炼油产业未来发展环境分析及对策建议

2016-04-07 10:04黄顺贤曹东学
石油炼制与化工 2016年2期
关键词:重油炼油成品油

黄顺贤,曹东学

(中国石化炼油事业部,北京 100728)

炼油产业未来发展环境分析及对策建议

黄顺贤,曹东学

(中国石化炼油事业部,北京 100728)

简要回顾了“十二·五”以来我国炼油工业发展概况;结合宏观经济发展新常态、相关产业政策、法规标准等,重点分析了“十三·五”期间炼油产业面临的主要问题和形势,包括成品油需求增速放缓、柴汽比持续降低、产能过剩、市场竞争激烈、质量升级和环保标准提高等。探索性地提出了严控增量、优化存量、化解产能过剩的产业发展思路和相关措施建议;同时建议采用重油高效转化、柴油转化、烷基化等相关技术,增上配套措施,实现增产高附加值产品、调整产品结构和油品质量升级的目标,打造绿色、智能、高效型炼油厂。

炼油 规划 结构调整 质量升级 智能工厂

近年来,在国民经济持续快速发展的宏观环境下,我国炼油工业发展迅速,特别是“十二·五”规划期间,成绩尤为显著:一是国内炼油产能快速增长,初步统计由2010年的478 Mt提高到2014年的756 Mt,居世界第二位,产业布局朝集聚化、大型化方向发展,已建成21座千万吨级炼油厂,其中中国石化镇海炼化分公司、中国石油大连石化分公司等企业的炼油能力已超过20 Mta;二是油品质量升级步伐加快,全国车用汽油、柴油实现了从国Ⅲ排放标准到国Ⅳ排放标准的质量升级,2015年底东部11省市全面执行国Ⅴ排放标准;三是汽油、煤油(喷气燃料)、柴油三种主要油品供应满足消费需求,生产柴汽比持续降低,由2010年的2.06降至2014年的1.60,喷气燃料产量以年均15.1%的速率快速增长。然而,原油价格自2014年下半年“断崖式”下跌后,一直低位震荡,未来走势难以精准预测;随着国内经济发展进入新常态,成品油需求增速放缓、消费结构深刻变化,炼油产能突显过剩,依然面临着质量升级、安全环保等方面的压力。以下着重分析国内炼油“十三·五”规划期间发展将面临的形势和存在的问题,并探讨性地提出炼油产业发展的思路和建议。

1 “十三·五”期间发展环境分析

1.1 成品油需求放缓,消费结构深刻变化

(1) 成品油需求总量预测。2014年全国成品油消费量298 Mt,其中汽油104 Mt、喷气燃料23.43 Mt、柴油170 Mt,消费柴汽比为1.60;预计2015年成品油消费量约306 Mt。2010—2015年成品油消费量年均增长4.5%,相比“十一·五”期间7.9%的年均增速明显回落,柴油消费年均增长率由7.5%下降为1.7%。综合考虑“十三·五”期间的成品油消费量和GDP增长率弹性系数,电动汽车、天然气、燃料乙醇等替代影响,预计2020年成品油消费量将达到360 Mt左右,年均增长3.3%。在积极发展新能源汽车等产业政策的引导下,若电动汽车、燃料电池等替代能源的关键技术取得革命性突破,交通运输消费能源结构势必将发生颠覆性调整,成品油消费总量极有可能呈下降趋势,传统燃料型炼油厂或将面临油品市场需求萎缩的挑战。

(3) 喷气燃料需求快速增长。相对于汽油和柴油,喷气燃料不易被替代。近年来,国际交往日益频繁、跨境旅游的增加等带动航空运输业快速发展,我国喷气燃料表观消费量由2010年的16.15 Mt增长到2014年的23.60 Mt,年均增幅约10%。预计“十三·五”期间仍将以9.2%左右的速率增长,2020年国内表观消费量将达到40 Mt左右,是三种主要油品中需求最旺的产品。

1.2 竞争主体多元化,产能过剩或加剧

近年来,国家积极推进能源领域改革,逐步放开进口原油使用权和进口贸易权(以下简称“双权”),一批地方炼油企业陆续获得进口原油使用权,预计2015年累计放开进口原油配额超过50 Mt。地方炼油厂原油资源得以保障,市场竞争更趋激烈,国有主营炼油厂继续维持较高产能利用率的局面将受到挑战。

初步统计,截至2014年底,全国炼油产能利用率仅66.5%,这反映出我国炼油能力已处于过剩状态。2015年底国内炼油能力780 Mta左右,若各企业如期推进“十二·五”期间已获得核准或正开展前期工作的炼油规划项目实施并形成产能,预计到2020年国内炼油能力有可能突破900 Mta,届时按全国成品油消费量360 Mta推算需加工原油约570 Mta,炼油厂平均产能利用率仅为63.3%,产能利用率可能进一步降低。此外,受世界炼油能力快速增长影响,成品油总体供过于求,国内炼油依靠成品油出口拉动原油加工量的空间收窄。可见炼油产能过剩存在进一步加剧的风险。

1.3 油品质量升级步伐加快

按照国家发布的《加快成品油质量升级工作方案》要求,“十三·五”期间,全国将全面完成国Ⅴ排放标准油品升级;预计北京市2017年、全国2019年将实施第Ⅵ阶段油品质量升级,东部地区重点城市有可能继北京之后、先于全国实施国Ⅵ排放标准。

国Ⅴ排放标准之前的历次油品质量升级主要是降低产品硫含量,与之相比,第Ⅵ阶段质量标准将突出油品化学组成改善。与国Ⅴ排放标准相比,预计第Ⅵ阶段车用汽油标准要求烯烃、芳烃含量和50%馏出温度等指标进一步降低,车用柴油多环芳烃含量也将要求降低。

与欧美国家汽油池组成相比,我国汽油调合组分过度依赖催化裂化汽油和重整汽油,其烯烃和芳烃含量高、异构烷烃少,汽油馏程轻端辛烷值不足。实施第Ⅵ阶段汽油质量升级将要求炼油厂汽油调合增加烷基化油、异构化油等优质调合组分。

1.4 环保法规及标准日益严格

“十二·五”期间,国家先后发布了“大气污染防治行动计划(气十条)”、“水污染防治行动计划(水十条)”,分别提出了2020年、2030年工作目标和措施;预计“十三·五”期间国家将发布“土壤环境保护和污染治理行动计划(土十条)”,着力治理土壤污染,全方位加强生态文明建设。

国家发布的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 3150—2015)规定了水、大气污染物排放限值和执行时间,北京、天津、山东等地陆续出台了严于国家标准的地方标准。“十三·五”期间,现有的催化裂化装置、硫磺回收装置、工艺加热炉、水处理设施等需实施提标改造,新建装置必须严格参照上述标准限值设计。

目前,焦化工艺是炼油厂主要的重油加工手段之一,但与重油加氢工艺相比,传统焦化加工重油产生大量石油焦并伴有油气挥发,一定程度上制约了重油资源的高效利用和清洁化生产水平的提升。2016年1月1日起实施的大气污染防治法对高硫石油焦提出了更高要求。因此,采用焦化工艺加工高硫原油的企业需考虑调整重油加工流程。

1.5 成品油价格完全市场化,竞争更趋激烈

为充分发挥市场决定价格作用、加快推进能源价格市场化,国家出台的《关于推进价格机制改革的若干意见》明确“择机放开成品油价格”,这将有利于促进市场主体多元化、还原能源商品属性、发挥市场在资源配置中的决定作用。由于石油及其产品的特殊性,我国成品油定价机制完全市场化改革需要循序渐进地进行,同时需配套完善相关法律法规、税收政策、监管体系等保障措施,为各类企业营造公平的竞争环境,否则可能滋生投机性不良竞争、扰乱成品油经营秩序的问题。预计成品油价格完全放开后,加上“双权”下放,多重因素叠加,将形成“竞争主体多元化、‘拼价格’常态化、市场竞争激烈化”的格局,但“保安环、调结构、提质量、降成本、增效益”依然是炼油企业提升竞争力的关键。

2 “十三·五”期间主要发展思路及措施建议

2.1 严控增量,化解产能过剩

产业集约化、规模化、一体化、高端化是未来石化产业的发展方向,有利于促进石化产业绿色、安全、高效发展。国家制定的《石化产业规划布局方案》规划了漕泾、宁波、惠州、连云港、长兴岛、曹妃甸和古雷七大石化产业基地,为我国石化产业布局优化、集聚发展、打造若干世界一流的石化基地描绘了宏伟蓝图。

如前所述,随着成品油需求增速放缓,当前和未来一段时期,化解存量产能过剩的压力依然突出。在此形势下,必须转变依靠新建炼油能力拉动经济增长的观念,树立以长期效益领先和可持续发展为核心的发展理念,“十三·五”期间不具备集中推进石化产业基地化建设的条件,产能过剩的局面将更加恶化。建议将石化产业基地化建设作为储备项目开展前期工作,做好相关方案滚动优化,统筹衔接“十四·五”规划及远期发展,真正落实“上大压小,等量置换,淘汰落后”的前提下,成熟一个、推进一个,以市场需求为导向,适时形成产能。同时建议国家层面健全相关政策引导、建立健全产能预警和保障机制,加强炼油产能实时跟踪和监管,有序定向推进石化产业基地化发展,将产能利用率控制在合理区间。

2.2 优化存量,提质增效

立足现有炼油产能结构调整,激发存量资产价值,增产适销对路的高附加值产品,提高发展的质量和效益,是“十三·五”炼油发展的主要着力点。

2.2.1 调整重油加工结构,做强优质炼油产能采用焦化工艺加工进口高硫原油或焦化加工能力较大的炼油厂,建议以重油资源高效转化为重点,依托现有装置结构“填平补齐”,优化重油加工流程,实现削减石油焦、增产高附加值产品的目标,同时解决高硫石油焦生产、销售带来的问题。主要调整思路:一是建设“高掺渣、低排放”型催化裂化装置加工渣油替代部分焦化装置处理量,同时探索催化裂化装置烧焦取热产高压蒸汽发电的方案,优化全厂汽电平衡;二是氢气资源富余且成本较低的企业,结合现有装置结构,选择固定床渣油加氢与催化裂化组合工艺、具有裂化功能的沸腾床或浆态床渣油加氢工艺替代部分焦化装置处理能力,实现重油资源高效利用,同时提高炼油生产清洁化水平,但需注意的是,采用非固定床渣油加氢的重油加工流程,柴油产率较高,不利于降低柴汽比;三是“溶剂脱沥青+沥青部分氧化制气(POX)+脱沥青油(DAO)加氢”组合工艺,该工艺要尽可能提高脱沥青油拔出率,以增加全厂轻油收率,提高经济效益;硬质沥青造气,缩减焦化加工重油负荷,产出的少量石油焦全部用作CFB锅炉燃料。

分别采用100美元价格体系和相当于60美元的实际价格作为高低油价对比测算体系,初步对某炼油厂增上沸腾床渣油加氢替代部分焦化加工能力的重油加工结构调整项目进行了经济效益评价,结果显示,低油价时项目投资增量税后内部收益率仍高出20%,与高油价相比降低约8.5百分点,表明原油价格下跌对重油加工结构调整盈利能力有一定的影响,但仍具较好的经济效益和投资回报。

2.2.2 退出或转型低端产能,优化产业布局 随着成品油市场完全放开,预计一批规模小、竞争力弱的炼油企业很有可能将在激烈的市场竞争中被淘汰,建议及早谋划,逐步退出,或实施区域资源整合、优化产业布局。区位优势明显且有发展潜力的小型炼油厂建议不再生产成品油,转型发展生物质燃料、特种试验用油、高端溶剂油、添加剂等特色产业链;或打造成为科技孵化器基地,集中开展炼油新技术工业应用试验。

2.3 顺应市场需求,调整产品结构

适应未来市场需求产品结构变化趋势,“二增一减一调整”,即增产汽油和喷气燃料、压减柴油、调整化工原料结构是炼油产品结构调整的主导方向。

增产喷气燃料。调整常减压馏分切割点,适当拓宽常一线馏程,提高直馏煤油馏分收率,充分利用因增建S Zorb装置[6]、压减柴油而腾出的汽油或柴油加氢装置并适当改造,增产喷气燃料;直馏柴油深度加氢转化生产喷气燃料;调整加氢裂化装置装填催化剂级配,压减柴油,增产喷气燃料[7]。

调整化工原料结构。同三种主要油品一样,生产化工原料也是炼油企业提高效益的重要方面,特别是油化一体化企业,要处理好通过建设连续重整、异构化等措施增产汽油与保障化工原料之间的物料平衡关系。建议考虑充分回收炼厂干气C2资源,增加饱和液化气供应,C5组分分离出正构烃类,部分企业亦可考虑焦化柴油或直馏柴油加氢增产乙烯原料,加氢裂化增产高质量尾油等途径保障化工原料供应。

2.4 统筹利用轻端资源,应对质量升级

应对第Ⅵ阶段汽油质量升级必须对照标准、因企制宜。弥补轻端辛烷值不足、降低50%馏出点,关键靠调入烷基化油或异构化油,建议充分利用醚后碳四资源,规划建设烷基化装置;相比而言,目前比较成熟且应用广泛的烷基化技术主要包括硫酸法或氢氟酸法[8];离子液体、固体酸烷基化技术更为绿色环保,但目前尚未成熟。实施轻石脑油异构化或正异构烃类分离,辛烷值较高的异构烃调入汽油、正构烃作乙烯原料。

若汽油池芳烃含量超标,建议减少重整汽油调入量;烯烃含量超标,建议从源头解决,催化裂化装置采取降烯烃措施;非乙醇汽油若氧含量指标富余,建议优先调入MTBE,亦可考虑轻汽油醚化,同时可增加高标号汽油比例。

2.5 绿色发展,构建环境友好型炼厂

绿色是未来经济发展的主色调,炼油企业必须积极践行绿色低碳的发展理念。“十三·五”期间,建议重点围绕加热炉增上低氮火嘴、催化裂化烟气治理、燃煤锅炉超洁净排放、硫磺尾气提标改造、削减VOCs、污水深度处理、资源循环利用等,源头、过程、末端治理相结合,全面开展达标排放综合治理,提升环境保护水平。发展空间受限的城市型炼油厂,要实现就地可持续稳定发展,必须加强环保投入和无泄漏管理,构建无异味环境友好型炼油厂。

2.6 “两化”融合,打造互联智能生产运营平台

“十三·五”期间是国家大力推进信息化和工业化深度融合, 落实“中国制造2025”、实施制造强国战略的关键时期。建议抓住这一重要战略机遇期, 加快炼油企业推广应用信息化技术,利用“互联网+”、“大数据”平台,建设涵盖上下一体的生产运营指挥系统、集中集成的安全环保管理体系等方面的智能工厂,促进传统制造业转型升级,实现提高劳动生产率、降低运营成本的目标。

3 结束语

随着国内经济发展进入新常态,传统行业发展的机遇与挑战并存,调结构、转方式是产业发展的主导方向。炼油行业必须顺应时代发展趋势,紧贴市场需求,调整产业结构;依靠科技创新,驱动内涵发展;积极淘汰落后产能,促进产业转型升级和布局优化;全方位打造安全、绿色、智能、高效型炼油厂,提高盈利能力和竞争力。

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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。

黄顺贤,硕士,主要从事炼油规划与项目前期管理工作,已公开发表论文3篇,申请专利2项。

黄顺贤,E-mail:huangsx@sinopec.com。

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