石油天然氣行業SO2總量控制思考

范 巍，李興春，龍 飛

（1．中國石油安全環保技術研究院，北京100000；2．中國石油天然氣集團公司，北京100007）

1 引言

SO2是大氣中主要污染物之一，是衡量大氣有無遭到污染的重要標志。“十一五”期間，我國對SO2提出了排放總量削減10%的目標并圓滿完成，在《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中，進一步明確提出了“十二五”期間主要污染物排放總量顯著減少，SO2排放減少8%的約束性指標。石油天然氣行業是國家在“十二五”期間污染減排的重點行業，因此其順利完成總量減排任務，對我國全面完成減排約束性指標具有重要意義。

2 石油天然氣行業主要生產情況

2．1 原油生產供應及消費情況

2009年，我國共生產原油18 948．96萬t，同比降低0．49%，為近10年來首次下降，共生產天然氣852．69億m3，同比增長6．2%。根據國家統計局的數據，2009年底全年規模以上原油和天然氣開采企業共323個，2009年生產原油前4個省份為黑龍江、山東、陜西、新疆，產量分別為4 000．7萬t、2 828．2萬t、2 695．9萬t和2 512．9萬t。

2009年我國原油表觀消費量為3．88億t，同比增長6．7%。按行業分，工業原油消費所占的比例最高，達到99%以上，這個比例在短期內不會發生根本性改變，主要作為成品油冶煉和化工產品生產的原材料［1］。

2．2 天然氣生產供應及消費情況

2009年我國生產天然氣852．69億m3，與2008年相比增長6．2%，增幅大幅下降。全國天然氣探明儲量的80%以上分布在鄂爾多斯、四川、塔里木、柴達木和鶯一瓊5大盆地，其中前3個盆地天然氣探明儲量超過了5 000×108m3。

根據國家統計局的數據，2009年，我國天然氣累計產量為852．69億 m3，同比增長6．2%。2009我國天然氣產量前5個省（市、區）是新疆、四川、陜西、廣東、青海，產量分別為245．39億 m3、193．56億 m3、189．52億 m3、58．43億 m3、43．07億 m3，其產量合計占全國天然氣總產量的85．61%。

2009年，在全國天然氣消費總量中，工業燃料和化工用氣占78．3%，城市燃氣消費占17．6%，燃氣發電用氣占4．1%。隨著西氣東輸、陜京二線、忠武線、澀寧線等長輸管線建成投產，用氣區域迅速向經濟發達的沿海市場轉移，城市燃氣和發電用氣明顯增加，工業燃氣和化工原料用氣逐步減少。2008年，我國天然氣消費結構為工業燃料占30．5%，化工用氣占31．5%，城市燃氣占28%，燃氣發電占10%。

3 石油天然氣行業SO2排放預測

3．1 行業單位產量SO2排放情況

根據2006～2008年石油天然氣開采業單位產量SO2排放量進行相應回歸，結果見圖1。

圖1 石油天然氣開采業單位油氣當量SO2排放量

石油天然氣開采業單位油氣當量SO2排放量回歸公式為：

x為年份，2006年為1，2007年為2，2008年為3，則2009年為4，2010年為5，2015為10。y為單位油氣當量SO2排放量（t／萬t）。將x＝4代入公式進行驗證，2009年預測單位油氣當量SO2排放量為1．37t／萬t。2009年，我國實際原油產量為18 948．96萬t，天然氣產量為852．69億 m3，則油氣當量為25 743．3萬t。按公式進行計算，預測2009年石油天然氣開采業SO2排放量為3．53萬t，2009年石油天然氣開采業SO2排放量為3．53萬t，證明用本公式預測SO2排放量切實可行。將x＝5代入公式進行計算，2010年預測單位油氣當量SO2排放量為1．21t／萬t，將x＝10代入公式進行計算，2015年預測單位油氣當量SO2排放量為1．18t／萬t。

3．2 行業石油天然氣產量預測

2010年我國原油產量為19 000萬t，天然氣產量為920億m3，則油氣當量為26 330．68萬t，從而得出2010年石油天然氣開采業SO2排放量值為：26 330．68萬t×1．21t／萬t＝3．20萬t。目前，國內還沒有2015年油氣產量的規劃，根據我國近年來石油天然氣開采業的發展趨勢，天然氣產量則逐年上升，2006～2008年天然氣產量及2010年預測產量變化趨勢見圖2，得到回歸公式為：

y＝82．669x＋519．47 R2＝0．984。 （2）

x為年份，2006年為1，2007年為2，2008年為3，則2010年為5，2015為10。y為當年天然氣產量（億m3）。依據此趨勢對2015年天然氣產量進行預測，2015年為10，則2015年天然氣產量預計為：82．669×10＋519．47＝1 346．16億m3。

近年來原油產量基本保持穩定，預計2015年原油產量仍將維持在19 000萬t左右。2015年預計油氣當量為19 000＋1 346．16×108／1 255＝29 724．6萬t。2015年石油天然氣開采業SO2排放量預測值為29 724．6萬t×1．18t／萬t＝3．51萬t。

圖2 天然氣預測產量變化趨勢

3．3 石油天然氣行業SO2排放量預測

根據行業單位產量SO2排放情況和行業石油天然氣產量預測，行業SO2排放量預測結果見表1［2］。

表1 石油天然氣開采業年產量及SO2排放量

3．4 行業發展面臨的減排問題

隨著我國石油天然氣勘探開發技術的發展，中國已經發現了多個大型氣田，但多數為高壓、高含硫和高風險氣田，這些氣田的開發，雖然保證了國家的能源供應，但開發工程具有很大的環境風險，而且開發過程會產生大量的SO2排放。含硫氣田開發、“煤代油”工程的實施，增加了大氣污染物的排放量。國家對污染物減排實行絕對量控制，企業生產規模擴大與排污指標不足的矛盾凸顯。

4 行業SO2減排技術經濟分析

4．1 行業典型企業SO2減排投資分析

對行業某典型企業截止到2009年前一段時間內的SO2治理情況進行了調查，共投資6．86億元，實現SO2減排能力7 855t，投資效率為8．73萬元／t。其中，電廠煙氣脫硫項目總投資8 105萬元，實現SO2減排能力2 205t／年，投資效率為3．68萬元／t；脫硫裝置建設與改造項目總投資9 660萬元，實現SO2減排能力5 112t／年，投資效率為1．89萬元／t；生產裝置污染源治理與控制項目總投資2．63億元，實現SO2減排能力139t／年，投資效率為189．07萬元／t；清潔燃料替代項目總投資2．35億元，實現SO2減排能力2 383t／年，投資效率為20．47萬元／t。可以看出，電廠脫硫是減排的主要方式，也是最經濟的減排方式。

4．2 行業SO2減排投資需求分析

（1）如果不采取任何新增措施，石油天然氣開采業SO2排放量將以每年1．68%的速度增長。

（2）如果控制在2008年3．14萬t的水平，2015年需要減排SO20．37萬t，需要投資3．23億元。

（3）如果控制在2010年3．20萬t的水平，則2015年需要減排SO20．31萬t，需要投資2．71億元。如果僅從生產裝置污染源治理與控制上減排SO2，則2015年減排0．31萬tSO2，需要投資58．61億元。

（4）如果控制在2010年3．20萬t減排8%的水平，2015年需要減排SO20．57萬t，需要投資4．98億元。如果僅從生產裝置污染源治理與控制上減排SO2，則 2015 年 減 排 0．57 萬 tSO2，需 要 投 資107．77億元。

4．3 行業SO2減排可行性分析

根據行業典型企業的投資力度，產生的減排效果以及行業SO2減排投資需求分析，如果把自備電廠包含在該行業內，同時國家允許繼續實行清潔燃料替代，行業2015年SO2完成在2010年基礎上減排8%的目標可行。

由于石油天然氣開采業減排SO2的主要途徑之一是自備電廠脫硫，而在“十一五”期間主要電廠已經采取了脫硫措施；且部分地方政府擬要求石油生產企業以煤帶氣，以保證民用氣。因此，要實現2015年SO2在2010年的基礎上減排8%難度較大。

隨著含硫天然氣的開采增加，SO2減排的壓力也進一步增大，天然氣生產進一步進行減排的途徑主要局限在天然氣脫硫尾氣治理上，投資需要大幅度增加。雖然增加生產區域的SO2排放量，但可以為社會減排大量的SO2。以生產天然氣300×108m3／年為例，天然氣總計可替代燃煤約5 585×104t／年，燃油2 765×104t／年。燃燒天然氣與燃燒油和煤相比，SO2排放量分別減少了26．45×104t／年和89．08×104t／年，可極大地改善收益地區的環境空氣質量。因此，應該對含硫天然氣生產產生的區域SO2減排效益進行考慮，新增產能的SO2指標應該由受益地區轉移計算，可有效解決行業的SO2總量控制問題。

5 結語

由于近年來清潔生產技術和減排措施的實施，單位油氣產量SO2排放量在持續下降，但受到產能上升影響，石油天然氣行業SO2排放量仍逐年增加。但在現有技術經濟條件下，由于自備電廠脫硫裝置已較為齊備，行業進一步進行減排的途徑主要局限在了天然氣脫硫尾氣治理上，且投資需要大幅度增加，因此，實現2015年SO2在2010年基礎上減排8%的技術經濟可行性較低。

因此建議對于石油天然氣行業現有企業可以根據其能夠采取的減排途徑上確定合理的減排量，對于生產天然氣新建項目可以按照批復確定新增總量，由受益區域轉移計算，不在現有減排范圍內。

［1］中國經濟信息網．中國行業年度報告系列之石油天然氣（2009年）［R］．北京：中國經濟信息網，2009．

［2］中華人民共和國國家統計局．中國統計年鑒（2007、2008、2009年）［R］．北京：中華人民共和國國家統計局，2009．