本文从炼油厂下降氢气本钱触及的质料来历动身，依照炼油厂全加氢流程，配套建造独立的制氢设备质料，剖析了影响氢气出产本钱的要素以及竞争性。

　　跟着原油残次化和成品油质量晋级加速，炼油厂对氢气的需求剧增，下降氢气本钱成为炼油厂一项重要开展战略。

　　氢气是公认的优秀绿色燃料，其焚烧热值是汽油的2.7倍、煤炭的3.5倍，现在首要用作航天火箭二级／三级推动燃料。

　　现在，国内外正在研讨日常交通范畴的使用，尤其是日本以氢燃料轿车为开展方向，每年有300~400辆的氢燃料动力轿车产出，计划到2020年，建成160个氢燃料加注站、投入使用４万辆燃料电池轿车。

　　一起，氢气也是重要的工业质料和还原剂，在国民经济各范畴广泛使用，是精细化工、医药中间体等职业的组成质料及冶金、电子、玻璃、机械制作的维护气。

　　跟着原油残次化和环境维护的日益加强，燃料清洁性规范不断提高，加氢工艺快速开展，炼油厂对氢气的需求剧增，已成为仅次于原油的第二大质料，寻求廉价氢源，是炼油厂有必要考虑的问题。

　　本文从炼油厂下降氢气本钱触及的质料来历动身，依照炼油厂全加氢流程，配套建造独立的制氢设备质料，剖析了影响氢气出产本钱的要素以及竞争性。

　　①原油加工进程副产氢气，包含重整设备副产、富氢气体收回、炼化一体化配套的化工体系中乙烯、电解、脱氢设备副产等。

　　重整副产氢气约占原油总量的0.5％～1.0%重整和其它设备副产氢气难以满意含硫原油和残次原油加工份额日益增大的需求，且国内正在加速建造大型的加氢型炼油厂，对氢气资源的耗费趋势迅猛添加，配套加氢才能占原油加工才能现已超越70％，经过本身和传统的加工办法已难以处理全厂的氢气平衡和需求，有必要建造独立的制氢设备出产氢气。

　　炼油厂对氢气需求的安稳性要求高，配套建造独立制氢设备优先要保证设备安稳运转，保证质料性质和数量的安稳供给，工艺技能要老练牢靠。

　　制氢质料道路的挑选取决于质料资源的可获得性、技能老练度和质料经济合理，制氢质料首要有炼厂干气、天然气、煤、轻石脑油和重油等。

　　但跟着国内化工需求上升，重油和石脑油资源化趋势加强，原有重油制氢设备因没有充分使用质料价值，在本钱效益上越来越难以表现经济性，影响了炼油厂的经济效益，因而纷繁停产。

　　在实践出产中，使用干气为质料的制氢设备需求归纳处理全厂燃料平衡之间的对立。作为独立质料来历的天然气制氢和煤制氢正在成为两类最重要的制氢开展方向。

　　比较而言，天然气制氢单位出资低，但煤制氢产值高，价格低廉，本钱优势显着。在天然气价格较高和政策管控的情况下，煤制氢经济性好。

　　10Mt/a规划炼油厂加工含硫原油（硫质量分数为2％），选用全加氢和最大化重整规划，产品以出产成品油和化工料为主的炼油工艺流程，成品油满意国Ⅴ排放规范，以所需独立制氢设备规划最小90000ｍ3/h为根底，对两种工艺道路.质料以上海区域价格为基准，天然气到厂价为2.5元/ｍ3不含税、热值35948KJ/ｍ3），煤炭450元/t（不含税、热值22990KJ/Kg）。

　　3.煤制氢选用水煤浆技能，建造出资12.4亿元、天然气制氢建造出资6亿元。人员费用一致。设备10年折旧后残值5％；修理费3％/a，财政费用按建造资金70％借款，年利率按5％计。

　　/t，折1.14元/ｍ３。煤炭450元/t时，煤制氢本钱9903元/t，折0.869元/ｍ3。90000ｍ3/h煤制氢比天然气制氢年节约本钱约2亿元。

　　天然气制氢本钱构成见图1。从图1能够看出，天然气制氢本钱首要由天然气、燃料气和制作本钱构成，其间天然气价格是最首要要素，占73.4％。燃料气是本钱的第二要素，占13.7％。

　　依照总出资70％融资考虑，制作及财政费将占本钱构成的9.3％。除燃料气外的燃料动力能耗占2.4％。其它费用占1.2％。

　　煤制氢本钱构成见图2。从图2能够看出，煤制氢本钱首要由煤炭、氧气、燃料动力能耗和制作本钱构成，但煤炭费用的份额远小于天然气费用的份额，仅占36.9％。

　　一般煤制氢气选用部分氧化工艺，依照配套空气别离设备氧气本钱测算，占氢气出产的25.9％。因为煤制氢气投入大，制作及财政费用成为重要的本钱影响要素，占比到达22.5％。燃料动力费用占7.9％，其它占6.7％。

　　天然气制氢与煤制氢平等本钱的对应联系见表2。从表2能够看出，当天然气价格为1.67元/ｍ3

　　/t时，天然气制氢与煤制氢氢气本钱为0.87元/ｍ3；天然气价格为2.52元/ｍ3、煤炭价格上升到850元/t时，二者出产的氢气本钱为1.15元/ｍ3。现在，两种办法的制氢工艺均在工业化大规划出产中得到使用，质料来历是影响氢气本钱的首要要素，也成为企业挑选技能的要害要素之一

　　2016年12月各省（区、市）非居民用天然气基准门站价格（含增值税）见表3，2014—2016年我国首要区域煤炭价格指数见表4。

　　天然气和煤炭两种资源价格有显着的地域性，首要分为华东和华南、华北、西北区域。

　　其间，华东和华南区域远离天然气主产区，无论是管输仍是LNG运送，均存在本钱高的问题，现在价格在2.5元/ｍ3以上，而煤炭约束少，可依托海运优势施行进口，价格与国内运送价环渤海湾指数根本相同。

　　华北区域天然气接近资源产地和国家主进口管道，资源可获得性较好，气价相对较低，现在价格2元/ｍ3左右。煤炭虽也接近产地，但以铁路和公路运送为主，物流费用较高，价格与国家环渤海湾指数相同。

　　一起，京津冀区域环保压力大，紧缩煤炭数量指标高。西北区域坐落天然气和煤炭主产地，价格较低。

　　跟着环保压力的加大，尤其是2015年我国在《联合国气候改变结构条约》的巴黎气候大会上提出到2030年单位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降60％～65％，并在2030年前后化石动力消费的二氧化碳排放到达峰值的方针，征收碳税将不可避免，煤制氢工艺外排二氧化碳约是天然气制氢的4倍。

　　碳税的施行对煤制氢项目的竞争力影响远大于天然气制氢。碳税对制氢道路元/t测算，当碳税为175元/t时，采纳煤制氢工艺相关于天然气制氢工艺，在本钱上失掉优势。

　　以华北区域天然气价格2.0元/ｍ3、煤炭价格450元/t为基准，当碳税为100元/t时，采纳煤制氢工艺相关于天然气制氢工艺，在本钱上失掉优势。

　　以西北区域天然气价格1.5元/ｍ3、煤炭价格300元/t为基准，当碳税为50元/t时，采纳煤制氢工艺相关于天然气制氢工艺，在本钱上失掉优势。

　　从计算结果能够当作：天然气制氢与煤制氢两种工艺道路所接受的质料价格和对碳税敏感性不同。

　　质料对天然气制氢的影响大于煤制氢，整体看，天然气价格改变10％相当于煤炭价格改变23％左右。

　　碳税对煤制氢的影响大于天然气制氢，碳税每改变25元/t，天然气制氢本钱改变0.01元/m3，而煤制氢改变0.05元/m3。煤制氢燃料动力能耗高于天然气制氢，对体系蒸汽和电力要求高，企业需求配套锅炉，一致建造燃煤锅炉受制于政府要求。

　　主张在统筹各区域和企业的条件后，合理挑选制氢道路）华东和华南区域天然气价全国最高，与华北区域比较约高0.5元/m3，相当于煤炭价格高250元/t。但这两个区域煤炭资源供给途径多，运送便利。

　　“十三五”期间，在《石化工业规划布局计划》（2014年）规划的7大基地中有5个坐落此区域，此外还有舟山在建的40Ｍt/a炼化一体化基地，市场竞争剧烈，下降质料本钱尤为要害。一起，此区域也是国内居民生活水平较高区域，加工制作工业兴旺，天然气资源供给严重。主张活跃与政府和谐，制氢道路以煤制氢为主

　　/t。此外，国家正在加速京津冀一体化布局，2017年3月，环保部、发改委、财政部、动力局及相关6大省市政府联合印发《京津冀及周边区域2017年大气污染防治工作计划》将北京、天津、河北、山西、山东、河南“2+26”城市归入京津冀大气污染传输通道，其间北京、天津、廊坊、保定2017年10月底前完结“禁煤区”建造使命。

　　别的，传输通道其它城市于10月底前依照宜气则气、宜电则电的准则，每个城市完结5~10万户以气代煤或以电代煤工程。但此区域天然气资源来历广，北京区域已构成4条天然气进京管线条管线。天津、山东建造了进口LNG设备。山西、内蒙古等地规划建造了多套煤制气设备。

　　主张结合燃料平衡优先考虑干气和天然气混合制氢道路）考虑到国家环保要求日益严厉，尤其是已出台的“大气污染防治法”明确规定了高硫焦不能出厂（开始定为硫质量分数3％以上），加工高含硫原油企业将面临着石油焦出路难题。

　　2015年硫质量分数3％以上的石油焦价格为680元/t，青岛和天津硫质量分数7％的石油焦仅售460元/t，与煤炭价格根本相等，未来跟着环保和运送压力加大，价格将逐步下滑。而石油焦氢含量较高，从烃类蒸汽转化的化学反应可知，在碳数相同的情况下，氢碳比越高，理论产氢量越高。假如用石油焦作为煤气化的质料，既可处理煤炭的保供问题，又能处理石油焦的出路问题。

　　主张下一步将此减压渣油浅度溶剂脱沥青后再与加氢、催化裂化等工艺组合，以最大极限地将渣油转化为轻质油品，脱油后硬沥青可作为制氢质料或锅炉燃料。

　　（７）煤炭和天然气供给才能和价格对制氢工艺需求的动力锅炉选用的燃料挑选至关重要，依照上海区域价格开始测算，10Ｍt/a炼油体系的两种燃料费用相差约5亿元；华北区域相差3.5亿元。考虑到制氢本钱费用，现在状态下，关于10Ｍt/a纯炼油企业，天然气比煤炭在上海区域高约7亿元以上，而15Ｍt/a炼油企业相差超越10元。假如是炼化一体化企业，煤炭作为燃料和质料，优势将愈加显着（估计年费用相差约20亿元）。

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