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炼化一体化技术进展及趋势分析
2019年23期 发行日期:2019-11-26
作者:■中国化工学会 任云峰

  “炼化一体化”是指炼油和石脑油裂解生产化学品相结合的一体化生产模式。该模式可以充分利用石油资源,降低能耗和生产成本,并且产品丰富,“宜油则油,宜芳则芳,宜烯则烯”,从而大大增强企业抗击市场风险的能力。采用炼油、乙烯、芳烃一体化联合布局,原油加工产品附加值可提高约25%,炼化一体化模式下供水、供电、节能环保及安全公用工程等方面可以节省建设投资10%以上,节能减排效果提高15%左右。
  炼化一体化可实现经济和环境效益最大化,是国内外石化产业发展的趋势,也是中国石油化工行业“十三五”的主导方向。


投资市场多元化,项目基地集中化


  随着国家对民营炼化一体化项目的扶持,近年民营炼化一体化项目在迅猛发展。国企、民企、地炼、合资企业等一体化的多样化市场格局逐渐形成。
  从全球范围看,炼化行业已趋向基地化,目前已经形成美国墨西哥湾沿岸、日本东京湾、新加坡裕廊岛、沙特朱拜勒和延布石化工业园等一批世界级炼化基地。我国环渤海地区、杭州湾地区、惠州大亚湾集中了国内一批较大规模的炼化企业,基地化已经初具规模。国家发改委制定的《石化产业规划布局方案》提出,将推动产业集聚发展,建设上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷、大连长兴岛、河北曹妃甸、江苏连云港七大世界级石化基地。预计到2025年,七大石化基地的炼油产能将占全国总产能的40%。这七大石化产业基地堪称世界级的炼化基地,其规模之大前所未有,单个炼厂的平均炼油规模在1500万~2000万吨的级别。


技术创新灵活化、纵深化


  随着炼油和化工工艺技术的深度融合和进步,已经形成了一系列的炼化一体化技术,包括:多产型炼化一体化技术,如多产石脑油技术、多产芳烃技术、多产低碳烯烃技术;节约型炼化一体化技术,如干气中C2分离作乙烯原料技术、FCC干气中的乙烯与C4烯烃歧化制丙烯技术;炼化一体化生产优化组合技术;替代性新技术等。
  其中比较典型技术有:
  1. 增产乙烯和芳烃原料技术
  炼油过程中增产乙烯与芳烃原料的途径很多,主要有:①通过加氢裂化技术多产乙烯与芳烃的原料石脑油;②通过中压加氢裂化技术多产乙烯原料尾油;③延迟焦化技术多产乙烯原料焦化石脑油;④催化裂化重汽油加氢精制组合技术增产重整原料;⑤多产乙烯原料液化石油气技术。
  2. 增产低碳烯烃技术
  多产低碳烯烃的技术有:①催化裂化技术多产丙烯;②采用歧化工艺多产C3;③使用C3转化技术多产丙烯和烯烃。
  3. 增产芳烃技术
  炼油过程中多产芳烃技术有:①抽提蒸馏技术多产芳烃;②重整技术多产芳烃;③C8异构化技术增产芳烃;④甲苯歧化与烷基转移技术多产芳烃。
  4. 一体化组合技术
  如多产裂解料的炼油-乙烯一体化组合技术、节省石脑油的炼油-化肥一体化氢气链组合技术等。另外,炼厂出于对氢气需求及汽电或热电联产的需要,未来电力作为二次能源需求的增长需要,炼化一体化正跨越了炼厂自身范畴,进一步发展出了炼油芳烃一体化、炼油乙烯芳烃一体化、炼油发电蒸汽一体化等多种一体化模式。
  5. 替代性新技术
  除了传统炼化一体化技术升级换代、催化剂与工艺开发以及优化操作等,近年来也有一些新技术不断涌现:①原油直接裂解制烯烃技术。该技术可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50%~70%;②天然气直接制烯烃/芳烃技术。与现有的天然气转化的传统路线相比,该技术不需要高耗能的合成气制备过程,缩短了工艺路线,反应过程本身实现了二氧化碳的零排放,碳原子利用效率可达到100%,一旦开发成功,将推进炼化一体化向天然气、煤化工等领域进一步拓展。


战略选择下仍需警惕过剩转移


  当前,全球炼油总产能增长已经趋于平稳甚至停滞,包括我国在内的亚太等部分地区产能已经过剩。作为原油加工主要产品的成品油,近年来也面临较重的过剩压力。中国石油化工集团公司经济技术研究院发布的《2019中国能源化工产业发展报告》显示,预计2019年国内成品油产量3.71亿吨,而表观消费量只有3.23亿吨。相比而言,诸多基础化工原料却存在较大缺口,尤其是乙烯、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。从政策角度看,国家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。2019年我国炼化一体化项目统计见表1。
  因此炼化企业从大量生产成品油和大宗石化原料转向多产高附加值油品和优质石化原料转型,炼化一体、少油多化,已成为当下炼油行业转型的共识。但炼化一体化趋势势必将炼油产能过剩压力传导至化工领域,仍需警惕化工板块产能过剩苗头。


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