交通運(yùn)輸一直是世界石油需求的主要領(lǐng)域。由于能源轉(zhuǎn)型加速、燃油效率提升,世界交通運(yùn)輸燃料需求將達(dá)峰值,石化原料需求將成為石油需求增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?。隨著減油增化、新建乙烯等項(xiàng)目的推進(jìn)實(shí)施,我國(guó)乙烯規(guī)模將繼續(xù)高速增長(zhǎng),大宗基礎(chǔ)化學(xué)品和通用合成材料規(guī)模也將大幅提升,結(jié)構(gòu)性過(guò)剩壓力日益增加。實(shí)施煉化結(jié)構(gòu)調(diào)整,選擇有競(jìng)爭(zhēng)力的工藝流程、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝技術(shù),采取節(jié)能降耗措施、加大降碳技術(shù)應(yīng)用、提高低碳石化原料比例等手段已成為
煉化企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
一、煉化行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
1世界煉油行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
01 | 交通運(yùn)輸燃料需求將達(dá)峰值,石化原料需求持續(xù)增長(zhǎng)
(1)2023年世界石油需求增長(zhǎng)超預(yù)期
2023年世界石油需求1.017億bbl/d,比2022年增加230萬(wàn)bbl/d。世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)強(qiáng)于預(yù)期、我國(guó)放開(kāi)疫情管控后的經(jīng)濟(jì)反彈是需求增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。
三大交通運(yùn)輸燃料中,2023年世界噴氣燃料/煤油需求720萬(wàn)bbl/d,同比增長(zhǎng)107萬(wàn)bbl/d,是需求增長(zhǎng)最為強(qiáng)勁的品種,但仍低于疫情前800萬(wàn)bbl/d的總體水平。隨著航空活動(dòng)恢復(fù)穩(wěn)定增長(zhǎng),加上新型、更高效飛機(jī)的大量采用,預(yù)計(jì)2024年需求增長(zhǎng)將放緩至僅15萬(wàn)bbl/d。2023年汽油需求2690萬(wàn)bbl/d,超過(guò)疫情前的水平;同比增長(zhǎng)70萬(wàn)bbl/d,表現(xiàn)超出預(yù)期。主要原因:一是我國(guó)放開(kāi)疫情管控后人口流動(dòng)恢復(fù)和服務(wù)業(yè)增速回升;二是美國(guó)就業(yè)數(shù)據(jù)在美聯(lián)儲(chǔ)加息的情況下保持強(qiáng)勁,2023年前11個(gè)月美國(guó)人總駕駛里程同比增長(zhǎng)2.2%;三是世界其他許多地區(qū)的表現(xiàn)也都超出預(yù)期。預(yù)計(jì)2024年,汽油增長(zhǎng)將大幅放緩至15萬(wàn)bbl/d。2023年柴油需求為2826萬(wàn)bbl/d,略低于疫情前水平,同比僅增長(zhǎng)13萬(wàn)bbl/d,主要原因是受世界制造業(yè)持續(xù)低迷的抑制。預(yù)計(jì)2024年,柴油需求增長(zhǎng)將略有回升(約30萬(wàn)bbl/d)。
石化原料方面,2023年世界LPG/乙烷、石腦油需求分別較2022年增加50萬(wàn)bbl/d、40萬(wàn)bbl/d至1460萬(wàn)bbl/d和720萬(wàn)bbl/d;預(yù)計(jì)2024年將分別增長(zhǎng)至1490萬(wàn)bbl/d、760萬(wàn)bbl/d。
(2)交通運(yùn)輸燃料需求將達(dá)峰值
長(zhǎng)期以來(lái),道路運(yùn)輸燃料一直是石油的支柱性需求,但由于能源效率提升和替代能源影響巨大,疊加疫情后人們出行習(xí)慣改變,道路運(yùn)輸燃料需求難以超過(guò)疫情前的峰值。
新能源汽車銷量飆升抑制汽柴油需求。碳中和目標(biāo)下,各國(guó)政府紛紛出臺(tái)政策支持新能源汽車發(fā)展,新能源汽車技術(shù)不斷進(jìn)步、成本不斷下降,性能和價(jià)格更加接近傳統(tǒng)燃油汽車,消費(fèi)者購(gòu)買新能源汽車意愿增強(qiáng),新能源汽車快速普及、銷量快速增長(zhǎng)。2023年世界汽車銷量8918萬(wàn)輛,其中新能源汽車銷量1428萬(wàn)輛,滲透率達(dá)到了16%;我國(guó)新能源汽車銷量949.5萬(wàn)輛,占世界新能源汽車銷量的66.5%。根據(jù)《IEA世界電動(dòng)汽車展望》,預(yù)計(jì)2028年世界新能源汽車銷量2590萬(wàn)輛,滲透率達(dá)25%左右。2023年初,世界電動(dòng)汽車保有量2800萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)到2028年底將超過(guò)1.55億輛,將替代230萬(wàn)bbl/d的汽油需求和63萬(wàn)bbl/d的柴油需求。
效率提升可顯著降低道路燃油消耗。預(yù)計(jì)2022年至2028年,效率提升將減少合計(jì)約480萬(wàn)bbl/d的燃油增長(zhǎng)。燃料效率提升對(duì)石油需求的總體影響比電動(dòng)汽車影響更大。
石油其他需求領(lǐng)域中,疫情后航空旅行恢復(fù)正常航空業(yè)強(qiáng)勁復(fù)蘇、中等收入國(guó)家GDP增長(zhǎng)帶來(lái)的長(zhǎng)途旅行需求存在結(jié)構(gòu)性增長(zhǎng)將持續(xù)支撐航煤需求整體增長(zhǎng);船用燃料油和柴油需求隨著世界GDP增長(zhǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng),但I(xiàn)MO(國(guó)際海事組織)逐步收緊減少溫室氣體排放的措施所帶來(lái)的效率提升將再次抑制增長(zhǎng);中東用天然氣和可再生能源替代燃料油、柴油和原油發(fā)電以擺脫對(duì)燃油發(fā)電廠的依賴在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,將減少石油需求。
隨著能源轉(zhuǎn)型加速,道路運(yùn)輸燃料需求預(yù)計(jì)在2024年達(dá)峰,全部交通運(yùn)輸燃料需求將在2026年達(dá)峰。2019—2028年世界石油需求(分產(chǎn)品)見(jiàn)表1。
表1 2019—2028年世界石油需求(分產(chǎn)品)
百萬(wàn)bbl/d
(3)石化原料是世界石油需求增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力,我國(guó)石化原料需求增長(zhǎng)居世界主導(dǎo)地位
2019—2023年,世界用于低碳烯烴(乙烯和丙烯)和芳烴(苯、甲苯和二甲苯)的石化原料需求增長(zhǎng)約200萬(wàn)bbl/d,而同期石油需求增長(zhǎng)100萬(wàn)bbl/d。受俄烏沖突歐洲能源成本上升以及中國(guó)大規(guī)模擴(kuò)張的影響,西歐以及傳統(tǒng)以中國(guó)為目標(biāo)市場(chǎng)的東北亞鄰近國(guó)家和地區(qū)不得不關(guān)閉一些規(guī)模小、設(shè)備老舊、競(jìng)爭(zhēng)力差的的蒸汽裂解裝置,導(dǎo)致對(duì)石化原料需求下降。我國(guó)由于烯烴規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張對(duì)石化原料需求持續(xù)增加,目前已超過(guò)OCED歐洲/OCED大洋洲的總需求。2023年我國(guó)石化原料需求達(dá)486萬(wàn)bbl/d,占世界總用量的比例進(jìn)一步提升到22%,同比增長(zhǎng)93萬(wàn)bbl/d,其中石腦油用量增加了31.6%,LPG用量增加了16.7%。
2021—2023年世界石化原料需求見(jiàn)表2, 2021—2023年世界乙烯產(chǎn)能見(jiàn)表3。
表2 2021—2023年世界石化原料需求量
百萬(wàn)bbl/d
表3 2021—2023年世界乙烯產(chǎn)能
萬(wàn)t/a
02 | 發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體煉油能力萎縮,亞洲及中東增長(zhǎng),世界煉油重心東移明顯
2020年世界
煉油能力出現(xiàn)了近30年以來(lái)的首次下降。受疫情沖擊需求下降,歐美等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體不得不關(guān)閉老化、落后、低效的煉油廠以提高開(kāi)工率。2020—2022年世界累計(jì)關(guān)閉390萬(wàn)bbl/d煉油能力,遠(yuǎn)高于歷史水平。2020—2021年美國(guó)共削減煉油能力97.3萬(wàn)bbl/d,運(yùn)營(yíng)煉廠數(shù)量從2019年的132家下降至2021年的124家;歐洲關(guān)閉煉油能力110萬(wàn)bbl/d。
2022—2028年,世界將有560萬(wàn)bbl/d新煉油能力建成投產(chǎn),主要位于亞太(280萬(wàn)bbl/d)、中東(110萬(wàn)bbl/d)和非洲(80萬(wàn)bbl/d);同時(shí)將有120萬(wàn)bbl/d的煉油能力關(guān)閉,主要位于OECD美洲(40萬(wàn)bbl/d)、歐洲(20萬(wàn)bbl/d)和大洋洲(20萬(wàn)bbl/d);凈增加能力440萬(wàn)bbl/d,主要集中在亞太(240萬(wàn)bbl/d)、中東(90萬(wàn)bbl/d)和非洲(80萬(wàn)bbl/d)。歐洲煉油能力則呈下降趨勢(shì),其他地區(qū)煉油能力小幅增長(zhǎng);OECD歐洲/OECD大洋洲煉油能力呈下降趨勢(shì)。
(1)蘇伊士以東地區(qū)原油加工量保持增長(zhǎng),大西洋盆地下降
2020年世界原油加工量同比下降9%,之后連續(xù)3年實(shí)現(xiàn)正增長(zhǎng),2023年加工量達(dá)8230萬(wàn)bbl/d,接近疫情前水平。分地區(qū)來(lái)看,2020年以來(lái),蘇伊士以東地區(qū)加工量一直維持增長(zhǎng),2023年起大西洋盆地加工量出現(xiàn)下降;按經(jīng)濟(jì)體看,2023年起OECD國(guó)家加工量出現(xiàn)下降。世界原油加工量見(jiàn)圖1。
世界原油加工量
(2)我國(guó)已超越美國(guó)成為世界煉油能力最大的國(guó)家
2021年我國(guó)煉油能力9.11億t/a,超過(guò)美國(guó)(9.05萬(wàn)t/a)成為世界上煉油能力最大的國(guó)家。2023年我國(guó)原油加工量7.35億t,仍低于美國(guó)(約7.89億t)。預(yù)計(jì)2025年前后我國(guó)將超越美國(guó),成為世界原油加工量最大的國(guó)家;同時(shí)我國(guó)仍將是過(guò)剩煉油能力最大的國(guó)家(過(guò)剩1億t/a以上)。美國(guó)與中國(guó)煉油能力與原油加工量情況見(jiàn)圖2、圖3。
注:美國(guó)數(shù)據(jù)源自EIA;中國(guó)數(shù)據(jù)源自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局;原油換算系數(shù)為1t=7.35bbl。
美國(guó)與中國(guó)煉油能力情況
注:美國(guó)數(shù)據(jù)源自EIA;中國(guó)數(shù)據(jù)源自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局;美國(guó)原油加工量為根據(jù)當(dāng)年1-11月份數(shù)據(jù)折算成全年數(shù)據(jù);1t=7.35bbl
圖3 美國(guó)與中國(guó)原油加工量情況
03 | 石油產(chǎn)品多元化供應(yīng)渠道下,世界煉油能力充足
世界煉油產(chǎn)品需求增長(zhǎng)落后于整體石油需求增長(zhǎng)。2023年,世界石油產(chǎn)品需求9740萬(wàn)bbl/d,其中1240萬(wàn)bbl/d來(lái)自天然氣凝析液(NGLs)分餾,8500萬(wàn)bbl/d來(lái)自煉廠煉制。預(yù)計(jì)2023—2028年NGLs分餾產(chǎn)品供應(yīng)量將增加90萬(wàn)bbl/d至1330萬(wàn)bbl/d。此外,
生物燃料供應(yīng)量增加40萬(wàn)bbl/d,亦將抑制煉油產(chǎn)品需求增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2023—2028年煉油產(chǎn)品需求增長(zhǎng)220萬(wàn)bbl/d,低于整體石油需求增長(zhǎng)(340萬(wàn)bbl/d)。2028年煉油產(chǎn)品占石油需求的82.5%,而2012年為86.8%,2023年為83.1%。世界石油產(chǎn)品與煉油產(chǎn)品需求 (2022—2028)見(jiàn)表4。
表4 2022—2028年世界石油產(chǎn)品與煉油產(chǎn)品需求
106×bbl/d
注:數(shù)據(jù)源自IEA Oil 2023;①——CTL/GTL:煤制油和氣制油;②——乙烷、液化石油氣和戊烷,不包括北美估計(jì)的diluent use。
2中國(guó)煉化行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
01 | 煉化行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)集中度、煉化一體化水平穩(wěn)步提高
2023年我國(guó)煉油能力9.32億t/a,繼續(xù)領(lǐng)先美國(guó)(可運(yùn)營(yíng)能力為9.05億t/a)位居世界第一。截至2023年底,我國(guó)千萬(wàn)噸級(jí)煉廠達(dá)35家,合計(jì)煉油能力5.08億t/a,占全國(guó)總能力的55%;百萬(wàn)噸級(jí)乙烯廠19家,合計(jì)乙烯能力2809萬(wàn)t/a,占全國(guó)總能力的55%。全國(guó)煉化一體化企業(yè)32家,涉及煉油能力4.38億t/a,占全國(guó)總能力的47%;其中乙烯企業(yè)26家,涉及乙烯能力3154萬(wàn)t/a,占全國(guó)總能力的62%,對(duì)二甲苯(PX)企業(yè)21家,涉及PX能力3506萬(wàn)t/a,占全國(guó)總能力的80%。
02 | 國(guó)家政策為我國(guó)煉化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)指明方向
2022年以來(lái),國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策為我國(guó)煉化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)指明方向,《關(guān)于促進(jìn)煉油行業(yè)綠色創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改能源〔2023〕1364號(hào))明確提出了“市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo)”“綠色低碳、高效安全”“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、自立自強(qiáng)”3 條原則,要求到2025年,國(guó)內(nèi)原油一次加工能力控制在10億t/a以內(nèi),千萬(wàn)噸級(jí)煉油產(chǎn)能占比55%左右,產(chǎn)能結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力布局逐步優(yōu)化,能源資源利用效率進(jìn)一步提升;到2030年,產(chǎn)能結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力布局進(jìn)一步優(yōu)化;化工原材料和特種產(chǎn)品保障能力大幅提升;能效和環(huán)???jī)效達(dá)到標(biāo)桿水平的煉油產(chǎn)能比例大幅提升;技術(shù)裝備實(shí)力、能源資源利用效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
03 | 煉化轉(zhuǎn)型升級(jí)持續(xù)推進(jìn)、大批乙烯項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)一步提升我國(guó)煉化一體化水平,乙烯規(guī)模繼續(xù)高速增長(zhǎng)
在成品油需求將要達(dá)峰、化工品需求保持增長(zhǎng)的情況下,國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)及市場(chǎng)需求,加速推進(jìn)“油轉(zhuǎn)化、油轉(zhuǎn)特”。一方面,加速配套二次加工、深度精制裝置。2022年,國(guó)內(nèi)二次加工能力達(dá)11.05億t/a,與一次加工能力之比達(dá)120%,比2020年高出4個(gè)百分點(diǎn),與此同時(shí),化工輕油收率穩(wěn)步提升。另一方面,加速布局烯烴芳烴產(chǎn)業(yè)鏈,除大宗基礎(chǔ)化學(xué)品和通用合成材料外,將產(chǎn)業(yè)鏈延伸到新材料新能源等領(lǐng)域。
中國(guó)煉油一、二次加工能力及占比見(jiàn)圖4,煉化一體化項(xiàng)目成品油收率與我國(guó)化工輕油產(chǎn)量見(jiàn)圖5。
圖4 中國(guó)煉油一、二次加工能力及二次與一次加工能力比例
圖5 煉化一體化項(xiàng)目成品油收率與我國(guó)化工輕油產(chǎn)量
預(yù)計(jì)2024—2026年,我國(guó)將新增6200萬(wàn)t/a煉油能力,主要來(lái)自已批在建的煉化一體化項(xiàng)目;在現(xiàn)有煉油能力不淘汰的情況下,2030年前后我國(guó)總煉油能力將達(dá)10億t/a左右,煉油行業(yè)結(jié)構(gòu)性過(guò)剩壓力依然存在。隨著煉化轉(zhuǎn)型升級(jí)項(xiàng)目、新建煉化一體化項(xiàng)目及一大批乙烯項(xiàng)目建設(shè),到2028年我國(guó)將新增加近30套以石油為原料的百萬(wàn)噸級(jí)乙烯裝置,涉及乙烯能力高達(dá)3500萬(wàn)t/a,屆時(shí)我國(guó)乙烯總生產(chǎn)能力將達(dá)近9000萬(wàn)t/a,占世界總能力的比例將達(dá)32%(2023年為21%)。由于供應(yīng)增速遠(yuǎn)高于需求增速,我國(guó)乙烯將面臨產(chǎn)能過(guò)剩壓力。
04 | 產(chǎn)品選擇將轉(zhuǎn)向以客戶為中心或以終端市場(chǎng)需求為導(dǎo)向
在煉化行業(yè)大宗基礎(chǔ)化學(xué)品和通用合成材料產(chǎn)能快速增長(zhǎng)、過(guò)剩壓力日益增加的不利基本面下,煉化企業(yè)不得不轉(zhuǎn)向以客戶為中心或以終端市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的產(chǎn)品賽道,“一企一策”量身定制規(guī)劃設(shè)計(jì)生命周期更長(zhǎng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。我國(guó)部分乙烯項(xiàng)目主要下游裝置見(jiàn)表5。
表5 我國(guó)部分乙烯項(xiàng)目主要下游裝置(截至2024年3月)
萬(wàn)t/a
05 | 煉化企業(yè)持續(xù)推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型
2021年中國(guó)煉化行業(yè)碳排放量4.4億t(包括生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的直接碳排放和間接碳排放),占中國(guó)碳排放總量的4%左右。從產(chǎn)品品類看,煉油和乙烯碳排放量分別占總排放量的51.3%和9.2%,分別位居第一和第二位,對(duì)二甲苯碳排放量占比4.4%,位居第三。煉廠當(dāng)前的碳排放主要集中在燃料燃燒和催化劑燒焦、化石燃料制氫。
煉化行業(yè)主要在以下幾方面實(shí)現(xiàn)減排:
第一是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。一方面,我國(guó)目前存在煉油能力過(guò)剩、成品油大量出口、化工品仍然不足的結(jié)構(gòu)性矛盾。對(duì)此,需要淘汰落后產(chǎn)能如整合煉油能力低于500萬(wàn)t/a的煉廠,到2025年煉油能力控制在10億t/a以內(nèi),到2030年降低至9億~9.5億t/a。同時(shí),實(shí)施減油增化,降低燃料油比例、提高化工輕油收率和化工產(chǎn)品比例。另一方面,通過(guò)壓減低端產(chǎn)能、開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品以提升運(yùn)營(yíng)效率、抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),提高煉化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
第二,加強(qiáng)節(jié)能降耗措施制定落實(shí),加大降碳技術(shù)應(yīng)用。工藝過(guò)程、公用工程向深度電氣化、充分利用可再生電力等方向轉(zhuǎn)型提高電氣化率,如汽驅(qū)改電驅(qū)、電加熱蒸汽裂解、電化學(xué)還原二氧化碳制乙烯制合成氣等。
第三,推動(dòng)原油品種選擇、低碳石化原料、綠氫綠氨、二氧化碳制高值化化學(xué)品、生物燃料、廢棄高分子材料回收利用等組合實(shí)現(xiàn)低碳替代。低碳石化原料方面,乙烯蒸汽裂解拓展并充分利用乙烷、丙烷等輕質(zhì)化低碳富氫原料和石腦油來(lái)源。綠氫方面,化石燃料制氫裝置的工藝排放是煉廠主要的碳排放源之一,所產(chǎn)氫氣屬于灰氫。加氫裝置使用綠氫替代灰氫是實(shí)現(xiàn)煉廠碳減排的有力措施。煉廠可采用可再生電力電解水制氫來(lái)實(shí)現(xiàn)綠氫生產(chǎn)。目前,綠氫生產(chǎn)技術(shù)推廣應(yīng)用的最大障礙是成本高,但隨著風(fēng)光發(fā)電、電解水制氫技術(shù)的改進(jìn)和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大,成本有望大幅降低。未來(lái)10年將是綠氫技術(shù)成熟期,煉油與綠氫生產(chǎn)耦合將極大推動(dòng)煉廠減碳。二氧化碳制取高值化化學(xué)品方面,甲醇(綠醇)、碳酸二甲酯(DMC)等化學(xué)品可直接減少碳排放。
第四,采用低碳工藝技術(shù)。從中長(zhǎng)期來(lái)看,“減油增化”是煉油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要途徑,化工型煉廠是未來(lái)發(fā)展的主流方向。為控制煉油向化工轉(zhuǎn)型過(guò)程中碳排放量的增加,需通過(guò)新型催化劑開(kāi)發(fā)、反應(yīng)與分離工程創(chuàng)新等手段,加大重油催化裂解、加氫裂化、輕石腦油催化重整等現(xiàn)有工藝技術(shù)升級(jí)改造,以使其多產(chǎn)化工原料。
第五,開(kāi)展碳捕捉、封存和利用(CCUS),從工業(yè)排放源中捕集二氧化碳并加以利用或注入地質(zhì)構(gòu)造封存,以實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排。
06 | 智能煉化工廠助力煉化行業(yè)高效發(fā)展
煉化行業(yè)工藝流程復(fù)雜,具有流程連續(xù)性強(qiáng)、裝置關(guān)聯(lián)度高、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)關(guān)系紛繁復(fù)雜等特點(diǎn)。以“智”增“效”,智能化建設(shè)是煉化企業(yè)高效發(fā)展的“助推器”。2023年德勤公司對(duì)油氣行業(yè)高管的調(diào)研中,有1/3受訪者認(rèn)為提高運(yùn)營(yíng)效率、減少排放是評(píng)估能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的關(guān)鍵指標(biāo)。數(shù)字和人工智能(AI)技術(shù)對(duì)煉化行業(yè)非常重要,數(shù)據(jù)正成為創(chuàng)新和卓越運(yùn)營(yíng)的重要原料。數(shù)字化集成系統(tǒng)可以對(duì)企業(yè)的各個(gè)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行全面監(jiān)控,做到隨時(shí)掌握企業(yè)運(yùn)行狀況,從而使煉化企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。隨著數(shù)字化整合,煉化企業(yè)可以提高生產(chǎn)效率、加速創(chuàng)新、改進(jìn)決策、加強(qiáng)客戶關(guān)系。煉化行業(yè)處于采用尖端技術(shù)的前沿,近年來(lái),AI已成為該行業(yè)的變革力量,在應(yīng)用程序中,AI驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)有助于實(shí)現(xiàn)眾多目標(biāo),包括降低成本、提高生產(chǎn)效率和確保行業(yè)的操作可靠性,鎮(zhèn)海煉化和廣東石化是國(guó)內(nèi)智能煉化工廠的典范和楷模。
二、煉化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力分析
國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)中,中國(guó)石油、中國(guó)石化為一體化能源化工公司,在擔(dān)負(fù)油品保供的同時(shí)生產(chǎn)化工產(chǎn)品;大型民營(yíng)煉化企業(yè)以生產(chǎn)化工產(chǎn)品為主;山東地?zé)拕t差異化發(fā)展各自特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品。
1規(guī)?;?、一體化程度
中國(guó)石油、中國(guó)石化旗下千萬(wàn)噸級(jí)煉廠多,由于歷史原因,目前兩家公司的煉廠規(guī)模化一體化程度尚不完全;多個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí)項(xiàng)目建設(shè)完成后,兩家公司乙烯規(guī)模將顯著提升、煉化業(yè)務(wù)綜合實(shí)力進(jìn)一步增強(qiáng)。恒力石化、榮盛石化和東方盛虹等三家大型民營(yíng)煉化企業(yè)煉化一體化配套能力強(qiáng)。
2023年中國(guó)石油下屬的12家千萬(wàn)噸級(jí)煉廠中,百萬(wàn)噸級(jí)乙烯基地有3個(gè),另有3個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí)或新建乙烯項(xiàng)目在實(shí)施中;中國(guó)石化下屬的15家千萬(wàn)噸級(jí)煉廠中,百萬(wàn)噸級(jí)及以上的乙烯基地有6個(gè)(含合資公司),另有7個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí)或新建乙烯項(xiàng)目在實(shí)施中。三家大型民營(yíng)煉化企業(yè)中,恒力石化、浙江石化和盛虹煉化煉油能力分別為2000萬(wàn)t/a、4000萬(wàn)t/a和1600萬(wàn)t/a,乙烯能力分別為150萬(wàn)t/a、420萬(wàn)t/a(140×3)和110萬(wàn)t/a。我國(guó)現(xiàn)有及規(guī)劃的千萬(wàn)噸級(jí)煉油/百萬(wàn)噸級(jí)乙烯基地見(jiàn)表6。
表6 我國(guó)現(xiàn)有及規(guī)劃的千萬(wàn)噸級(jí)煉油/百萬(wàn)噸級(jí)乙烯基地
注:括號(hào)中為新增能力;未包括千萬(wàn)噸級(jí)以下煉廠情況(如武漢石化、海南煉化、吉林石化等)及中國(guó)石油的乙烷裂解制乙烯項(xiàng)目。
2化工產(chǎn)業(yè)鏈與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
(1)現(xiàn)有業(yè)務(wù)方面,中國(guó)石油、中國(guó)石化聚烯烴與合成橡膠規(guī)模和品種結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)居領(lǐng)先地位,但競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手增多,其原有的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)逐漸變?nèi)酰幻駹I(yíng)大煉化企業(yè)初期圍繞聚酯原料布局,聚酯產(chǎn)業(yè)鏈一體化優(yōu)勢(shì)明顯。2023年五大公司三大合成材料領(lǐng)域主要產(chǎn)品產(chǎn)能對(duì)比見(jiàn)表7。
表7 2023年五大公司三大合成材料領(lǐng)域主要產(chǎn)品產(chǎn)能對(duì)比
萬(wàn)t/a
(2)擬在建項(xiàng)目/規(guī)劃業(yè)務(wù)方面,中國(guó)石油、中國(guó)石化及外資公司優(yōu)先發(fā)展已有專有技術(shù)或有核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品;民營(yíng)大煉化企業(yè)依托已建成的大化工平臺(tái)深度發(fā)掘原料資源,加大技術(shù)獲取力度,全產(chǎn)業(yè)鏈布局烯烴芳烴等下游業(yè)務(wù)。
乙烯產(chǎn)業(yè)鏈中,各經(jīng)營(yíng)主體普遍布局高端聚烯烴如EVA、α-烯烴 (LAO)、POE、UHMWPE、mLLDPE、PAO等產(chǎn)品,其中EVA、POE更受內(nèi)資企業(yè)包括中國(guó)石油、中國(guó)石化青睞,外資企業(yè)更多布局mLLDPE;丙烯產(chǎn)業(yè)鏈中,中國(guó)石油、中國(guó)石化及外資公司多發(fā)展自己的特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品,民營(yíng)大煉化企業(yè)則全面布局,大規(guī)模發(fā)展各下游產(chǎn)品,力求以規(guī)模取勝,通過(guò)增強(qiáng)成本競(jìng)爭(zhēng)力以獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
煉化一體化項(xiàng)目之外,我國(guó)還有其他原料路線的乙烯、丙烯及下游產(chǎn)品的擬在建項(xiàng)目,在未來(lái)的新增產(chǎn)能中將貢獻(xiàn)部分市場(chǎng)份額。總體來(lái)看,在我國(guó)烯烴產(chǎn)能仍急劇擴(kuò)張的情況下,預(yù)計(jì)除POE、PAO、mLLDPE等少數(shù)技術(shù)壁壘高、短期內(nèi)技術(shù)難以突破、產(chǎn)能不能快速釋放的產(chǎn)品外,我國(guó)大多數(shù)乙烯丙烯下游產(chǎn)品或?qū)⒂瓉?lái)產(chǎn)能全面過(guò)剩的階段。我國(guó)擬在建或規(guī)劃煉化項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品方向見(jiàn)圖6(圖片參見(jiàn)《現(xiàn)代化工》2024年第7期)。
(3)山東地方煉廠根據(jù)自身情況差異化發(fā)展各自特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品
以京博石化和東明石化為例說(shuō)明。煉油業(yè)務(wù)方面,京博石化目前煉油能力710萬(wàn)t/a;瀝青規(guī)模400萬(wàn)t/a,居全國(guó)首位。除依托煉油裝置生產(chǎn)汽、柴油外,京博石化還外采調(diào)油原料生產(chǎn)汽油和柴油,油品業(yè)務(wù)包括汽、煤、柴油到工程機(jī)械油、賽用燃油等高附加值油品。京博石化深耕成品油零售終端市場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)與開(kāi)發(fā),擁有“京博家”和“山東石化”兩個(gè)品牌。截至2023年12月,公司擁有自營(yíng)加油站160座,異地油庫(kù)6座,油品銷售覆蓋全國(guó)270余個(gè)省市(29省250市),服務(wù)客戶數(shù)量超40萬(wàn)家?;I(yè)務(wù)方面,公司建有12萬(wàn)t/a丁基橡膠、5000t/a聚丁烯-1裝置;2023年建成投產(chǎn)KBR催化烯烴技術(shù)(K-COT™)裝置及60萬(wàn)t/a苯乙烯、60萬(wàn)t/a聚丙烯配套項(xiàng)目,并在海南建成投產(chǎn)3萬(wàn)t/a特種聚烯烴(POE)及配套項(xiàng)目。
東明石化原油一次加工能力1050萬(wàn)t/a(其中東明區(qū)域750萬(wàn)t/a,新海區(qū)域300萬(wàn)t/a)。近幾年?yáng)|明石化在不斷推進(jìn)減油增化工作。2023年,東明石化山東勁?;?00萬(wàn)t/a輕烴綜合利用項(xiàng)目建成投產(chǎn),包括40萬(wàn)t/aHDPE、20萬(wàn)t/a聚丙烯等裝置。東明石化30萬(wàn)t/aUPC(原油直接超級(jí)催化裂解制烯烴技術(shù))科技試驗(yàn)工程項(xiàng)目已獲得國(guó)家發(fā)改委批復(fù),正在進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)的前期準(zhǔn)備。東明盛海“烯烴新材料科技示范工程”也于2023年2月舉行開(kāi)工儀式,項(xiàng)目采用巴塞爾、Repsol、Univation等公司的技術(shù),主要建設(shè)40萬(wàn)t/aFDPE、40萬(wàn)t/aHDPE、35萬(wàn)t/a聚丙烯、20萬(wàn)t/aEVA、20/45萬(wàn)t/a環(huán)氧丙烷/苯乙烯(PO/SM)等5套裝置。據(jù)介紹,東明石化目前油化比為5:5,未來(lái)UPC項(xiàng)目建成后,油化比將達(dá)到3:7,將推動(dòng)?xùn)|明石化的深度轉(zhuǎn)型。
三、啟示與建議
(1)能源轉(zhuǎn)型加速,交通運(yùn)輸燃料需求將達(dá)峰值,石化原料需求持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)于不具備零售終端優(yōu)勢(shì)的煉化企業(yè)來(lái)說(shuō),“減油增化”是必然趨勢(shì)。
煉化一體化項(xiàng)目遵循“物盡其用、各盡其能”的理念,采用“分子煉油”技術(shù),綜合利用原油一次加工(常減壓)、二次加工(催化裂化、延遲焦化、催化重整、加氫裂化、加氫精制、烷基化等)、輕烴回收、正異構(gòu)分離、異構(gòu)化等技術(shù)手段,在生產(chǎn)清潔油品和特色煉油小產(chǎn)品的同時(shí),最大化地生產(chǎn)石腦油、輕烴等烯烴、芳烴用化工原料,并配套建設(shè)蒸汽裂解(乙烯)及下游裝置、芳烴聯(lián)合裝置等,做到“宜油則油、宜烯則烯、宜芳則芳”,原油適應(yīng)性強(qiáng),大大增加煉廠加工靈活性,提高整體加工效益。
(2)適當(dāng)“上大壓小”,調(diào)整優(yōu)化煉油和乙烯結(jié)構(gòu)。據(jù)報(bào)道,在同樣的加工流程下,1000萬(wàn)t/a煉廠的單噸完全操作成本比500萬(wàn)t/a煉廠要低10%左右。此外小型煉廠(500萬(wàn)t/a以下)在降低成本、整合資源、向下游發(fā)展等方面都無(wú)法與千萬(wàn)噸級(jí)煉廠競(jìng)爭(zhēng),已成為淘汰的主體。在油品需求萎縮、煉油能力過(guò)剩的環(huán)境下,在不增加煉油能力的前提下,同一家經(jīng)營(yíng)主體(如延長(zhǎng)集團(tuán))整合不同煉廠煉油能力,或同一煉廠(如中國(guó)石油、中國(guó)石化企業(yè))在煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目中通過(guò)對(duì)常減壓裝置、乙烯裂解裝置通過(guò)“上大壓小”淘汰落后能力的做法就較為普遍。
(3)合理規(guī)劃烯烴下游產(chǎn)品,加強(qiáng)對(duì)煉油和乙烯副產(chǎn)物的綜合利用。在我國(guó)烯烴供應(yīng)能力繼續(xù)大幅提升,下游大宗化學(xué)品、通用合成材料過(guò)剩壓力日益增加的情況下,量身定制規(guī)劃生命周期更長(zhǎng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),產(chǎn)品組合中通過(guò)設(shè)計(jì)公司現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品、有技術(shù)來(lái)源的高端新材料和精細(xì)化學(xué)品,在“大宗強(qiáng)基”的同時(shí)實(shí)現(xiàn)“高端躍升”。
(4)適當(dāng)拓展輕質(zhì)化低碳富氫原料和石腦油來(lái)源,增加綠電利用比例,實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。
(5)“分子煉油”、企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展都離不開(kāi)“數(shù)智化”工廠建設(shè),項(xiàng)目實(shí)施中做到“智能煉化工廠”與主體工程“三同時(shí)”。
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