候,单因能耗 的指标对于促进我国练厂节能起到了重要的作用。 但是，装置的“能耗系数”是应当随着若干因素的 变化而及时调整的；而从80年代规定能耗系数指标以来， 一直没有修改。此外，“单因能耗”只考虑了对装置构成 因素对能耗的修正，没有考虑系统能耗的影响，所以也并 不全面。因此，不宜由单因能耗的数据得出我国炼油能量 利用已经很先进的结论。
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我国能源形势与石化工业节能分析
二、石化工业节能的战略地位
过去十年许多炼油厂新建装置和扩产项目中，往往 前期工作匆忙而浮浅，并且常常服从于领导意图及其它非 经济因素的考虑，等待审批时间却拖得很长，一旦批下来 后给设计和施工留下的时间又极其紧迫，这也是总体规划 方案中缺乏能量综合优化统筹考虑的重要原因。 另一个原因是一些企业领导认为“新装置不断在建， 等流程基本定型了再考虑全面节能规划”。 结果新建项目需要热量就建加热炉、或要蒸汽而增 加锅炉，需要电就上发电机组或者变压器增容外购，较少 考虑与现有系统的热集成匹配。 现有装置和系统的节能改造也一拖再拖。以至不断 扩建，能耗不断增加。新装置投产几年之后再来做节能改 造；经济效益的损失，是数以十亿元计的。 我们应该吸取这些教训，再不能把扩产同节能这两 件并行不悖的事分割、对立起来，浪费资材、损失效益了。
我国能源形势与石化工 业节能分析
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2020/11/18
我国能源形势与石化工业节能分析
讲课内容
l 第一部分 能源形势与石化工业节能潜力 l 第二部分 节能原理与方法 l 第三部分 石化企业节能技术
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我国能源形势与石化工业节能分析
第一部分 我国能源形势与石化工业节能潜力
主讲人：尹 洪 超
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我国能源形势与石化工业节能分析
（一）能源供需现状
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我国能源形势与石化工业节能分析
（二）未来20年我国能源形势
➢ 2020年一次能源需求约22～30亿吨标准煤，
其 中 石 油 4.3 ～ 5.2 亿 吨 ， 煤 炭 21 ～ 24 亿 吨 ， 比
2000年增加70%～130%
我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
➢ 应当承认，我国现有炼油加工与国外先进水平还 有相当差距。
➢ 从炼油装置来说，除了蒸馏装置与国际先进水平 差距不是太大以外，其他装置特别是催化裂化装 置、延迟焦化装置，以及重整装置和润滑油装置 潜力也相当大，无论跟国外的先进水平相比,还是 从国内的先进落后比较来看都是如此，参见下表
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我国能源形势与石化工业节能分析
三、我国石化工业的节能潜力
• 蒸汽动力系统
蒸汽动力系统是在80年代节能工作当中没 有系统和完整地抓的一个节能的潜力。 普遍存在的问题是，机组小而陈旧、发电 油耗和成本高、联产效率低、对汽/电需求变化适 应性差，冬季减温减压、夏季低压汽放空现象程 度不同地存在。对南、北方十余个炼厂调查表明， 蒸汽动力系统的优化大约会占我国炼油厂节能的 潜力的三分之一以上。
（四）我国能源政策
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图4 中国与世界单位产品能耗对比
我国能源形势与石化工业节能分析
二、石化工业节能的战略地位
进入新的世纪，我国经济持续快速发展的势头仍将 继续；国民经济对石油及其产品的需求也会相应快速增长。 2000年，我国原油消耗2.2亿吨，（自产1.62亿吨， 净进口6千万吨）；国内加工2.02亿吨，占92%，（加工 能力2.7亿吨/年，开工率75%）。 预计到2010年，我国原油需求量将达到2.9亿吨， (进口原油将占4成以上)。按照同样的加工率和开工率估 算，2010年我国原油加工能力应达到3.5亿吨/年。 这就是说，今后6年，我国还要新增8千万吨/年的 原油加工能力；因此我们还面临着是否仍然“先抢时间建 成新装置、扩大产量，等流程定型了，再来抓节能改造” 的战略抉择。
• 石化企业是节能的重点领域
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我国能源形势与石化工业节能分析
四、“十一五”十大重点节能工程
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➢ 节约和替代石油工程 ➢ 燃煤工业锅炉（窑炉）改造工程 ➢ 区域热电联产工程 ➢ 余热余压利用工程 ➢ 电机系统节能工程 ➢ 能量系统优化工程 ➢ 建筑节能工程 ➢ 绿色照明工程 ➢ 政府机构节能工程 ➢ 节能监测和技术服务体系建设工程
接受的。
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（三）能源利用现状
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图3 中国与日本整体能源利用效率对比
我国能源形势与石化工业节能分析
（四）我国能源政策
➢ 我国政府将能源政策确定为：
资源节约和开发并举，把节约放在首位
➢ 2004年6月《能源中长期发展规划纲要（2004～ 2020年）》提出： 坚持把节约能源放在首位，实行全面、严格的节
从能源利用方面看，我国能源消费集中在 工业部门，其中化工、冶金和建材等8个高耗能工 业行业的能源消费占工业部门能耗总量的73%， 而其单位产品能耗平均比世界先进水平高47%。 因此，我国节能的主要潜力在电力、高耗 能工业部门和各种低温余热的开发利用等工程应 用领域。
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我国能源形势与石化工业节能分析
资源总量：
我国石油储量仅占世界的1.8%，天然气占0.7%，铁
矿石不足9%，铜矿不足5%，铅矿不足2%。
人均资源：
• 我国
与世界平均水平对比
• 矿产
•耕地、草地
•水
• 森林
•能源占有量
•石油占有量
1/2 1/3 1/4 1/5 1/7 1/10
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我国能源形势与石化工业节能分析
（一）能源供需现状
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三、我国石化工业的节能潜力
•
综上所述，我国现有石化企业的节能潜
力还是很大的。
•
石化节能工作任重而道远：
• 节约资源是我国的一项基本国策
• 2010年单位GDP能耗比2005年降低20%左右
• 建设资源节约型、环境友好型企业战略任务
• 节能指标成为企业/社会发展的约束性指标
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图1 中国与世界的人均能源占有量对比
我国能源形势与石化工业节能分析
（一）能源供需现状
能源消费增长速度惊人，从1990年到2001
年：
石油消耗量增长 100%
天然气增长
92%
铜增长
189%
铅增长
380%
锌增长
311%
十种有色金属增长 276%
我国能源消费总量已经位居世界第二，约
占世界能源消费总量的11％。
28 kgEO/t降低到了13 kgEO/t左右，降低了一
半以上。
l
但在90年代以来，中国的炼油企业竞相抓
炼油厂的扩建、深加工和加工多种原油的装置
配套工作，炼油厂节能工作相对来说没有得到
重视。2001年，在二次加工比例有所增大情况
下，全国炼油能耗为85.9 kgEO/t，比1988年增
加了24%。
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三、我国石化工业的节能潜力
• 国内炼油装置能耗比较
• 就整个炼油能耗来说，同国外先进的炼油厂
相比，我国吨原油能耗大致还高10－20公斤标油
左右，所以不能说我们国家的炼油能耗达到了国
际先进水平。
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三、我国石化工业的节能潜力
约
能源制度和措施，显著提高能源的利用效率
➢ 2004年11月，国家发改委印发了关于《节能中长 期发展专项规划》，首次把节能作为专门的规划
➢ 今年又提出了节能重点领域和十大重点节能工程
➢ 制定了《“十一五”十大重点节能工程实施方案》
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（四）我国能源政策
我国能源形势与石化工业节能分析
（三）能源利用现状
我国在资源利用上仍处于粗放型增长阶段。
中国
11.5
•图2 单位GDP产出能耗量对比
每吨标准煤产出率，我国相当于美国的
29.6%，欧盟的16.8%。日本的10.3%。
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（三）能源利用现状
我国能源消费存在极大的浪费现象，整体 能源利用效率约31%，与世界先进水平的52%(日
本)还有很大距离；如考虑能源开采效率(32%)，
即能源系统总效率仅为10.3%，不到发达国家一
半。
以此估算，我国目前能源浪费达每年2.8亿
吨标准煤。
如不改变能源低效利用的现实 到2020年此项浪费将达每年4亿吨标准煤
多排放CO2达2.56亿吨、SO2达720万吨 这样的环境污染是我国和国际社会都难以
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三、我国石化工业的节能潜力
• 技术经济的规律
我国能源的价格与国际市场基本上接近，在某些地 区的电价甚至更高，但是我们的设备的价格，特别是节能 改造所需的化工设备像换热器、管道、普通机泵等的价格 还远低于国外市场的价格。 此外，我国的人工费用也便宜。 所以，在同样装置组成和同样的加工条件下，我国 炼厂的能耗应该比国外低；因而我们付出同样多的设备和 人工费用的投资所节约的能源应比国外多；这才符合技术 经济的规律。 说中国炼油厂节能过分是不符合经济规律的。
三、我国石化工业的节能潜力
四、“十一五”十大重点节能
工程
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一、我国能源形势
（一）能源供需现状 （二）未来20年我国能源形势 （三）能源利用现状 （四）我国能源政策
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（一）能源供需现状
我国资源总量和人均资源量都严重不足。