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能源格局重塑:中国炼化产业如何应变

作者: 时间:2014-07-08 10:07:49 点击率:140

 

经过新中国成立后60多年的发展,中国的炼化行业已经成长为具有世界影响力的巨人,炼油、乙烯以及合成树脂产量位居世界第二,为满足中国能源和基础石化产品需求作出了不可磨灭的贡献。

然而,进入21世纪,中国炼化产业遭遇到了前所未有的挑战。这种挑战不仅来自于世界能源格局的剧变,来自于越来越严苛的环境保护法规所带来的节能减排压力,还有当前国内外市场的低迷施加给企业的生产经营压力。

如何应对挑战?在上周召开的2014亚洲石化科技大会上,海内外的专业人士达成共识:中国炼化行业只有不断地通过技术创新,实施炼化一体化,寻求技术路线差异化,做好节能减排等一系列的工作,才能突破重围,增强国际竞争力,走上一条可持续的发展之路。

世界能源格局深刻变革

近几年来,世界能源供求格局正在发生着深刻的变革。先是中东地区炼油和石化产业的迅速崛起,提供了大量廉价的石化原料;紧接着就是页岩气开采技术的突破,使得美国的炼化产业雄风重振,从一个原料进口国变成一个出口国;而经济的快速增长给石化市场带来了繁荣,亚太地区的炼化行业后来居上……这一系列的变化绘就了一幅新的世界能源地图,给正处于转型期且大而不强的中国炼化行业提出了许多新课题。

据中国工程院院士、中国石油化工集团公司科技委资深委员王基铭介绍,进入21世纪以来,世界炼化工业的格局重新洗牌,中东和亚太地区炼化产能快速上升,北美石化加工业重拾升势。2013年,北美、亚太、中东3个地区的炼油总能力占全球的份额上升到64%,预计到2020年以后,这一数字还要进一步提高。随着页岩气技术的突破,北美地区的炼化工业重新恢复了增长活力。廉价资源和先进技术的优势使得美国、加拿大的炼化工业进入到一个新的增长期,乙烯衍生物产品价格增强了北美地区竞争力,2011年北美地区聚乙烯出口量已经跃居世界第二位。

中东地区则凭借价格低廉的天然气资源优势,大规模扩大乙烯产能,2008年以来,年平均增速12%,到2013年乙烯的产能占世界乙烯产能的比重已经上升到17%,成为世界第三大乙烯产地。预计到2020年,中东地区乙烯的产能将要达到4110亿吨,约占世界总产能的20%。

石油和化学工业规划院副院长白颐也提到,随着美国乙烯在建和扩建项目的投产,北美乙烯和衍生物出口量将从2010年的600多万吨增加到2020年的1000万吨,主要出口目的地是亚太地区,这对于以石脑油为主要原料的中国石化产业将产生巨大的冲击。

2010年以来,美国乙烷价格维持在每加仑在30~90美分的较低水平。近日,bentek能源公司表示,未来5年美国乙烷的价格仍将保持廉价,预计2019年前将维持在低于50美分/加仑的水平,相当于370美元/吨,按照这个价格计算,美国乙烯的生产成本约500美元/吨,远远低于东北亚地区用石脑油蒸汽裂解制乙烯的1300美元/吨的成本。“北美成本低廉的乙烯及下游产品对我国乙烯产业发展形成严峻的挑战。”白颐表示。

来自欧洲石化咨询公司的副总裁安迪·吉宾斯也认为,页岩气已经成为全球能源行业一个主要的组成部分。页岩气革命不仅改变了整个北美地区的市场格局,使得曾经衰落的石化行业重新开始振兴,许多下游项目开始了新的增产计划。而且,北美页岩气革命的成功也带动了其他地区对页岩气的开发热情,伊拉克、伊朗、沙特、阿联酋以及中国等也都在开展页岩气、页岩油的勘探项目。这些变化都将会对世界的化石能源供应以及下游的石化产业产生深刻的影响。

“面对世界能源格局的变化,中国炼化工业必须加快转变发展方式和结构调整,依靠科学发展,技术创新,功能创新,管理创新,提高能源的利用效率,提高炼化工业的国际竞争力。只有跟上世界变革的潮流,中国的炼化产业才能有更好的生存空间。”王基铭表示。

一体化发展提高利用率

在王基铭眼中,中国炼化产业的一体化发展是增强行业竞争力、提高资源利用效率、提升企业竞争力的重要手段。

进入21世纪以来,中国炼化产业的集中度有了明显提高。《2013年国内外油气行业发展报告》显示,截至2013年,我国千万吨级炼油基地达到22个,合计炼油能力2.79亿吨,约占全国炼油总能力的50%。在22个千万吨炼油基地中有14个是炼化一体化基地,建有乙烯及下游产品生产装置。

尽管我国炼化产业的集中度有了很大的提升,千万吨级炼油产能占到近一半的比例,但王基铭指出,我国炼化行业依然存在许多问题,炼油的先进产能不足、落后产能过剩,产业的集约化程度低、布局不合理,有竞争力的下游产品偏少,资源利用率偏低等问题仍旧是困扰行业发展的羁绊。

对此,王基铭明确表示:“我认为炼油化工一定要一体化来做,只有实现了一体化才能提高资源利用率,优化产品结构,增加高附加值产品,提高企业运营效率。项目规划之初,我们就要把产品方案做好。关键产品项目上不上,是不是有效益,一定要认真考虑。我过去抓工程,3个东西是一定要抓的,总流程、总平面布置和总的产品方案。这是决定一个项目是否能做好的关键所在,这3方面一定要充分科学明智地决策。这部分工作做得不充分,后面的项目就做不好。”

安迪·吉宾斯也表示:“对于炼化行业而言,我们必须进一步提升行业的效率,追求行业的卓越运行。当然,这就意味着我们必须有好的技术支撑来提升运行效率,就意味着我们必须要有好的资产,有更大的、一体化的、高效的、高科技含量的装置和设备,能够给我们提供规模效益,从而让炼化行业进一步提升竞争能力。”

产品差异化增强竞争力

炼化一体化虽是中国炼化产业发展的必由之路,但并不是实施了一体化就可以提升企业的效益,还有更重要的一点就是要在产品的差异化上做足功课,避免一哄而上、重复建设。

对此,王基铭特别强调:“我们要真正下功夫搞好炼化工业的结构调整,实现产品升级、质量升级。我为什么要强调真正下功夫?因为我觉得结构调整不是喊口号,而是应该到企业中去一个一个的调查研究,做到一厂一个模式,一厂一种特色。中石化下面有许多厂,各个厂的情况是不一样的。石化企业要根据自身的特点做好企业优化,做好区域优化,做好整个产业的优化,这个结构调整才能真正地找对方向。”

王基铭还提到:“虽然石脑油作为乙烯原料在成本上没有优势,但它的副产品和下游延伸的产品多,而且附加值高,增值的空间大。我们可以选择不同的产品组合,多生产高附加值、差别化、功能化的产品。通过充分发挥炼化一体化的优势,来弥补成本上的劣势。不仅是中国,国际上石化产品领域也在积极调整产品结构,日本和西欧已经逐步减少通用石化产品产能,逐步增加了高性能、高附加值和专用化学品产能,同时积极推行非关税贸易壁垒应对全球产业的竞争。寻求差异化发展之路是全球炼化产业发展的大势所趋。”

白颐也表示,世界石油资源结构的变化给我国的石油炼化行业带来的压力不容小觑,应对挑战要努力做好下游产品的多元化、差异化,做好上下游一体化,尽量宜烯则烯、宜芳则芳,灵活布局。我国的消费市场巨大,这是一个不可多得的优势,各企业要把握住这个机会,结合自身的特点做好各方面发展的准备。

炼化产业延长产业链的方向之一就是发展合成树脂。尽管我国每年都要进口大量的聚乙烯、聚丙烯等树脂材料,国内供给产不足需,但如果新上项目依然以通用牌号为主,企业就没有任何的优势可言。从中国每年进口的合成树脂牌号上看,也大多集中在高性能的专用料上。

中石化北京化工研究院副总工程师、塑料加工研究开发中心主任张师军表示:“中东和美国石化业的崛起,给我国传统的聚烯烃行业带来了不小的压力,无论是原料成本,还是操作水平以及装置的先进性等方面,我们都没有优势可言,如果再生产一些老牌号、通用常规牌号的聚烯烃肯定要赔钱的。”

其实,在聚烯烃专用料的开发上大有文章可做。借助在聚烯烃合成工艺以及催化剂方面积累的经验,中石化北京化工研究院研发团队近年来开发出了18大类30多个牌号的聚烯烃专用料,其中高结晶聚丙烯、高速高挺度bopp、聚丙烯直接生产汽车保险杠专用料和高抗冲聚丙烯、聚乙烯燃气管pe100等新产品在市场上非常畅销。

张师军告诉中国化工报记者,采用纳米分散技术将成核剂分散,能将聚丙烯的结晶度做到70或更高,同时提高了聚丙烯的刚度。这种高结晶度聚丙烯附加值非常高,售价比普通聚烯烃高很多。炼化行业中下游石化产品的开发就应该沿着这样的思路去做,才能提升整个行业的竞争力。

节能减排应对环保新政

随着我国环境治理力度的不断加大,生产过程清洁化和产品清洁化将成为炼化工业发展的又一个重要任务。特别是近几年,我国集中出台了防治大气污染的政策法规:2010年出台了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》;2012年出台了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》;2013年公布了《大气污染防治行动计划》以及《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》。这些法规都对炼化行业的节能减排提出了更高的要求。

根据《2012中国环境统计年鉴》数据计算,炼油行业占全国烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放总量的比例分别为3.6%、3.7%和1.5%;机动车尾气排放占全国烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放总量的比例分别为4.9%、1.9%和26.5%。可以看出,大气污染的重要原因在于机动车尾气排放。因此,在大气环境保卫战中,炼化行业肩负着双重责任:一是要减少生产过程中的废气排放;二是要升级油品质量,为交通运输减排提供产品保障。

中石化青岛安工院环境保护研究室主任牟桂芹告诉中国化工报记者,面对诸多的环境法规,炼化行业已经成为了大气污染治理中的重点监控对象。除了传统的二氧化硫、氮氧化物的监控指标外,pm2.5和vocs也被纳入了监控范围。因此,炼化企业除了要对现有火电动力锅炉以及催化裂解装置进行脱硫、脱硝改造,确保满足大气污染物特别排放限值要求外,同时还要尽快完成燃煤锅炉除尘情况调研工作,重点摸清65蒸吨/时以下燃煤锅炉的除尘情况,根据目前燃煤锅炉的烟尘达标情况,逐步安排除尘设施的升级改造工作。

对于vocs,石化行业则要开展更多的基础性工作。比如,开展排放调查工作,制定行业挥发性有机物排放系数,编制行业排放清单;制定行业挥发性有机物排放标准、清洁生产评价指标体系和环境工程技术规范,加快制定完善环境空气和固定污染源挥发性有机物测定方法标准、监测技术规范以及监测仪器标准。

谈到油品升级,牟桂芹认为,油品质量升级技术难度并不大,关键是要改造装备设施。炼油工业上广泛采用的降低汽油中硫含量的工艺是加氢脱硫和吸附脱硫,降低柴油中硫含量的工艺主要为加氢裂化和加氢精制,国内主要炼厂已经可以生产国ⅴ标准汽柴油,因此技术问题是可以解决的。最大的压力来自于成本压力,一方面,目前炼厂利润空间小,近几年又是连续亏损,油品质量升级需要投入巨大的资金进行技术改造。有分析师测算,三大石油公司要将汽柴油标准全部由国ⅲ升级为国ⅳ,要增加500亿元以上的投入。另一方面,汽柴油升级后还面临着单价成本上升的压力。由国ⅲ升级为国ⅳ,每升油成本增加0.5元以上。按照全国每年2亿吨的成品油消耗量计算,如果油品质量提升到国ⅴ水平,成本将达900亿元(450元/吨)。

王基铭则认为,环境治理对炼化工业既是挑战,也提供了机遇。炼化行业在不断强化生产过程清洁化、绿色化,采用清洁生产工艺技术,从源头减少污染物产生的过程中,也提高了资源、能源利用效率。这种新模式在追求自然资源利用率最大化、环境污染最小化的前提下,也能使企业的经济效益实现最大化。

重油加工技术提升效益

“随着世界能源格局的变化,目前全球炼化工业的结构调整步伐在加快。2020年以前,原油资源轻质化态势明显,但从长远看,2020年之后,炼化产业原料将要趋向重质化,劣质重油的加工技术将受到重视。”王基铭表示。

中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院副总工程师付兴国对此也持同样的观点。他认为:“劣质重油是未来世界石油资源开发的主体,也是目前可替代石油的一个最现实的资源。劣质重油加工能力和水平是提升炼油业务经济效益的关键。”

2011年,中国石油曾经对全球100多个最主要的石油资源区做过评价,得出结论是:目前全球常规石油、重油和油砂的剩余可采储量分别为13260亿桶、7147亿桶和7095亿桶,分别占48%、26%和26%,重油和油砂在可采储量里面占了一半多,重油集中在南美的委内瑞拉,而油砂集中在加拿大和俄罗斯。

另一家国际能源研究机构hartenergy在2011年预测,全球重油和油砂产量将快速增长,以南美和北美成熟勘探区为主。预计到2035年,全球、加拿大油砂沥青和委内瑞拉超重油日产量将达到15541万桶、5096万桶和2919万桶,相比2010年增长160%、330%和260%。

今后,劣质重油将成为石油进口增长的最主要来源,对于原油进口依赖度接近60%的中国来说是一个不争的事实。因此,劣质重油的改质加工新技术对中国的炼化行业就显得尤为重要。

据付兴国介绍,劣质重油改质技术是油砂沥青资源开发利用的关键,而劣质重油加工新技术是尾油和油砂沥青高效转化利用的关键。这些技术不仅决定了能否获取石油资源的问题,同时劣质油改质和加工技术、劣质重油加工新技术也是提升炼化业务经济效益的一个关键。原油成本占炼厂总成本90%以上,劣质重油与常规原油的成本价差在8美元/桶以上,而劣质重油加工成本只有3美元/桶左右,加工劣质重油的经济效益十分明显。“未来,提高劣质重油加工能力和水平是提升炼油业务经济效益的关键。”付兴国表示。

作者:李闻芝

http://www.ccin.com.cn/ccin/6915/6918/index.shtml

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