王铁成 马天笑

中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司 广东揭阳 5 2 2 0 0 0

由于原油变得越来越劣质化，成品油的质量在逐步提高，炼油厂也需要越来越多的氢气，所以，炼油厂当下的发展策略就是降低氢气成本，使用氢气可以达到节能环保的目的。目前，氢气被广泛应用于航天领域，但是，现阶段对氢气的投入成本还比较高，因此需要想出措施降低经济成本。

1 煤制氢成本和天然气制氢成本

1.1 煤制氢成本

煤制氢主要是由煤炭、氧气、燃料动力能耗与制造构成的，但是根据相关实际情况来看，煤炭费用所占据的比例太低，远低于天然气费用，煤制氢使用的是氧化工艺，对氧气成本进行预算的方式是依据配套空气分离装置，占据生产的24.65%，由于在生产煤制氢时，制造成本太高，财务支出费用也太高，占据了成本总支出的很大一部分比例，占据了22.36%，而燃料动力费只占据了总成本支出的7.36%。

1.2 天然气制氢成本

天然气制氢主要是依靠天然气、燃料气与制造成本，其中影响比较大的就是天然气的价格，会投入大量的费用，占据总比例的76.3%，其次就是燃料气，燃料气占据了总比例的16.4%，而对于制造费用和财务费用而言，仅占据了总投入的9.08%，燃料的动力能耗占据得更少，只占据了2.30%，所有的材料都会影响到油价的水平，影响到原油的性质，所以需要从多方面去开展预算工作[1]。

2 制氢工艺的对比

对固态煤进行相关处理，让固态煤变成气态物质之后，再制取氢气，这个过程属于煤制氢的过程。在高温环境下，煤和空气发生的不完全反应，反应之后又与煤粉、蒸汽、氧气等混合在一起，变成雾化状态，再经过相关的处理过程，变成一氧化碳和氢气，将一氧化碳和氢气通过净化装置进行净化，得到纯净的氢气，这就是制氢的全部过程。在此过程中，必须要采取相关的环保措施，不能够污染环境，使用富氧空气连续化的技术，从而排放少量的污染物，达到保护环境的目标，将煤制氢的生产效率提高，引进更先进的技术，减少污染物排放量。

采用天然气制氢的方法有很多，主要有原料气处理，蒸气转化，一氧化碳变换，采用蒸汽转化的方式主要是在催化剂的催化下，让甲烷和水蒸气在高温下发生反应，从而将氢气和一氧化碳生成，这个过程需要外界大量的热量，采用一氧化碳变换制氢的方式是指，利用一氧化碳和水蒸气反应，从而生成二氧化碳和氢气，通过冷却的方式，提炼出纯净的氢气。有多种天然气制氢方式，企业可以选择适合自身的制氢方式[2]。

3 发展策略

在当今社会发展下，成品油的质量在不断提高，炼油企业需要大量的氢气，所以，需要制造更多的氢气，满足炼油企业的需求，需要构建制氢装置，研制出制氢方案，选择出最佳的一套方案。

中国地大物博，不同地区的天然气价格也不同，对于华东地区与华南地区而言，这部分地区的天然气价都比较高，但是在华东和华南地区，盛产煤炭资源，因此可以提供大量的煤炭。并且这个地区的运输条件也比较方便，炼油企业如果想要在激烈的市场竞争中获得一份竞争力，就必须要将原料的成本进行降低，为了稳定华东地区和华南地区居民的生活水平，必须要利用好制造企业，这部分地区的制造产业都比较发达，可以解决天然气资源紧张的问题，并且需要与政府开展相应的协商，企业在制氢的过程中，主要采用煤制氢方式。

对于一体化炼油厂这类燃料厂，自己可以产出数量比较多的燃料，因此不需要太多的氢气数量，他们会花费更多时间在干气外运中，用自产的干气完成制氢装置的构建。大多数炼油厂都是属于城市型，因此对炼油厂的环境要求比较高，不能够破坏周围的环境，使得运输煤炭时，会存在着很多不确定的因素，这些因素会影响煤炭的运输，建议与燃料结合起来，将天然气和干气结合起来，从而完成制氢过程。

社会在不断发展，科技在不断进步，但是在发展的过程中，人类的活动破坏了生态环境，污染了环境，导致生态失衡，资源在面临的枯竭的险境。因此国家提出了相关的法规，出台了《大气污染防治法》，在这项法规里面有这样的规定，硫质量分数必须要控制在3%以上，如此一来，以往加工含硫的原油企业面临了更大的挑战，所以他们需要结合综合因素考虑，产出相同数量的碳数，煤气化的主要原料为石油，如此一来，可以解决煤炭供给问题，还能够避免石油焦出路的现象，对于面临这种情况的企业，可以采取混合制氢的方式，采用焦与煤混合制氢，对于有的原油而言，它的金属含量比较高，所以自身的经济性能也比较差，建议相关企业可以将原油与氢、催化炼化等相关工艺结合在一起，在完成脱硫过程之后，锅炉燃料就用硬沥青代替，保证资源能够再次利用，节约了能源，不能再无限地开采地球上的资源，无限开采只会破坏家园，破坏环境，影响到我们的子孙后代，同时也会影响我们的安全[3]。

4 结语

由于成品油的质量在不断提高，炼油企业需要大量的氢气，所以需要制造出更多的氢气，满足炼油企业的需求。氢气作为一种新型的能源，氢气可以代替很多不可再生资源，但是，虽然中国的煤炭资源比较多，但是天然气和石油资源的数量却比较少，如果要制取大量的氢气，需要选择煤制氢方式，因为如果要开展大规模的制氢工作，不仅要考虑到投资，还需要结合原料的价格，炼油厂当下的发展策略就是要降低氢气成本，从而达到节能环保的目的，本文先先分析了煤制氢和天然气制氢的成本，研制出制氢方案，企业可以选择出最佳的一套方案，从而满足自身需求，提高自身的市场竞争力。