煤制氢与天然气制氢成本分析及发展策略探讨

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　　摘 要：近年来，原油劣质化的现象逐渐凸显。本文结合炼油厂降低氢气成本中所涉及的原料出发，通过炼油厂全加氢流程，建设独立的制氢装置原料。对影响氢气成本以及市场竞争的因素进行分析，并依据原料的可获得性、经济型与可行性提出优化建议，对煤制氢与天然气制氢成本分析及发展策略探讨。
　　关键词：煤制氢;天然气制氢成本;碳税
　　由于原油劣质化与成品油的质量逐渐升级，致使炼油厂对氢气的数量也逐渐增加，因此，降低氢气成本是当下炼油厂最为核心的一项发展策略。氢气作为节能环保燃料，燃烧热值相当于汽油的2.7倍、煤炭的3.5倍，目前最为广泛的应用领域为行业为航天。但是其投入成本较高，为此，要从降低其投入成本出发，为其建设相对独立的制氢装置原料。
　　1 煤制氢与天然气制氢成本
　　煤制氢与天然气制氢成本测算情况如下表1所示：
　　1.1 煤制氢成本
　　在煤制氢中其成本构成，主要是通过煤炭、氧气、燃料动力能耗与制造构成，但是结合实际情况分析，煤炭费用所占据的比例显然低于天然气费用，只占据35.68%。一般情况下 ，煤制氢主要是借助氧化工艺，并依据配套空气分离装置对氧气成本进行预算，占据生产的24.65%。由于煤制氢时，需要投入大量的财力与物力，其制造成本与财务支出费用是影响其成本支出的主要因素，占据22.36%。燃料动力费用占据7.36%。
　　1.2 天然气制氢成本
　　在天然气制氢中，主要是由三部分构成，即天然气、燃料气与制造成本。其中最为重要的影响因素为天然气的价格，主要占据总比例的76.3%，其次为燃料气，占据16.4%。如果依据总投入的70%来考虑，制造费用与财务费用将占据总投入的9.08%。除去燃料气外，燃料的动力能耗占据2.30%。其效益会直接影响油价的水平、原油的性质，因此，需要综合进行预算。
　　2 发展策略
　　伴随成品油质量的提升，炼油企业对氢气的需求也在逐渐提升，为此，要构建或扩建制氢装置，并选取最佳的制氢方案，具体如下。
　　对于华东与华南地区而言，由于天然气的价格较高，相当与煤炭价格的250元/t。但是该地区具有丰富的煤炭资源供应渠道，并具备较为便利的运输条件。若想在激烈的市场竞争下得以生存，最为关键的环节即降低原料的成本。为确保该地区居民生活水平的稳定，要充分利用较为发达的制造产业，缓解天然气资源紧张的问题。各企业要积极与政府协商，在制氢过程中，主要以煤制氢的方式为主。
　　对于现阶段小于5.0Mt/a的一体化炼油厂，由于自产的燃料相对较多，对氢气的需求量有限，导致大部分会花费在干气外运中，建议借助自产的干气来构建制氢装置。
　　在当下的城市型炼油厂中，多数城市对炼油厂的环境具有较高的要求，导致煤炭运输过程中，会受到诸多不确定的因素所影响，建议与燃料进行有机的结合，可以将干气与天然气进行有机结合来制氢。
　　国家对环保的要求逐渐提升，并出台了“大气污染防治法”，其中明确规定了硫质量分数要在3%以上，致使加工含硫的原油企业面临着重大威胁。因此，要结合多方面的影响因素进行分析，在确保碳数相同的情况下，氢碳比与理论产氢量成正比。如果将石油作为煤气化的主要原料，不仅可以将煤炭保供的问题得以解决，还能够有效地缓解石油焦出路的问题。建议此种情况的企业采取焦与煤混合制氢的方案。对于当下金属含量较高的原油，其经济性能相对较差，建议在此过程中，将其与氢、催化裂化等工艺进行有机的结合，在脱油后，可以将硬沥青当做锅炉燃料，实现资源的再次利用。
　　3 結束语
　　综上，在油品加工的过程中，氢气作为不可或缺的原料。但是近年来，原油劣质化现象逐渐凸显，国家与相关部门对环境保护的力度逐步重视，致使炼油厂对氢气的需求也在不断提升，这在很大程度上促进了氢气资源的高效利用，使得氢气成为仅次于原油的第二大原料。
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