低碳时代中国有机化工走势的探讨

________________________2010-05-收到初稿，2010-07-收到修改稿。第一作者及联系人：华贲(1937.11-)，男，教授.Receiveddate:2010-05-.Correspondingauthor:ProfessorHuaBen.E-mail:cehuaben@低碳时代中国有机化工走势的探讨华贲1，王小伍1、2（1华南理工大学天然气利用研究中心广东广州510640；2华南理工大学物理系，广东广州510640）摘要:气候变化约限下的低碳经济时代，2020-2025年可能是世界一次能源构成的转折点。未来40-50年内石油可能逐步退出交通燃料领域，从而可减缓价格上升趋势、延长使用年限，并主要用于化工原料，同时维持对于煤化工和生物质化工的竞争力。未来的有机化工原料将是石油、煤、生物质三者博弈的局面，发展格局主要取决于各自领域的科技进步。必须对三种原料路线相应的CCS的技术经济进展进行深入研究，以判断碳减排约束对三者博弈趋势的影响。中国应当在全国范围内因地制宜制订天然气和NGPL资源优化利用的总体战略，和在全球范围内的有机化工产业链全方位布局战略。关键词：低碳时代；生物质化工；煤化工；石油化工；碳扑捉封存；全局战略中图分类号：TQ536.9文献标识码：A文章编号：2010ThetrendofChina’sOrganicChemicalIndustryinLowCarbonEraHuaBen1,WangXiaowu1,2（1NaturalGasResearchCenter,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangdongGuangzhou,510640;1、2PhysicsDepartment,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangdongGuangzhou,510640）Abstract:Inthecominglow-carboneraundertheclimatechangeconstraint,theturningpointoftheworldprimaryenergystructurewouldappearin2020-2025.Inthefuture40-50years,oilwouldquitgraduallyfromtransportationfuelmarket.Thiswouldresultinslowingthepaceofoil’spricerising,extendingitslifetime;andwouldbemainlyusedinpetrochemical,andkeepingitscompetitivenesswithcoalchemicalindustryandbiomasschemicalindustry.Inthefuture,themarketoforganicchemicalrawmaterialwouldbethebattlefieldamongpetroleum,coal,andbiomass.Thescenariowilldependuponscientificandtechnologicalprogress.ItisnecessarytostudythetechnologyprogressandeconomicsofCCSonthethreerawmaterialsroutes.ChinahastomakeitscountrywideoptimizationstrategyofnaturalgasandNGPLresources;andglobalarrangementstrategyofitsorganicchemicalindustry.Keywords：LowCarbonEra;Bio-chem.Industry;Coal-chem.Industry;PetrochemicalIndustry;CCS;GlobalStrategy引言工业化以来的150年间，地表大气中CO2的浓度增加了35%，增加部分的80%来自于化石能源的使用；而其中的80%由工业化的OECD国家所排放。20世纪90年代以来，占世界总人口近半的“新兴国家”掀起了工业化高潮，导致了世界能源消耗的加速增长。新一轮以CO2为主的温室气体浓度的快速增加将导致地表温度的加速上升、冰山融化、海平面上升，灾害天气增加和生态环境的破坏。气候变化已成为世界各国面临的最紧迫问题。2009年12月的哥本哈根会议以世界192个国家的声音，肯定了会议前夕国际能源署（IEA）提出的“450情景方案”的三个具体目标中的两个，即：全球平均气温不应比工业化开始前高出2°C；这要求全球CO2排放量减到1990年（209亿吨CO2当量）的一半。为此发达国家应当减少至少80%温室气体排放量，发展中国家的温室气体排放量应当比“通常情况下”低15%-30%。至于第三个目标，即碳排放的峰值年和减排到1990年排放的一半的时限，以及发达国家以资金和技术支持发展中国家减排的具体安排，留待2010年末的墨西哥会议解决。1气候变化、碳减排约限下的能源构成格局文献[1，2]研究了能耗、一次能源构成和应用，碳捕获和封存（CarbonCaptureandSequestation,CCS）技术三者与CO2排放之间的制约关系，并推算出了在上述减排目标和进程下世界能耗和一次能源构成变化的走势，见图1。图1低碳发展的世界能源构成变化走势Fig.1ThetrendofenergystructureinlowcarboneraIEA的“450情景方案”提出的满足“温升不超过2°C，CO2浓度不超过450ppm”的要求是CO2年排放量从目前的300亿吨/年减少到108亿吨/年；IEA认为达到这个目标的时间应是2050年，CO2排放峰值年是2020年。在哥本哈根会议上，丹麦提出的方案把峰值年推迟到2025年。图1就是符合这一情景的2005—2050年世界能源构成变化趋势。由图可见，2020-2025年可能是世界一次能源构成的转折点。石油与可再生能源（I、IV两条曲线）在一次能源构成中的排位互换，而煤和天然气两者（II、III两条曲线）的走势高低将取决于煤的CCS利用技术经济指标与非常规天然气开采成本和规模两者之间的博弈[1]。黑色实线和红色虚线分别表示了两种相反的可能性。显然，这取决于科技进展的成果，而不是我们现在可以预测出来的。图中最右端的能源构成，是IEA提出的2050年在总能耗约225亿tce.a-1之下，可再生能源、天然气、煤、在目前世界能源转型和低碳发展的格局中，中国处于最特殊的地位。这是由下列几个因素决定的：中国是人口第一大国，由于煤占一次能源近70%的能源禀赋，CO2排放不仅总量最多，人均也已超过世界均值，但是人均GDP还远远落在后面，属于发展中国家之列。这就决定中国在今后10-20年里，第一要发展，第二必须走低碳发展之路。由于完成工业化的需要，中国在未来10-20年的总能耗还会增加，CO2排放也将经历一个先增再减的过程；两个峰值年都可能在2023-2030年之间。但在达到峰值年之后，中国的碳减排将与世界同行，见表1。表12005—2050年中国CO2排放总量、能源碳强度ω和总能耗的变化预计Table1Emission,energycarbonintensityandtotalenergyconsumptionin2005—2050inChinaProject/time200520202030（1）*2030（2）*2050CO2emissiont.a-1/Percapitalt.p-1a-151/3.974/5.360/4.154/3.722/1.5energycarbonintensityω51.20.67ratioofenergywithhighcarbonγ0.930.710.520.50.28ratioofcoalconsumptionwithCCSβ00.6totalenergyconsumption10-1billiontce.a-1/Percapitaltce.p-1a-122.2/1.741/2.9348/3.345/3.133/2.2coal10-1billiontce.a-1/%oftotal15.15/69.730.5/52.529/4325.2/4014/30oil10-1billiont.a-1/%oftotal4.68/21.05.0/17.45.7/175.0/162.3/10naturalgastce.a-1/%oftotal0.06/2.70.4/12.40.56/150.59/170.45/18other10-1billiontce.a-1/%oftotal1.47/6.67.3/17.712/2512.2/2714/42*注：表头2030（1）、2030（2）分别是按照“丹麦方案”和“450情景方案”目标推算的结果。上述趋势分析的基本思路是：核能与可再生能源以5%的年率持续增长，10年后中国非常丰富的非常规天然气资源得以大规模开发，煤的CCS利用比率在2020年以后的30年间从10%提高到60%，石油因资源的有限性和CCS利用的规模限制将在2020年左右达到峰值后逐步减少。2低碳时代能源从一次能源到终端利用模式的变化趋势由于CO2排放的制约，越来越多的煤将通过CCS用于发电和煤气化多联产；核能和可再生能源主要用于发电；因此电力在终端能源消耗中的比率将持续提高。目前建筑物能耗占80%的采暖、空调、热水和占14%的用电，将尽可能用天然气分布式/冷热电三联供能源系统（DistributedEnergySystem/CombinedCold,HeatandPower,DES/CCHP）集约化高效联供，作为目前主要工业燃料的煤也将由采用集约化DES/CCHP利用模式的天然气替代，不足部分由智能电网提供的电力保证[4]。迄今为止绝大部分交通能源还是依赖石油产品，这种情况将根本改变。占中国1.3亿t/a柴油耗量的近40%的中、重型卡车、部分公交车将改用高效、廉价、低排放的LNG；智能电网所推进的插电式汽车将替代大部分私家车；第二代生物燃油2040年将占航空燃料的50%；非粮乙醇将取代部分仍做车用燃料的汽油；太阳能制氢气/燃料电池车也将在20年后实现商业化应用。上述交通替代能源科技以及高铁、城市公共交通的发展所带来的在经济上、能效上和CO2排放上的优势，必将在今后20-40年替代绝大部分汽柴油[1]。这样就可以使耗量逐渐减少的石油主要用于有机化工原料。退出一般燃料用途的煤，将以CCS发电和煤气化多联产为主，后者就是带冷热电联供的现代煤化工（Multi-ProductedCoalChem.,MCC/CCHP），还有一部分用于制水泥和炼铁（煤或合成气直接还原炼铁将替代传统的焦炭/高炉）。这种情景表示于图2中。hydroncarbonhydroncarbon,oil、石油油transportationenergyprocessorganicchemicalindustrybiocoalGasificationpolygenerationpowerNaturalgasDES/CCHPresidentenergyconsumption品粮brainpowerindustryenergyconsumptionpowerpowernuclearrenewableenergy图2低碳时代一次能源到终端利用的新格局Fig.2Newstructureofprimaryenergyterminaluseinlowcarbonera3有机化工原料的历史、现状和未来3.1有机化工产品需求将持续增长随着世界上绝大多数人终将进入工业化时代，各种制品的消耗将继续增长。尽管物料的循环利用将不断加强，但毕竟地球上各种金属、非金属矿藏是有限的，而且开采难度和能耗越来越大。有机化工科技百多年来的进步，已经可以在绝大多数领域，以低得多的成本、资源和能源消耗、碳排放替代矿物材料，满足人来需求。根据Nexant公司的报告，2011—2014的年均增长率将达到4%--5%。到2015年，全球丙烯年产量将超过1亿吨[5]。如果保持4%的年率增长，丙烯产量2030年将达1.8亿吨，2050年4亿吨。其它乙烯、芳烃为基础的产品增长势头也将类似。3.2有机化工的原料演变19世纪的煤化工是伴随着炼焦副产品加工和电石工业发展起来的。炼焦是应用最早的煤化工工艺。利用焦炭通过电石生产乙炔以及聚氯乙烯，利用焦炉煤气生产城市煤气、苯、甲苯、沥青等化学品。到20世纪初，煤化工产品产量已达万吨/年。石油因其流动性、比煤高的氢碳比、极少的灰分和易于开采和加工等宝贵性质，同煤相比作为化工原料具有极大的优越性。因而在20世纪初，随着汽车和飞机的发明而快速发展的石油工业，促使有机化工逐渐从煤化工转为石油化工，并在百年中获得了几个数量级的大发展。目前，绝大多数石油化工产品来自于烯烃和芳烃两类基本有机化工原料路线。两者基本上都是天然轻烃或石油馏分裂解、重整的产物。现代煤化工是对传统煤化工的“否定之否定”。它的起源稍晚于石油化工。第一次世界大战后，缺乏油气资源且被协约国封锁的德国，为了发动和维持战争，开展了煤化工和由煤制取液体燃料的研究开发。发明了克虏伯-鲁奇外热式煤低温干馏炉及鲁奇-斯皮尔盖斯内热式干馏炉；半焦用于造气，1923年发明了基于CO+H2的费托合成法，1938年合成油产量已达590kt.a-1。二战后国际社会对实行种族主义的南非实施的石油禁运也促成了南非煤化工的发展。1955年SASOL-I费托合成法工业装置建成。1977年又开发了大型流化床反应器，并先后开发SASOL-II、SASOL-III，1982年相继建成两座规模为年产1.6Mt的人造石油生产工厂[6]。1973年的第一次石油危机和原油大幅度涨价，使由煤生产液体燃料及化学品的方法又重新受到重视，并取得了新的进展，同时伴随国际石油价格的起伏而波动。现代煤化工不仅技术水平、规模、成本和能效都有了大幅度的提高，而且最有利于CCS。4不同有机化工原料路线的比较2002年全美国消耗的煤、油、天然气中用于能源消耗的占92.7%，用于化工原料的占7.3%，其中石油占88%，天然气占12%，煤仅占0.03%。中国2007年煤、油、天然气中用于能源消耗的占96%，而用于化工原料的只占4%，0.97tce.a-1，其中，石油占50%，煤占37%，天然气占13%。可见，目前美国还是石油化工的天下，中国煤化工已见端倪，天然气则在碳一化工中有一席之地[3]。从化学的角度，狭义的天然气，即甲烷CH4，也可以作为有机化工原料，因为甲烷转化为合成气（CO+O2）以后，可以经过费托合成生产各种α-烯烃和其它化学品。但一般来说，天然气化工不会成为有机化工原料的主流。甲烷为主的天然气用作燃料最高效、经济和洁净，而用来制除氢气和甲醇等一碳化合物以外的乙烯或芳烃，显然都远不如石油。当然，在特定的区域和资源条件下，天然气一碳化工也可以发展。2000年，耗量只有200多亿m3.a-1的中国天然气，有43%用作化工原料，这主要是在天然气的主要产地，尚无向内地输气管道的四川和新疆，用于生产合成氨。而当管网初具规模，从煤、油、气等一次能源到工、交、住等终端消费能够在市场经济下寻优选择时，局面便会改变。参见表2.生物质作为有机化工原料具有独特的优势。许多自然界的和人工种植的作物的秸秆和果实主要成分是淀粉和纤维素等大分子碳水化合物。在酶的作用下通过发酵过程和进一步加工，可以生产乙醇等有机化工品。最早的乙烯工业原料路线就是由发酵所得的乙醇脱水。由太阳能经光合作用产生的、可以说资源无限的生物质，经干馏和气化也可以类如煤气化、获得合成气和烃类。藻类和一些植物的种子加工后还可以高收率获得生物柴油，也是化工原料。表22002年各国天然气消费构成[7]Table2Naturalgasconsumptionworldwidein2002Country（%）powerenergysectorindustryfuelindustrymaterialCommercetransportationresidentialfuelUSA27.588.1223.682.9913.382.9621.29Canada10.318.7825.764.3115.916.2018.74German20.171.6325.973.0014.73---34.54France9.280.7835.425.500.850.0748.10另一方面，生物质在其生长过程中吸收了大量的二氧化碳。因此生物质化工具有部分“碳中和”能力；这是上述化石能源化工所没有的。因此，生物质作为有机化工原料有无限广阔的发展前途。21世纪将形成石油化工、煤化工、生物质化工三驾马车的局面。5科技进步/资源价格走势决定三种原料路线的消长博弈“科技是第一生产力”。历史的发展证明，科技进步是改变人类生产和生活方式的最强大的力量。科技进步的动力是一定社会、经济条件下特定发展的需要。而科技进步的成果，又可以决定不同方法、途径的消长。现代煤化工的新进展缘于1970年代起的几次石油危机。高油价促使Shell公司和Texaco公司分别开发了粉煤和水煤浆纯氧气化炉。而它们的大规模工业化应用则发生在21世纪初、石油对外依存度已经超过50%，而煤炭产量已占世界42%、石油与煤的等热值比价高于国际市场的中国。特别是在2008年油价一度冲高到$147/桶之后的2009年，中国已投产和在建的煤化工项目达80多个[6]。煤气化技术在中国取得了长足的进步，规模不断大型化，运行周期不断延长，产生了一批中国专利技术，甚至走出了国门。当前特定的经济和金融条件促使煤化工在中国的投资经济效益不断改善。大唐多伦煤制烯烃项目始建2005年9月，预计2010年投产，总投资180亿，采用壳牌（Shell）粉煤气化、低压甲醇合成、甲醇制丙烯、聚丙烯等一系列生产工艺技术。其汽化用煤为胜利煤田含水量较高的褐煤，折合成干煤，日投煤量2800吨左右，产中间产品甲醇168万t.a-1、聚丙烯46万t.a-1、乙烯2.2万t.a-1、液化气4.2万t.a-1、粗汽油18万t.a-1、硫磺3.8万t.a-1，发电28万kW；是典型的煤气化多联产项目[8]。BP公司2009年预计，按照目前的消耗量和资源量，石油还够用41年。石油价格因资源的有限性而逐步走高是必然的。油价涨高速度主要取决于消耗量的变化。2002年美国消耗的8.88亿吨石油中87%（约6/7）用于交通和其它能源，13%用于化工原料和润滑油。2007年中国非燃料石油消耗只占9%。文献[9]预计2010年中国石油化工将消费石油0.5亿吨，占总消费量10%左右。可见石油的主要耗量用于交通。若如上所述20-40年后大部分交通用能摆脱对石油的依赖；石油仅作为有机化工原料，则其耗竭和油价走高的速度将大大放缓。20世纪初石油取代煤作为有机化工原料时的固有优势，将会随着油价的逐渐走高和技术经济指标不断改善的煤化工的成本降低而逐步减弱。2009年中国的煤化工热，正是年均每桶$70的油价所刺激出来的。但是另一方面，气候变化和碳减排所催生的、必将成为煤化工不可分割的一部分的CCS却将大幅度提高煤化工的成本。目前生物质精细化工产品已有1100多种，如甘油、乙二醇、丙酸等。生物质转化的有机化工产品每吨价值比目前已经实现工业化生产的生物柴油、燃料乙醇等生物质能产品的价值平均高1.5—10倍[10]。能够作为碳汇、吸收阳光而无限再生的生物质所具有的碳中和的优势，因此能源强度很低。文献[9]列出了生物燃料乙醇（高热值29.66MJ.kg-1）和石油汽油的一次能源强度（生产单位MJ的乙醇的化石能源用量，见表3。表3汽油和燃料乙醇的能源强度[9]Table3Energyintensityofgasolineandfuelethanolprojectenergyintensitymj.mj-1fossilenergyconsumptioninenergyintensitymj.mj-1oilnaturalgascoalotheroilgasoline1.1911.10.030.050.011ethanolbycorn0.770.040.280.410.04bycellulose0.100.080.02-0.020.02按表3中数据，玉米生产乙醇的全过程CO2排放量不会超过0.0208kgCO2／MJ产品，纤维素生产乙醇的全过程CO2排放量不会超过0.0027kgCO2.MJ-1产品，而石油汽油的全过程CO2排放量超过0.0227kgCO2.MJ-1产品，按生物燃料乙醇的高热值计算，则玉米生产的每吨乙醇和纤维素生产的每吨乙醇分别比等热值石油汽油减少CO2排放0.06t和0.67t，按碳交易价格70$.t-1计算，相应增加的经济竞争力分别为4.47$.t-1乙醇和46.9$.t-1乙醇。因此生物质化工在低碳时代有极好的发展前景。美国已经提出2020年50%的有机化学品和材料生产将产自于生物质原料。虽然目前无论在规模或经济性方面都还不如石油化工和煤化工，但是不断的科技进步必将使包括带冷热电联供的生物质综合利用技术（Multi-ProductedBio-Chem,MBC/CCHP）在内的生物质化工科学技术，在不远的将来取得重大突破，出现超过煤化工和石油化工而成为主流的局面也不奇怪。图2所示出的就是这样的前景。图上的每一个路径都有可能在今后的40-50年期间取得重大的、突破性的科技进展。一个有机化工投资项目的投资回收期至少15年，经济寿命期有几十年。依据眼下的技术经济条件决策是极其危险的。到什么时候哪个路线会在技术经济上占有优势，是我们现在所无法确知的。我们能够做的，至少是密切跟踪和展望科学技术的进展；最好是发挥民族的智慧，自主创新，才能避免失误而立于不败之地。6“天然气化工”刍议所谓“天然气化工”，包括两个不同范畴的问题。一是指甲烷为原料的“碳一化工”，二是指“天然气相液体烃类”即C2—C6烃为原料的化工。两者的概念完全不同。6.1中国“碳一化工”刍议在本文第二节已经讨论过，2007年国家发改委发布的“天然气利用政策”明确把天然气制甲醇和化肥分别列为“禁止”和“限制”类。但次年，即2008年，世界最大的600kt.a-1天然气制甲醇项目在海南投产；2009年26%以天然气为原料的中国化肥行业出口化肥882.5万吨。2010年，四川达州出台了耗气100亿m3.a-1、包括化肥、甲醇和烯烃的天然气化工产业园区的宏大规划。与此同时，内蒙和新疆已获批准投资近千亿元人民币的100亿m3.a-1煤制天然气项目，即将开工兴建。同在中国的两个地区，一边在把甲烷转化为合成气CO+H2，然后再合成甲醇或变换为氢气；另一边却把煤转化为合成气CO+H2，然后再变换为甲烷。但是两者都宣称有很好的经济效益！分析起来，直接的原因是中国天然气的定价机制远离市场经济规律。各地化肥之所以“产能过剩”大量出口，是因为自“西气东输”一线以来享受着0.56￥.m-3的价格补贴。2007年的“政策”之所以不能落实，是因为由国家发改委按照“成本+利润”制定“一气一价”的天然气产地“就近消费”的出厂价，在2007年8月提价前以前不到0.40￥.m-3，提价以后也低于1.0￥.m-3。而“煤制天然气热”是由于目前进口LNG和土库曼斯坦管输气的到岸价（还不算境内的管输费）已经2.0￥.m-3左右或更高，东部大城市终端用户气价有的已在3.0￥.m-3以上。按照项目所对应的不同天然气价格，两地的投资者对高回报的预期并不奇怪。而更深层次的原因则在于当前中国“地方政府主导的市场经济”特色。四川省政府鼓励天然气资源在本省加工为“高附加值产品”出口，因为这能够带来高数倍的GDP、税收和就业。无独有偶，内蒙古自治区宣布，作为中国煤炭生产第一大省，到“十二五”末要有一半的煤炭在本省加工。显然，不解决这两方面的问题，按照市场机制使能源资源在中国这个大系统范围内实现最高效配置和利用都很困难。在全球化和碳减排的目标下实现资源优化配置则受到贸易保护主义等的干扰。6.2“天然气相液体烃类”即C2—C6烃为原料的化工天然烃类资源一般有4种商品形态，依据比重大小分为：石油、凝析油（C5—C6烃）、液态石油气LPG（C3—C4烃）和天然气（C1—C2烃）。若在油气田的天然气处理厂中加设把乙烷C2液化分离出来的设施，则然气中C1可达94%以上，称为“干气”；沙特阿拉伯近年来把就地分离出的乙烷裂解称为乙烯商品出口。澳大利亚西北大陆架和Blowse等天然气液化厂都不分离C2+，出口LNG中C2+含量14%（V），约21%（wt），称作“湿气”或“富气（ReachGas）”。美国自产天然气4.94亿teo/a。而“石油”项下除进口6.12亿teo/a外有3.75亿teo/a标为“美国石油及NGPL”；其中肯定包括墨西哥湾区油气田生产的大量凝析油LPG和乙烷。从美国27.18Mt/a的乙烯装置原料50%用乙烷、15～20％用丙烷3％～4％用丁烷，仅30％采用石脑油等重质液体，能耗及成本仅为中国乙烯的一半的这些数据，可以推断乙烷（C2烃）是被列为NGPL里的。因为在图上天然气只占有机化工的13%。表4是不同原料路线乙烯的收率和成本对比。表4不同原料乙烯的收率与成本比较[7]Table4Receiveandcostcomparisonforethyleneproductionwithdifferentrawmaterialprojectethanepropanenormalbutanenaphthaatmosphericdieseldecompressiondieselrelativereceive2.371.291.291.000.800.64relativeRawmaterialcost0.330.610.671.001.121.12Relativeoperationcost0.830.850.861.001.191.34Relativecost0.460.680.721.001.141.17中国长期以来在资源开采上“重油轻气”也表现在对有机化工原料的规划上。我国迄今近10Mt.a-1乙烯裂解原料中轻烃只占10%。而中国可用于有机化工原料的轻烃至少有4个来源：一是油田伴生气（迄今在远离天然气干管的中小油田开发中仍大部分放空烧掉）；二是国产和进口天然气和LNG中所含的C2+烃。天然气中的C2与甲烷一样按热值计价；但因可作为乙烯原料，C2按重量计的价格比甲烷高一倍以上，分离出来是经济的；三是目前作为城市燃气的约24Mt.a-1LPG(其中约7Mt/a为进口，其余为国内炼油厂副产)；10年之内，中国快速发展的天然气将会优先进入城市燃气公司，把大部分LPG置换出来；四是迄今在炼油厂做燃料烧掉或者用做制氢原料的“炼厂干气”中的C2—C3及少量C4轻烃。目前约有10Mt.a-1左右，用变压吸附分离等技术分离，用液化或管输集中的技术目前也已成熟，有的炼厂已经开始回收。按照2020年中国的能源构成预计，四方面总计可提供裂解制乙烯等有机化工原料40—50Mt.a-1。这将减少对100-200Mt.a-1进口石油的依赖，并显著降低目前占工业能耗首位的石油、化工行业耗能，对国家能源战略安全意义巨大。7全球化时代的全方位评价冷战后世界贸易、金融市场的形成和信息技术的创新推进了全球化的不断发展。利用“国际分工”跻身为“世界工厂”的中国，成了全球化最大的受益国。但长期习惯于小农经济/计划经济思维和“巴黎禁运协定”时代一切自给自足的思想，仍相当浓厚。按照“全方位评价（GSA）”理论和方法，任何产业链按照资源、环境、成本、能效、物流等各项指标在生命周期之内在全球范围内进行优化配置，也就是平等和优化的国际分工，可使相关各方都获取最大的节能减排和经济效益。对于我国没有优势的资源和能源密集型产品，不宜追求“自给”，“缺口”由贸易补充应是常态。同样，以牺牲环境和你有为代价追求出口“市场占有率”也是得不偿失，不可持续的。以乙烯为例。中国到2020年乙烯需求约为(25)Mt.a-1，而目前产能只有10Mt.a-1。为此，多个千万吨/年炼油+百万吨/年乙烯的炼化一体化项目都在建设。目前规划建设到2015年可投产的已达18Mt/a，到2020年可能还要再建10Mt.a-1产能以达到“自给”。按照这一模式，2020年交通燃料同有机化工原料加起来的将耗石油600-700Mt.a-1，其中400-500Mt.a-1须靠进口。油气资源极其丰富的沙特阿拉伯几年前开始以从自产天然气中分离出来的乙烷为原料建设目标是出口到中国的乙烯厂，乙烯收率80%，成本$100.t-1，是中国石脑油制乙烯成本的1/5。中国应不必担心国内市场“被占领”而以国产乙烯与之“竞争”，倒可以积极回应，主动投资沙特的油气资源开发、设厂生产乙烯，运回中国。低成本的沙特乙烯按国际市场价格卖给中国，自然可获暴利。但成本只有每桶$1-2的沙特石油以每桶$70--80的国际市场价格卖给中国也是暴利。以70%的石油对外依存度保障100%的乙烯的自给率，不利于国家的能源安全保障。增加10Mt乙烯进口差不多可以减少100Mt石油进口。从能源安全考虑，一个近14亿人口的大国，石油和乙烯的对外依存度都不宜超过50%。4.结论(1)未来40-50年的低碳时代，石油将逐步退出交通燃料领域，从而可延长其使用年限并减缓价格上升趋势，使得石油化工相对于煤化工和生物质化工可以保持一定的竞争力。（2）未来的有机化工原料来源主要由油、煤、生物质碳化工构成，三者的消长格局主要取决于科技进步。（3）必须对油、煤、生物质三种有机化工原料路线的碳排放和CCS的技术、经济进展进行深入的研究、分析，以判断碳减排约束对三者博弈趋势的影响。（4）中国应当在