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世界炼油工业加速调整转型

2020-03-25     来源: 《中国石化》杂志
石化新闻

浙江十一选五_[官网首页]摘要:炼油技术转型加快,近年来在烷基化、催化剂、原油直接制烯烃、智能化炼厂等技术开发方面有了显著进展。

2019年世界经济增长疲软,下行风险加大,不确定性因素增多。据国际货币基金组织(IMF)预估,2019年全球GDP增速下降到2.9%,是2008年金融危机爆发以来的最低水平。预计2020年GDP增速可微升至3.3%,2021年3.4%。我国2019年经济增长率达到6.1%,虽下行压力加大,但仍控制在合理区间,且远高于世界平均增速,成为世界经济增长的主要贡献者。世界炼油业在全球经济增长疲软、下行压力加大的宏观环境下,出现了炼油能力稳步增长、新建炼厂进一步向大型化发展、装置开工率及炼油毛利下降、炼化一体化加快发展、技术转型加速推进等一系列新的特点和趋势。

炼油能力继续稳步增长,新建炼厂进一步向大型化发展

2019年全球炼油能力超过50.5亿吨/年,比2018年净增长1亿吨/年。新增炼油能力绝大部分来自亚太和中东,主要用于满足油品需求增长、油品质量升级及炼厂多产化工原料的炼厂新建和装置扩能改造。在亚太地区,中国、印度、马来西亚等新兴经济体炼油能力持续增长,美国炼油业受益于“页岩革命”带来的成本优势出现增长态势,但1600万吨/年的费城炼厂因大火关闭在一定程度上影响了当年美国炼油能力的增长。浙江十一选五_[官网首页]而中东以沙特为代表的产油国继续推进产业链向下游延伸战略,炼油能力仍在快速增长中。2019年全球投产运营的几个大型项目包括我国2000万吨/年的浙江石化一期项目、马来西亚1500万吨/年的RAPID炼化项目及文莱800万吨/年的恒逸石化项目等。新建炼厂大型化、规模化趋势更加明显。据统计,全球规模在2000万吨/年以上的炼厂达到33座,其中23座位于亚洲和中东。浙江十一选五_[官网首页]部分新建项目的能力向3000万吨/年以上发展。美国《烃加工》杂志近两年评出的年度最具影响力的炼油项目分别是2018年度的沙特阿美石油公司的2000万吨/年吉赞炼厂项目和2019年的印度巴拉特石油公司的1500万吨/年科钦炼油厂扩能项目。我国的两个民营石化项目——4000万吨/年浙江石化项目、2000万吨/年恒力石化项目均被列入最具影响力的石化项目提名。

未来几年,全球炼油能力仍继续增长,预计到2025年炼油能力达到55亿吨/年左右,亚太地区将是最大的新增能力地区,中东其次,这两个地区将占到新增能力的75%左右。在中东,科威特国家石油公司的KNPC AL-ZOUR炼厂的炼油能力达到3075万吨/年,计划于2020年中投产运营,建成后将成为中东最大的炼油厂。沙特阿美石油公司的2000万吨/年吉赞炼厂将于2020年下半年投产。在亚太,我国和印度引领该地区炼油能力增长。我国的炼油格局正在变化中,自浙江石化一期2000万吨/年炼化项目在2019年4季度建成投产后,盛虹石化、中科炼化、广东石化等几个大型项目都在加紧建设中,山东裕龙石化也规划了3期共6000万吨/年的炼油项目,未来几年还将有大量新增炼油能力投产,我国的炼油产业格局面临重塑,也必将对国际炼油格局产生影响。

有报道称,目前世界最大的炼油基地——6200万吨/年印度信诚工业贾姆纳格尔炼油中心也正在考虑继续新增3000万吨/年加工重质含硫原油的炼油能力。浙江十一选五_[官网首页]另外值得关注的是非洲也即将诞生一个“巨无霸”炼厂,3250万吨/年的尼日利亚Dangote炼厂预计于2022年建成投产,建成后将成为世界最大的单系列炼厂,设计生产2000万吨/年的汽柴油,还包括360万吨/年的聚丙烯和300万吨/年的尿素。

世界炼油能力的增长未来几年将超过需求的增长,将会面临产能大量过剩的风险,导致市场竞争更趋激烈,部分规模小的企业会关停,部分规划的新建项目会延期甚至取消,世界炼油格局将可能重新洗牌。

炼厂平均开工率下滑,炼油毛利下降且地区间差距加大

据IEA统计,2019年全球炼厂的原油加工量达到41亿吨,较上年下降1000万吨,预计2020年原油加工量将增加5500万吨,达到41.5亿吨。浙江十一选五_[官网首页]从全球范围来看,炼厂开工率较2018年略有下降,约为81%,仍处于较好水平。浙江十一选五_[官网首页]其中美国炼厂开工率表现最为优异,全年平均开工率90%;亚太地区炼厂开工率达到85%;欧盟地区炼厂开工率保持在86%左右;我国炼油能力达到8.7亿吨/年,原油加工量达到6.5亿吨,加工量比上年增长7.6%,开工率为74.7%,明显低于全球平均水平,结构性过剩形势依然严峻。由于2019年产能过剩加剧,同时原油价格波动加剧,世界主要炼油中心的利润出现不同程度下降。作为世界最大炼油中心的美国墨西哥湾地区的炼油毛利下降到7.42美元/桶,降幅为8.6%;西欧地区由于前几年关停了相当数量的炼油装置后市场平衡效果逐渐显现,炼油毛利上升到5.23美元/桶,增长15%;而亚太地区由于油品市场显著供大于求,新加坡炼油毛利下降到3.33美元/桶,下降了30%。

影响炼油毛利的因素比较复杂,包括加工原油的价格、原油类型、装置结构、地理位置、市场需求等等。从中长期来看,由于油品需求增速放缓,炼油能力过剩,在世界绝大多数地区,炼厂不可能持续出现高达86%开工率和超过10美元/桶的高额毛利。特别是美国以外的其他地区炼厂,短期虽能受益于低油价和2020年正式实施的国际海事组织(IMO)的低硫船燃新规而利润会有所提升 ,但中长期毛利前景并不乐观,地区间的毛利差距还将加大,北美和中东毛利可保持相对稳定,欧洲和亚洲毛利总体下滑。

炼化一体化成为炼油业可持续发展的必然选择

近年来,全球炼油总产能尤其是包括我国在内的亚太部分地区的产能已经明显过剩。但是,由于发展中国家经济持续增长和人民生活水平的提高,石化行业仍有较大发展空间,乙烯、丙烯、芳烃等基础有机化工原料产能不足,化工产品尤其是高端化工产品需求增长。炼化企业必须从大量生产成品油和大宗石化原料向多产高附加值油品和优质石化原料转型。我国政府更是明确要求新建炼油项目要按照炼化一体化配置建设,并要求严格控制新增炼油能力、推进落后和低效炼油产能退出,鼓励企业大力发展化工新材料、专用化学品。

从世界范围看,近年来投产和新建的炼化项目绝大部分为大型炼化一体化项目,单独的炼油项目已很少。如2019年投产的马来西亚1500万吨/年的RAPID炼化一体化项目,聚烯烃、合成橡胶等石化产品能力高达360万吨/年;我国2000万吨/年恒力石化,可将70%的原油转变成芳烃高端石化产品,其余生产汽油、柴油等副产品。浙江石化的4000万吨/年炼化一体化项目方案进行了调整,将由4000万吨/年炼油、280万吨/年乙烯、800万吨/年对二甲苯的方案调整为4000万吨/年炼油、420万吨/年乙烯、880万吨/年对二甲苯,进一步扩大乙烯规模。正在建设中的1600万吨/年盛虹炼化一体化项目对部分装置方案进行了调整,调整后炼油总加工流程适度优化,并可以根据油品、烯烃、芳烃市场情况适当调节,降低了成品油产量,成品油占原油加工量比例由37%降低到31%,基础化工原料产量增加,进一步增加项目效益、增强抗风险能力。炼化一体化已成为炼油业务可持续发展的必然趋势,而非以往的选择性方案。

技术转型加快,引领炼油工业高质量发展

炼油工业作为技术密集型工业,技术创新在推进转型升级、提高经济效益、降低生产成本、提升产品质量等方面发挥着重要作用。炼油技术转型加快,近年来在烷基化、催化剂、原油直接制烯烃、智能化炼厂等技术开发方面有了显著进展。

烷基化技术作为优质汽油组分生产技术,近年来发展迅速,其中新型的离子液烷基化技术与传统的氢氟酸、硫酸法烷基化相比,具有安全环保、对设备材质要求低、反应器结构简单、投资维护成本低、反应条件温和等优势,取得了突破性进展。由中国石油大学和中国石油寰球东北工程公司联合研发的复合离子液烷基化技术于2018年11月在中国石油哈尔滨石化公司15万吨/年烷基化装置上成功投用,为世界首套离子液烷基化工业装置,目前运行稳定,生产出的汽油辛烷值可达96,产品各项指标达到设计标准。该技术获得2017年度国家技术发明奖二等奖。UOP公司与雪佛龙公司也合作开发了Isolaky™ 离子液体烷基化技术,使用温度低于100°C的非水液态盐或离子液体,将来自催化裂化汽油转化为高辛烷值汽油组分,该技术被美国《烃加工》杂志评为2019年度最佳炼油技术。预计到2021年,中国将新建和投产10套离子液体烷基化装置,产能从5万吨/年到30万吨/年不等。

催化剂是炼油工艺的核心技术。巴斯夫公司的Valor™催化裂化催化剂被美国《烃加工》杂志评为2019年度最佳炼油催化剂。该催化剂采用高效的金属钝化技术来处理渣油原料。该催化剂已在多家炼厂应用,减少了氢气用量,降低了焦炭产率,使炼厂在不牺牲转化率和产品收率的情况下提高了渣油的处理量。埃克森美孚与雅保公司合作开发了Celestia加氢处理催化剂。该催化剂可通过提高催化剂活性提高装置转化率和轻油收率,用于重石脑油加氢、航煤加氢、柴油中压加氢、柴油高压加氢、加氢裂化轻原料油和重原料油加氢预处理等工艺,已在多家炼厂应用。

炼油向化工转型技术的发展也成为新的热点。埃克森美孚、沙特阿美和沙特基础工业公司都开发了原油直接裂解制烯烃技术,通过省略常减压蒸馏、催化裂化等主要炼油环节,简化流程、降低投资,以最大化生产化学品为目的,多产烯烃、芳烃等化工原料,化学品转化率可达到50%~70%。埃克森美孚在其新加坡乙烯装置进行了应用,并将采用该技术在我国惠州建设一套120万吨/年的大型原油直接制乙烯装置。沙特阿美和沙特基础工业公司正在沙特延布建设原油制化学品项目,每年可生产1400万吨化学品,化学品转化率可达到70%。该技术的发展将对炼化转型升级将产生革命性的影响。

炼油行业除了对传统的单元技术继续进行工艺和催化剂方面的改进外,数字化、智能化技术的融合应用也成为了一种趋势。如埃克森美孚、中国石化、中国石油等公司结合原子经济反应及分子管理技术进步以及网络技术、大数据处理技术的发展,开展分子炼油、智能炼厂等技术探索与工业应用。美国动力科学生产中心开发的COMPACS系统被评为2019年度《烃加工》杂志最佳AR/VR/AI(增强现实/虚拟现实/人工智能)技术,该系统可对整个过程单元的每台设备提供客观实时监控,通过人工智能生成实时处置方案和预测分析,以识别和预防未来可能发生的故障和缺陷。采用这个系统可有效降低装置事故和火灾的风险,增加工艺装置的正常运行时间,减少维护费用。

(作者单位:中国石油石油化工研究院)

 

 
 
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