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PHASE（菲斯），您身旁的X荧光專家
炼油向化工转型成长近况
闫俐辰，马 杰，赵志强
（盘锦浩業化工有限公司，辽宁 盘锦，124000）
擇要：炼油行業面對因為市場导向變化带来的碳排放压力、炼油能力紧张多余和產物需求變革等多方面挑战，应當踊跃向化工转型進级。文中先容了3種转型線路，即原油最大化出產烯烃線路、原油最大化出產芳烃線路和原油蒸汽裂解線路。企業应向智能化、数字化成长，連系本身上風及特色，選擇符合的转型路子，低落出產本钱，增长經濟效益；同時加大蜂王乳，科研力度，出產高端產物，晋升企業的竞争力。
關頭词：炼油；化工；转型；近况
2020年9月，中國在结合國大會上许诺：CO2排放在2030年前到达峰值，力圖2060年前實現碳中和。今朝，中國碳排放量居全世界首位，约占全球总量的30%，单元GDP能耗约為發财國度的2～3倍，發财國度從碳达峰到碳中和的過渡约50～70 a，而中國唯一30 a［1］。2020年，中國煤油與化學工業的CO2排放总量约為14.81×108 t，约占天下CO2排放总量的16%，實現“雙碳”方针使命紧急，為炼油行業的转型進级带来了庞大挑战與機會。
1 炼油行業转型情势 1.1 原油代價延续晋升
中國能源“富煤、缺油、少气”，原油本钱占企業出產本钱的80%以上。比年来原油代價的延续晋升致使海內炼油企業的出產本钱大大提高，企業谋劃压力增大，原油的代價也會對制品油的代價發生必定的影响。化工產物的订價機制與制品油分歧，重要遭到行業景气宇的影响。炼油企業的出產装配及流程相對于固定，但面临原油代價及市場需求的不竭變革，必要機動调解企業的加工方案，即可在分歧的情况中获得最大的长处。
1.2 炼油能力紧张多余
比年来，中國炼油能力敏捷扩大［2］。2021年，中國原油加工能力冲破7×108 t，“十四五”時代炼油能力仍會延续增加，估计2025年原油加工量将到达7.55×108 t［3，4］。2021年中國炼油能力多余跨越2×108 t。截至2021年末，海內已有×107 t/a级炼油項目跨越30個，且仍有項目還在扶植中，将来炼油多余的態势将會進一步恶化。炼油多余将致使動工率不足，比年来動工率固然逐步上升，但2021年動工率仍不足80%，低于全世界炼油均匀程度。2015～2021年中國原油1次加工能力、加工量及動工率見表1。
表1 原油1次加工能力、加工量及動工率
1.3 制品油消费放缓
傳统炼油企業重要出產合适國度尺度的制品油，包含汽、柴、火油，估计2025年制品油需求将到达峰值［4］。2015～2021年柴油表觀消费量已有降低趋向；汽油表觀消费量有所增加，行将到达峰值，2020年受疫情影响消费量较着降低；火油表觀消费量较着增加，但2020和2021年受疫情影响消费量有所降低，見圖1。
圖1 2015～2021年中國汽、柴、火油表觀消费量
另外一方面，比年来國度對新能源汽車的鼎力搀扶也打击了制品油市場，造成汽柴油市場逐步萎缩［5］。估计将来跟着中國情况資本的制约和财產布局的進级，對制品油的需求也将延续低落。
1.4 化工原料供需款式變革
2021年，中國乙烯產能為4 168×104 t，占全世界总產能的18%，產量為3 747×104 t，當觀消费量量到达5 832×104 t，自给率仅為64%［6，7］。
2021～2025年新增產能3 832×104 t/a，見表2。
表2 2021～2025年中國重要乙烯新增產能/×104 t/a
估计至2025年，產能将跨越7 000×104 t/a，根基知足海內需求。中國乙烯工業正在進入成熟期，下流重要有聚乙烯、環氧乙烷、苯乙烯、乙二醇、聚氯乙烯等。5種重要產物占乙烯总消费量约97%，此中聚乙烯是最大的消费范畴，约占63.5%。2021年中國聚乙烯自给率為62%，仍需大量入口。将来成长趋向将由重工業向高端财產歪斜［8］。
2021年，對二甲苯（PX）產能為3 127×104 t/a，约占全世界总產能的18%。估计2025年產能将冲破4 500×104 t/a，根基實現自给。2021～2025年中國重要PX新增產能見表3。
表3 2021～2025年中國PX新增產能/×104 t/a
新增產能使中國化工產物同質化的環境更加紧张。此外因為中國高端產物如高端聚烯烃、高機能合成橡胶、特種工程塑料等產物研發能力不足，而且外洋高端技能的具有者又限定技能讓渡，高端產物仍必要大量入口［9］。
2 炼油向化工转型的路径
因為中國炼油產能紧张多余，化工原料需求兴旺且存在缺口，是以炼油向化工转型已經是大势所趋［10，11］，转型進程中明白本身定位及認清限定身分尤其首要［12，13］。現阶段，中國炼油向化工转型仍处于低级阶段，炼油企業一體化水平也在渐渐晋升，重要產物也由初期的出產油品向出產化工產物變化。燃料型炼油厂向化工转型重要有2条線路，即原油最大化出產烯烃線路和原油最大化出產芳烃線路。比年来原油蒸汽裂解工艺鼓起，成為燃料型炼油厂转型的新路子。
2.1 原油最大化出產烯烃線路
原油最大化出產烯烃線路最焦點的工艺是催化裂解，该工艺是在反响器內，在高温前提下經由過程催化剂将重質油裂解成乙烯、丙烯、丁烯的進程。按照進料性子分歧，可分為3種工艺，即重油催化裂解、轻油催化裂解和雙晋升管催化裂解。重油催化裂解工艺相對于成熟，代表工艺是中國石化煤油化工科學钻研院開辟的DCC工艺；轻油催化裂解工艺比年来已有利用，但依然養顏美容,存在一些問题，必要對催化剂進一步研發改良；雙晋升管催化裂解工艺由其分身了轻油和重油，具备必定的上風，但必要解决進料和催化剂的反响匹配問题［14，15］。
原油最大化出產低碳烯烃的加工線路是“渣油加氢+催化裂解”，流程見圖2。
圖2 最大化出產烯烃線路流程
由常减压和渣油加氢装配出產的蜡油為催化裂扮装置供给進料。產物催化干气富含乙烯，是優良的蒸汽裂解装配原料；液化气中富含丙烯，經气體分手出纯度99%以上的丙烯、96%以上的丙烷和C4，丙烷作為蒸汽裂解的進料，C4可進入甲基叔丁基醚装配随落後入烯烃裂解和烷基扮装置，此線路可實現C4中异丁烯最大量出產［16］。
2.2 跳繩機,原油最大化出產芳烃線路
原油最大化出產芳烃線路的焦點技能是加氢裂化。加氢裂化工艺產物石脑油的收率可以到达40%以上，為持续重束装置供给優良原料，實現芳烃的最大量出產［17，18］。
原油最大化出產芳烃以“渣油加氢+加氢裂化+持续重整”線路為主，流程見圖3。
圖3 最大化出產芳烃線路流程
由常减压和渣油加氢装配出產的蜡油為加氢裂扮装置供给進料。加氢裂化產物重石脑為持续重束装置供给原料，尾油為润滑油装配供给原料。渣油加氢装配的尾油為煤制氢装配供给原料，出產的氢气為加氢裂化及其它加氢装配供给原料。
2.3 原油蒸汽裂解技能
原油蒸汽裂解是新兴技能，该技能省略了傳统的常减压装配，收缩了工艺流程，节省了能耗。
2.3.1 ExxonMobil技能ExxonMobil公司于2014年建成為了全世界首套原油蒸汽裂解制乙烯装配，范围為100×104 t/a［19］。經改良的工艺流程新增1個闪蒸塔，經由過程闪蒸将重質液體與轻質馏分分手，使大部門非挥發组分处于液相中。不然，會構成焦炭的非挥發物資若是被携带進裂解气，将引發裂解炉结焦，重要流程見圖4。
圖4 ExxonMobil公司原油蒸汽裂解技能流程
原油先與稀释蒸汽举行夹杂，随落後入對流段预热，後經闪蒸塔分手出體积占比约70%～75%的气相组分和25%～30%的液相组分。气相组分再次预热落後入辐射段裂解，液相组分可以作為炼油厂原料继续加工或直接售出［20］。
2.3.2 Saudi Aramco技能Saudi Aramco技能工艺是原油直接進入加氢裂扮装置，裂化產品經蒸馏分手後，轻组分（轻烃及石脑油）直接進入蒸汽裂解装配，經气體分手體系分手出乙烯、丙烯、C4等烯烃；重组分（重油）采纳高刻薄度催化裂解技能，天生的气體進入气體分手装配分手烯烃，含有高芳烃的汽油進入芳烃抽提装配，分手出BTX，重要流程見圖5。
圖5 Saudi Aramco公司原油蒸汽裂解技能流程
3 炼油企業转型建议 3.1 明白成长定位，選擇公道转型方法
按照原油的1次加工能力，可将炼油厂分為大型炼油厂（加工能力大于1 000×104 t/a）、中型炼油厂（加工能力在（500～1 000）×104 t/a）和小型炼油厂（加工能力小于500×104 t/a）［21］。大型炼油厂具有炼化一體化前提，可優化加工方案，從大量出產制品汽柴油转向更多出產化工原料，使更多優良轻質原料進入蒸汽裂解装配。同時操纵低碳烯烃和芳烃，延长财產链，增长下流配套装配，出產更高價值的化工產物，增长企業的收益。中小型炼油厂不具有自力扶植范围装配的前提，可經由過程低落柴汽比，操纵轻烃資本来實現减油增化的方针。
3.2 低落出產本钱
經由過程采纳份子炼油技能、换热收集優化、蒸汽動力體系優化消除眼袋,技能等手腕低落能耗，节省本钱。份子炼油技能的焦點在于越小的變更份子布局。按照原油份子布局，創建分手為主的总加工線路，晋升单程转化率同時削减無效轮回，以低落本钱。换热收集優化是經由過程夹點技能摹拟换热收集，提出节能優化方案和革新建议。對付1 000×104 t/a级炼油厂，能效可晋升1～3 kg標油/t，增效（1 500～3 000）万元/a；經由過程蒸汽動力體系優化，可實現蒸汽標油节能13～19 kg標油/t。
3.3 加大科研投入，研發高端石化產物
今朝中國已具备扶植1 000×104 t/a级炼油、100×104 t/a级乙烯和芳烃装配的技能和能力，可是缺乏高端石化產物出產技能。炼化企業科研機構立异能力不足，今朝仍逗留在吸取外洋技能的阶段，使得石化產物集中在中低端，高端石化產物仍必要從外洋大量入口。要扭转近况，企業必要按照市場的不竭變革制订出產工艺線路并提高自立立异能力。操纵企業本身上風，加大科研投入，創建科研职员培育系统，在不乱出產合适國標的汽柴火油產物和化工原料的同時，注意高端石化產物的研發，低落高端石化產物的入口压力。
3.4 智能化转型，晋升焦點竞争力
晋升企業焦點竞争力的關頭在于炼化流程智能化和数字化。炼化行業得以高質量成长的關頭在于新一代的信息技能（以大数据、人工计较、云计较為主）與傳统工艺相連系。数字化、智能化從優化出產工艺流程、装备管控、用能管控、出產管控、供给链管控等方面大幅度晋升企業優化协同、辦理效力和經濟效益［22］。
4 竣事语
今朝，炼化行業面對碳排放压力、原油代價爬升、炼油能力多余和產物需求變革等方面的挑战，炼化行業转型進级刻不容缓。企業应抗老保養品,明白本身定位，認清市場的成长情势，切忌盲目转型。可向智能化、数字化標的目的成长，同時加大科研投入，研發高端產物的焦點技能，晋升企業竞争力。要以长处最大化為動身點，操纵份子炼油技能、换热收集優化、蒸汽動力體系優化等技能低落出產本钱，晋升產物價值，来面临将来的機會與挑战。
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發表於 2023-5-23 15:41:03
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