當前,減油增化已成為國內煉化行業轉型的方向。如何實現高質量的減油增化?有哪些技術可以依托?煉化企業怎樣應對新形勢下的多重挑戰?近日,中國石化石油化工科學研究院院長、教授級高工李明豐接受了本刊記者的獨家專訪。
減油增化應把握好節奏
【CCN】當前我國成品油已呈現過?,F象,而化工產品還有結構性供應不足。因此減油增化成為煉廠轉型的方向。這樣的轉型過程中,煉廠首先要解決哪些問題?
【李明豐】當前成品油確實存在過剩的現象。但在未來很長一段時間內,過剩是否已經成為定局,這一點還不能確定。根據已有預測,成品油達峰時間在2027年左右。當前的成品油過剩,很大程度是受到疫情的影響。一旦疫情解除,成品油銷量應該會有明顯反彈的可能性。
化工產品結構性供應不足是存在的。以此為邏輯,減油增化成為煉廠主要轉型方向。應該清楚地認識到當前市場缺乏的是高端化學品,需要大量進口。但煉廠當前的轉型規劃,大多以生產“三烯”“三苯”等基本有機化工原料為主,因此短期內一擁而上,可能會造成基本有機化工原料的過剩。
而高端化學品生產技術我國并未全面掌握,技術引進的可能性也在逐漸降低。所以按照我的觀點,目前我們應采用適當的節奏來開展減油增化的工作,不宜全面減油增化。同時要特別重視新技術的研發投入。
特別需要注意的是,根據國家及各省的發展規劃,煉油產業集中程度會不斷增加。隨著“雙碳”政策不斷落實,原油加工能力200萬噸/年以下的煉油廠正在逐步關停,原油加工能力200萬噸/年以上、不具備經濟規模的企業關閉的可能性比較大。對于這樣規模的企業而言,擺脫對原油的依賴,依托大型或超大型煉廠生產的基本有機化工原料或有機化工原料,轉向高端化學品正逢其時。也就是說要形成一個梯級的產業分布。
【CCN】在您看來,哪些化工產品市場空間比較大,投入產出比高?哪些產品已較為飽和,轉型時應該避開?
【李明豐】傳統的煉廠轉型主要是在增產基本有機化工原料,也就是乙烯、丙烯、丁二烯,還有苯、甲苯、二甲苯。從目前的發展趨勢看,乙烯、丙烯尚有一定發展空間。而芳烴對局部地區雖然尚有一定空間,但總體而言已趨于飽和。轉型不是要避開什么,因為只要有足夠的資本投入,任何一個大宗產品都會很快飽和的。企業生存發展可依賴的只有兩點:一是產業鏈,二是新技術應用。以恒力石化、浙江石化為代表的新型煉廠主要依靠其稱霸全球的芳烴產業鏈的支撐。如果一個煉廠自身沒有后續產業鏈支撐,則應該更多發揮園區的作用。
有多種成熟技術可作依托
【CCN】目前,減油增化的方向主要有哪些?國產技術能否滿足?
【李明豐】減油增化的產品方向分為輕質烯烴方向和芳烴方向。國產化技術可以滿足行業需求。
【CCN】生產芳烴的技術,國內有哪些成熟的案例?
【李明豐】生產芳烴除采用傳統的重整技術外,還有LCO加氫裂化生產BTX的技術,例如中國石化石科院開發的LTA、RLA等。配套技術是為重整提供石腦油的加氫裂化技術,中國石化石科院和大連院可以提供成熟技術,已經有大量的工業應用案例。
【CCN】輕質烯烴有哪些技術方向?去年中石化宣布原油直接制化學品技術獲得重大突破,目前該技術工業化的情況如何?
【李明豐】生產輕質烯烴有三個技術方向,其中一個方向是從原油直接產化學品。之前采用煉化一體化的方式同時生產成品油和化工原料,缺點是加工流程長、裝置強度大、碳排放高。原油直接蒸汽裂解技術實現了短流程生產化工原料的路線突破,是應對碳達峰、油轉化而開發的一種原油直接制化學品新技術。該技術乙烯收率高,對原油的質量要求高,輕質原油如凝析油為最優。但原油中的重餾分仍要采用傳統加工方案。目前中國石化的重點攻關項目“輕質原油裂解制乙烯技術開發及工業應用”在所屬天津石化工業試驗成功,實現了原油蒸汽裂解技術的國內首次工業化應用,后續將在新疆塔河煉化建設百萬噸原油蒸汽裂解制乙烯工業示范裝置。
原油直接催化裂解工藝技術對原油質量沒有特殊要求(輕質原油更優),適應性強,更適合生產丙烯。其核心是基于烴分子的裂解反應特性和催化裂化反-再系統的工藝特性,采用分區耦合轉化技術,實現了裂解性能差異顯著的分子在同一反應系統中的高效轉化,可大幅提高化學品選擇性,降低加工過程碳排放。與煉化一體化方式相比,該技術路線碳排放降幅達30%以上。中國石化石科院開發的原油直接催化裂解工藝技術目前已經完成世界首次工業應用試驗。
減油增化技術的第二個方向是將成品油原料(石腦油、航煤、柴油等餾分)通過催化裂解工藝生產輕質烯烴,產品中丙烯含量高,乙烯丙烯的比例可以調節。國產技術有中國石化的SNCC技術,相應的國外技術已經在國內企業開展了工業應用的嘗試。
減油增化技術的第三個方向是將成品油原料轉化為蒸汽裂解原料。蒸汽裂解一直以石腦油和輕烴為主要原料。隨著油轉化方向的發展,未來可能會有越來越多的煤油和柴油餾分用作蒸汽裂解原料。但是柴油或者煤油中所含有的芳烴組分,對于蒸汽裂解裝置長期穩定運轉不利。所以目前國內研究團隊,如中國石化石科院、中海油天津化工設計研究院已經開展了從煤油或柴油中分離芳烴的研究工作,具備工業應用條件。
新形勢下需應對多重挑戰
【CCN】高油價對我國煉化行業帶來哪些挑戰?煉化行業應當怎樣應對?
【李明豐】煉化行業面臨的最大挑戰是高油價前提下原油價格的大幅度波動。理論上,當原油價格波動較大時應保持較低的原油庫存,但是從原油供應安全的角度考慮又不能這樣做,因此通常的做法是采取經營手段的變化,比如原油價格的對沖。
同時,煉油行業還會面臨的一項挑戰是化工品價格的大幅度波動。與成品油不同,這種波動需要煉化企業自我消化。對于煉廠而言,如何在化工產品價格大幅度波動的情況下,根據市場需求快速、靈活地調整基本有機化學品和成品油的生產比例是一種非常重要的能力。所以一直以來我都強烈建議在煉廠裝置改造中,充分兼顧最大化生產成品油和化學品的可行性及對最優工況的研究。
【CCN】“雙碳”大趨勢下,煉化行業面臨的主要挑戰是什么?
【李明豐】目前煉油企業的加工能力已經過剩。煉油企業過去一直以生產成品油為主。但由于新能源汽車快速發展,成品油銷量逐步見頂。因此,煉油能力過剩背景下,產品市場進一步縮小是煉化企業面臨的最大難題。
并且這一難題在“雙碳”大趨勢下變得更加難以解決。因為生產化學品能耗一般會高于生產成品油。因此,油轉化過程煉油企業的裝置能耗會有一定程度增加。在“雙碳”的大背景下,要開展油轉化的裝置建設會變得十分困難。我們應該看到,從整個生命周期而言,石油煉制從生產成品油向多產基本有機化工品轉型是一個碳排放減少的過程。因此,我們也呼吁對于煉油向化工轉型給予更多的政策支持。