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【新书推荐之《能化期货》】带你走进缤纷的能源化工世界

作者:微信公众号【国金期货微服务】/ 发布时间:2021-07-17 / 悟空智库整理
(以下内容从国金期货《【新书推荐之《能化期货》】带你走进缤纷的能源化工世界》研报附件原文摘录)
  11 A 当能源应用充满智慧 人类开发和利用能源的历史悠久。大约在150万年前人类开始用火,约7000年前开始用畜力,3000年前开始用煤。虽然还没有确切的资料证明到底从什么时候开始使用石油,但在巴勒斯坦的古墓墙壁上的象形文字中曾记载了死海的石油开采。在公元前5世纪古波斯帝国首都附近曾出现手工挖掘的石油井。波斯人最早把石油用于攻打雅典城的战争中。也有历史记载,公元前5世纪至公元1世纪,在高加索山脚下和里海沿岸的许多地方,都发现了油气苗,引来虔诚的拜火教信徒朝拜。 中国是世界上最早发现和利用石油天然气的国家之一。3000多年前的《易经》中有“上火下泽”“泽中有火”等记载。1900多年前,班固的《汉书·地理志》记载:“高奴有洧水可燃。”宋代的沈括(公元1031~1095年)在《梦溪笔谈》中不但首次提出“石油”这一名称,而且认为石油“生于北际沙石之中”“与泉水相杂,惘惘而出”,并做出预言,“石油至多,生于地中无穷” “此物后必大行于世”。 人类发展的历史存在这么一个不争的事实:人类文明的每一次重大进步都伴随着能源应用的改进和更替。从当初的钻木取火,到工业革命的蒸汽动力,再到现在的电气化,人类对能源的应用无不充满智慧。现在,冬天集中供热的煤炭、汽车驱动行驶的汽油、厨房设备接入的天然气,都是维系社会运行的主要动力来源,并且都是化石能源。 在所有化石能源消费中,石油占比最高,在一次能源中占比高达32%。天然气消费增长最快,以年均1.8%的速度增长,远远超过石油0.9%和煤炭0.5%的增速。近年来,太阳能、风能、生物能等可再生能源消费异军突起,以年均6.6%的速度快速增长。预计到2035年,非化石能源在一次能源中的比重可从当前的3%上升至9%(见下图)。 当能源应用充满智慧,人类文明就洒满光辉。 图 2016年世界能源展望 资料来源:BP。 B 能源化工家族之大令人叹为观止 能源不仅提供动力,还通过提炼加工形成各种化工产品,形成了庞大的能化产业链。石油自然就是能化产业的“族长”,这个族系主要有两大核心支系。一个支系包含了常见的汽油、柴油、航空煤油、石蜡、石油沥青、石油焦等,其中汽油和柴油占比最高,是重要的“骨干成员”;另一个支系就是所谓的石油化工产品,品种更是多种多样,生活中的很多塑料制品、合成橡胶制品都是这个支系的“带头人”。 石油化工工业以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品。它大体上可以分为烯烃链和芳烃链两个分支,其源头基本来自石油常减压所生产的石脑油及部分其他馏分。其中,芳烃链主要包含苯、甲苯、二甲苯,其是生产合成橡胶、PTA、聚酯纤维等的主要原料;烯烃链主要包含乙烯、丙烯、丁二烯等,是生产塑料、PP、PVC、乙二醇、合成橡胶等的重要原料。 煤化工以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品,而后进一步加工成化工、能源产品。煤化工主要包括煤的气化、液化、干馏,以及焦油加工和电石乙炔化工等。在煤化工可利用的生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,至今仍然是化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位,煤气化生产的合成气是合成液体燃料、化工原料等多种产品的原料。煤直接液化,即煤高压加氢液化,可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时,煤的液化产品可替代天然石油(见下图)。 图 能化产业大族谱 资料来源:BP。 延伸阅读 能源化工产业发展简史 能源化工是指利用石油、天然气和煤炭等基础能源资源,通过化学过程制备二次能源和化工产品的过程,主要包括石油化工、天然气化工和煤化工等,广义上石油化工包括天然气化工。在能源化工领域,占据主导地位的是石油化工。目前,车用燃料的99%以上、所有的航空燃料以及石蜡、沥青、润滑油等都来自石油化工。但是人类开发能源化工的历史是从煤化工开始的。 中国是最早使用煤的国家之一,早在公元前就用煤冶炼铜矿石、烧制陶瓷,明代已用焦炭冶铁。但是,煤作为化学工业的原料加以利用并逐步形成工业体系,则是在近代工业革命之后。18世纪后半叶,由于工业革命的进展,炼铁用焦炭的需求量大幅增加,炼焦炉应运而生,并于1763年发展了将煤用于炼焦的蜂窝式炼焦炉。第一次世界大战期间,钢铁工业高速发展,同时还存在对氨、苯及甲苯等炸药原料的大量需求,这就促使炼焦工业进一步发展,并形成炼焦副产化学品的回收和利用工业。 第二次世界大战前夕及战争期间,煤化工全面发展进入辉煌时期。费托合成、煤直接加氢液化、低温干馏等一系列生产技术应运而生。1938年一氧化碳加氢合成液体燃料产量已达59万吨,1939年煤高压加氢液化制取液体燃料的方法达到110万吨的年生产能力,1944年底温干馏焦油年生产能力已达到94.5万吨。此外,由煤直接化学加工制取磺化煤、腐殖酸和褐煤蜡的小型工业,以及以煤为原料制取碳化钙,进而生产乙炔从而以乙炔为原料的化学工业也获得发展。 第二次世界大战以后,由于大量廉价石油和天然气的开采,工业上大规模由煤制取液体燃料的生产暂时中止,代之而起的是以石油和天然气为原料的石油化工。煤在世界能源构成中的比例由65%~70%降至25%~27%,不少工业化国家已经用天然气代替了民用煤气。值得一提的是,由于钢铁工业的持续发展,煤化工的炼焦工业也不断壮大。 石油化工起源于美国,主要依附于石油炼制工业,在20世纪20年代兴起,第二次世界大战前后迅速发展,50年代在欧洲崛起,60年代又进一步扩大到日本及世界各国。由此导致的一个重要变化是,很多化学品的生产从以煤为原料转移到以石油和天然气为原料,世界化学工业的生产结构和原料体系已经发生了重大变化。70年代初,美国石油化工生产的各种石油化学产品多达数千种,石油化学工业的新工艺、新产品不断出现。 20世纪80年代以后,中国经济开始腾飞,纺织业等轻工业飞速发展,并迅速形成巨大的出口能力,对石化产品的需求与日俱增。在巨大的市场需求驱动下,中国石化产业进入持续快速增长阶段。进入21世纪,中国的能源消费总量仍逐年递增,年均增速高达5%以上,成为全球最大的能源消费国。2016年,中国一次能源消费量30.53亿吨油当量,同比增长5.6%,占世界的比重为23.0%,占全球净增长的34%。具体细分到一次能源,煤炭一直是我国的能源消费主体,占比一直高于65%;天然气的消费则整体窄幅震荡,变化不大,而石油则基本持平;一次电力及其他新能源则呈现逐年增长趋势。 免责声明 以上内容转自公众号:中期协发布,本文部分图片、音频、视频来源于网络搜索,版权归版权所有者所有,如有侵权请联系我们。若本文涉及版权问题,请联系我们删除。我们对文中观点或内容保持中立,并不对文章观点负责,信息仅供参考,不作为投资建议。

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