黃順賢,曹東學
(中國石化煉油事業部,北京 100728)
煉油產業未來發展環境分析及對策建議
黃順賢,曹東學
(中國石化煉油事業部,北京 100728)
簡要回顧了“十二·五”以來我國煉油工業發展概況;結合宏觀經濟發展新常態、相關產業政策、法規標準等,重點分析了“十三·五”期間煉油產業面臨的主要問題和形勢,包括成品油需求增速放緩、柴汽比持續降低、產能過剩、市場競爭激烈、質量升級和環保標準提高等。探索性地提出了嚴控增量、優化存量、化解產能過剩的產業發展思路和相關措施建議;同時建議采用重油高效轉化、柴油轉化、烷基化等相關技術,增上配套措施,實現增產高附加值產品、調整產品結構和油品質量升級的目標,打造綠色、智能、高效型煉油廠。
煉油 規劃 結構調整 質量升級 智能工廠
近年來,在國民經濟持續快速發展的宏觀環境下,我國煉油工業發展迅速,特別是“十二·五”規劃期間,成績尤為顯著:一是國內煉油產能快速增長,初步統計由2010年的478 Mt提高到2014年的756 Mt,居世界第二位,產業布局朝集聚化、大型化方向發展,已建成21座千萬噸級煉油廠,其中中國石化鎮海煉化分公司、中國石油大連石化分公司等企業的煉油能力已超過20 Mta;二是油品質量升級步伐加快,全國車用汽油、柴油實現了從國Ⅲ排放標準到國Ⅳ排放標準的質量升級,2015年底東部11省市全面執行國Ⅴ排放標準;三是汽油、煤油(噴氣燃料)、柴油三種主要油品供應滿足消費需求,生產柴汽比持續降低,由2010年的2.06降至2014年的1.60,噴氣燃料產量以年均15.1%的速率快速增長。然而,原油價格自2014年下半年“斷崖式”下跌后,一直低位震蕩,未來走勢難以精準預測;隨著國內經濟發展進入新常態,成品油需求增速放緩、消費結構深刻變化,煉油產能突顯過剩,依然面臨著質量升級、安全環保等方面的壓力。以下著重分析國內煉油“十三·五”規劃期間發展將面臨的形勢和存在的問題,并探討性地提出煉油產業發展的思路和建議。
1.1 成品油需求放緩,消費結構深刻變化
(1) 成品油需求總量預測。2014年全國成品油消費量298 Mt,其中汽油104 Mt、噴氣燃料23.43 Mt、柴油170 Mt,消費柴汽比為1.60;預計2015年成品油消費量約306 Mt。2010—2015年成品油消費量年均增長4.5%,相比“十一·五”期間7.9%的年均增速明顯回落,柴油消費年均增長率由7.5%下降為1.7%。綜合考慮“十三·五”期間的成品油消費量和GDP增長率彈性系數,電動汽車、天然氣、燃料乙醇等替代影響,預計2020年成品油消費量將達到360 Mt左右,年均增長3.3%。在積極發展新能源汽車等產業政策的引導下,若電動汽車、燃料電池等替代能源的關鍵技術取得革命性突破,交通運輸消費能源結構勢必將發生顛覆性調整,成品油消費總量極有可能呈下降趨勢,傳統燃料型煉油廠或將面臨油品市場需求萎縮的挑戰。
(3) 噴氣燃料需求快速增長。相對于汽油和柴油,噴氣燃料不易被替代。近年來,國際交往日益頻繁、跨境旅游的增加等帶動航空運輸業快速發展,我國噴氣燃料表觀消費量由2010年的16.15 Mt增長到2014年的23.60 Mt,年均增幅約10%。預計“十三·五”期間仍將以9.2%左右的速率增長,2020年國內表觀消費量將達到40 Mt左右,是三種主要油品中需求最旺的產品。
1.2 競爭主體多元化,產能過剩或加劇
近年來,國家積極推進能源領域改革,逐步放開進口原油使用權和進口貿易權(以下簡稱“雙權”),一批地方煉油企業陸續獲得進口原油使用權,預計2015年累計放開進口原油配額超過50 Mt。地方煉油廠原油資源得以保障,市場競爭更趨激烈,國有主營煉油廠繼續維持較高產能利用率的局面將受到挑戰。
初步統計,截至2014年底,全國煉油產能利用率僅66.5%,這反映出我國煉油能力已處于過剩狀態。2015年底國內煉油能力780 Mta左右,若各企業如期推進“十二·五”期間已獲得核準或正開展前期工作的煉油規劃項目實施并形成產能,預計到2020年國內煉油能力有可能突破900 Mta,屆時按全國成品油消費量360 Mta推算需加工原油約570 Mta,煉油廠平均產能利用率僅為63.3%,產能利用率可能進一步降低。此外,受世界煉油能力快速增長影響,成品油總體供過于求,國內煉油依靠成品油出口拉動原油加工量的空間收窄。可見煉油產能過剩存在進一步加劇的風險。
1.3 油品質量升級步伐加快
按照國家發布的《加快成品油質量升級工作方案》要求,“十三·五”期間,全國將全面完成國Ⅴ排放標準油品升級;預計北京市2017年、全國2019年將實施第Ⅵ階段油品質量升級,東部地區重點城市有可能繼北京之后、先于全國實施國Ⅵ排放標準。
國Ⅴ排放標準之前的歷次油品質量升級主要是降低產品硫含量,與之相比,第Ⅵ階段質量標準將突出油品化學組成改善。與國Ⅴ排放標準相比,預計第Ⅵ階段車用汽油標準要求烯烴、芳烴含量和50%餾出溫度等指標進一步降低,車用柴油多環芳烴含量也將要求降低。
與歐美國家汽油池組成相比,我國汽油調合組分過度依賴催化裂化汽油和重整汽油,其烯烴和芳烴含量高、異構烷烴少,汽油餾程輕端辛烷值不足。實施第Ⅵ階段汽油質量升級將要求煉油廠汽油調合增加烷基化油、異構化油等優質調合組分。
1.4 環保法規及標準日益嚴格
“十二·五”期間,國家先后發布了“大氣污染防治行動計劃(氣十條)”、“水污染防治行動計劃(水十條)”,分別提出了2020年、2030年工作目標和措施;預計“十三·五”期間國家將發布“土壤環境保護和污染治理行動計劃(土十條)”,著力治理土壤污染,全方位加強生態文明建設。
國家發布的《石油煉制工業污染物排放標準》(GB 3150—2015)規定了水、大氣污染物排放限值和執行時間,北京、天津、山東等地陸續出臺了嚴于國家標準的地方標準。“十三·五”期間,現有的催化裂化裝置、硫磺回收裝置、工藝加熱爐、水處理設施等需實施提標改造,新建裝置必須嚴格參照上述標準限值設計。
目前,焦化工藝是煉油廠主要的重油加工手段之一,但與重油加氫工藝相比,傳統焦化加工重油產生大量石油焦并伴有油氣揮發,一定程度上制約了重油資源的高效利用和清潔化生產水平的提升。2016年1月1日起實施的大氣污染防治法對高硫石油焦提出了更高要求。因此,采用焦化工藝加工高硫原油的企業需考慮調整重油加工流程。
1.5 成品油價格完全市場化,競爭更趨激烈
為充分發揮市場決定價格作用、加快推進能源價格市場化,國家出臺的《關于推進價格機制改革的若干意見》明確“擇機放開成品油價格”,這將有利于促進市場主體多元化、還原能源商品屬性、發揮市場在資源配置中的決定作用。由于石油及其產品的特殊性,我國成品油定價機制完全市場化改革需要循序漸進地進行,同時需配套完善相關法律法規、稅收政策、監管體系等保障措施,為各類企業營造公平的競爭環境,否則可能滋生投機性不良競爭、擾亂成品油經營秩序的問題。預計成品油價格完全放開后,加上“雙權”下放,多重因素疊加,將形成“競爭主體多元化、‘拼價格’常態化、市場競爭激烈化”的格局,但“保安環、調結構、提質量、降成本、增效益”依然是煉油企業提升競爭力的關鍵。
2.1 嚴控增量,化解產能過剩
產業集約化、規模化、一體化、高端化是未來石化產業的發展方向,有利于促進石化產業綠色、安全、高效發展。國家制定的《石化產業規劃布局方案》規劃了漕涇、寧波、惠州、連云港、長興島、曹妃甸和古雷七大石化產業基地,為我國石化產業布局優化、集聚發展、打造若干世界一流的石化基地描繪了宏偉藍圖。
如前所述,隨著成品油需求增速放緩,當前和未來一段時期,化解存量產能過剩的壓力依然突出。在此形勢下,必須轉變依靠新建煉油能力拉動經濟增長的觀念,樹立以長期效益領先和可持續發展為核心的發展理念,“十三·五”期間不具備集中推進石化產業基地化建設的條件,產能過剩的局面將更加惡化。建議將石化產業基地化建設作為儲備項目開展前期工作,做好相關方案滾動優化,統籌銜接“十四·五”規劃及遠期發展,真正落實“上大壓小,等量置換,淘汰落后”的前提下,成熟一個、推進一個,以市場需求為導向,適時形成產能。同時建議國家層面健全相關政策引導、建立健全產能預警和保障機制,加強煉油產能實時跟蹤和監管,有序定向推進石化產業基地化發展,將產能利用率控制在合理區間。
2.2 優化存量,提質增效
立足現有煉油產能結構調整,激發存量資產價值,增產適銷對路的高附加值產品,提高發展的質量和效益,是“十三·五”煉油發展的主要著力點。
2.2.1 調整重油加工結構,做強優質煉油產能采用焦化工藝加工進口高硫原油或焦化加工能力較大的煉油廠,建議以重油資源高效轉化為重點,依托現有裝置結構“填平補齊”,優化重油加工流程,實現削減石油焦、增產高附加值產品的目標,同時解決高硫石油焦生產、銷售帶來的問題。主要調整思路:一是建設“高摻渣、低排放”型催化裂化裝置加工渣油替代部分焦化裝置處理量,同時探索催化裂化裝置燒焦取熱產高壓蒸汽發電的方案,優化全廠汽電平衡;二是氫氣資源富余且成本較低的企業,結合現有裝置結構,選擇固定床渣油加氫與催化裂化組合工藝、具有裂化功能的沸騰床或漿態床渣油加氫工藝替代部分焦化裝置處理能力,實現重油資源高效利用,同時提高煉油生產清潔化水平,但需注意的是,采用非固定床渣油加氫的重油加工流程,柴油產率較高,不利于降低柴汽比;三是“溶劑脫瀝青+瀝青部分氧化制氣(POX)+脫瀝青油(DAO)加氫”組合工藝,該工藝要盡可能提高脫瀝青油拔出率,以增加全廠輕油收率,提高經濟效益;硬質瀝青造氣,縮減焦化加工重油負荷,產出的少量石油焦全部用作CFB鍋爐燃料。
分別采用100美元價格體系和相當于60美元的實際價格作為高低油價對比測算體系,初步對某煉油廠增上沸騰床渣油加氫替代部分焦化加工能力的重油加工結構調整項目進行了經濟效益評價,結果顯示,低油價時項目投資增量稅后內部收益率仍高出20%,與高油價相比降低約8.5百分點,表明原油價格下跌對重油加工結構調整盈利能力有一定的影響,但仍具較好的經濟效益和投資回報。
2.2.2 退出或轉型低端產能,優化產業布局 隨著成品油市場完全放開,預計一批規模小、競爭力弱的煉油企業很有可能將在激烈的市場競爭中被淘汰,建議及早謀劃,逐步退出,或實施區域資源整合、優化產業布局。區位優勢明顯且有發展潛力的小型煉油廠建議不再生產成品油,轉型發展生物質燃料、特種試驗用油、高端溶劑油、添加劑等特色產業鏈;或打造成為科技孵化器基地,集中開展煉油新技術工業應用試驗。
2.3 順應市場需求,調整產品結構
適應未來市場需求產品結構變化趨勢,“二增一減一調整”,即增產汽油和噴氣燃料、壓減柴油、調整化工原料結構是煉油產品結構調整的主導方向。
增產噴氣燃料。調整常減壓餾分切割點,適當拓寬常一線餾程,提高直餾煤油餾分收率,充分利用因增建S Zorb裝置[6]、壓減柴油而騰出的汽油或柴油加氫裝置并適當改造,增產噴氣燃料;直餾柴油深度加氫轉化生產噴氣燃料;調整加氫裂化裝置裝填催化劑級配,壓減柴油,增產噴氣燃料[7]。
調整化工原料結構。同三種主要油品一樣,生產化工原料也是煉油企業提高效益的重要方面,特別是油化一體化企業,要處理好通過建設連續重整、異構化等措施增產汽油與保障化工原料之間的物料平衡關系。建議考慮充分回收煉廠干氣C2資源,增加飽和液化氣供應,C5組分分離出正構烴類,部分企業亦可考慮焦化柴油或直餾柴油加氫增產乙烯原料,加氫裂化增產高質量尾油等途徑保障化工原料供應。
2.4 統籌利用輕端資源,應對質量升級
應對第Ⅵ階段汽油質量升級必須對照標準、因企制宜。彌補輕端辛烷值不足、降低50%餾出點,關鍵靠調入烷基化油或異構化油,建議充分利用醚后碳四資源,規劃建設烷基化裝置;相比而言,目前比較成熟且應用廣泛的烷基化技術主要包括硫酸法或氫氟酸法[8];離子液體、固體酸烷基化技術更為綠色環保,但目前尚未成熟。實施輕石腦油異構化或正異構烴類分離,辛烷值較高的異構烴調入汽油、正構烴作乙烯原料。
若汽油池芳烴含量超標,建議減少重整汽油調入量;烯烴含量超標,建議從源頭解決,催化裂化裝置采取降烯烴措施;非乙醇汽油若氧含量指標富余,建議優先調入MTBE,亦可考慮輕汽油醚化,同時可增加高標號汽油比例。
2.5 綠色發展,構建環境友好型煉廠
綠色是未來經濟發展的主色調,煉油企業必須積極踐行綠色低碳的發展理念。“十三·五”期間,建議重點圍繞加熱爐增上低氮火嘴、催化裂化煙氣治理、燃煤鍋爐超潔凈排放、硫磺尾氣提標改造、削減VOCs、污水深度處理、資源循環利用等,源頭、過程、末端治理相結合,全面開展達標排放綜合治理,提升環境保護水平。發展空間受限的城市型煉油廠,要實現就地可持續穩定發展,必須加強環保投入和無泄漏管理,構建無異味環境友好型煉油廠。
2.6 “兩化”融合,打造互聯智能生產運營平臺
“十三·五”期間是國家大力推進信息化和工業化深度融合, 落實“中國制造2025”、實施制造強國戰略的關鍵時期。建議抓住這一重要戰略機遇期, 加快煉油企業推廣應用信息化技術,利用“互聯網+”、“大數據”平臺,建設涵蓋上下一體的生產運營指揮系統、集中集成的安全環保管理體系等方面的智能工廠,促進傳統制造業轉型升級,實現提高勞動生產率、降低運營成本的目標。
隨著國內經濟發展進入新常態,傳統行業發展的機遇與挑戰并存,調結構、轉方式是產業發展的主導方向。煉油行業必須順應時代發展趨勢,緊貼市場需求,調整產業結構;依靠科技創新,驅動內涵發展;積極淘汰落后產能,促進產業轉型升級和布局優化;全方位打造安全、綠色、智能、高效型煉油廠,提高盈利能力和競爭力。
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ANALYSIS ON DEVELOPMENT OF CHINA REFINING INDUSTRY IN FUTURE AND SUGGESTIONS
Huang Shunxian, Cao Dongxue
(SINOPECRefiningDivision,Beijing100728)
The development of China’s oil refining industry in the Twelfth Five-year Plan period is briefly overviewed. The main problems and situation during the Thirteenth Five-year Plan period, such as deceleration of oil demand, the continued decline of diesel-gasoline ratio, refining overcapacity, intense market competition, the more strict standard of oil quality and environmental protection for refining industry are analyzed combining with the macroeconomic stepping into new normal, the related industry policy, regulations and standards. Suggestions on the main development ideas and measures are put forward, such as restriction of new refining capacity, optimization of current refinery. Simultaneously, it is suggested that heavy oil conversion, diesel conversion, alkylation and other related technologies should be applied to increase high value-added products yield, adjust products structure and upgrade oil quality in order to build green, intelligent and efficient refinery.
refining industry; plan; structural adjustment; oil quality upgrading; intelligent factory
2015-11-23。
黃順賢,碩士,主要從事煉油規劃與項目前期管理工作,已公開發表論文3篇,申請專利2項。
黃順賢,E-mail:huangsx@sinopec.com。