中國煉化產(chǎn)業(yè):在變革浪潮中破浪前行
近年來,我國煉化產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,在全球煉化版圖中占據(jù)了重要地位。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2023年我國原油一次加工能力達(dá)9.2億噸/年,煉油產(chǎn)能超越美國,位列世界第一。目前,我國煉油產(chǎn)能已觸及10億噸大關(guān)。如今,我國煉化工業(yè)正在順應(yīng)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,調(diào)整結(jié)構(gòu),做好從過去的增量擴(kuò)能為主向調(diào)整存量、做優(yōu)增量并存的深度調(diào)整轉(zhuǎn)變,從規(guī)模速度型粗放增長向質(zhì)量效率型集約增長轉(zhuǎn)變,通過科學(xué)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等,不斷將煉油工業(yè)由大做強(qiáng),引領(lǐng)石油和化工行業(yè)的發(fā)展。
政策指引,行業(yè)展現(xiàn)新變化
中國煉化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,離不開國家政策的有力支持與引導(dǎo)。近年來,一系列政策的出臺(tái),為煉化產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)保障,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、綠色創(chuàng)新等方面不斷前行。
2023年10月,國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《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》(下稱《意見》),明確提出到2025年,國內(nèi)原油一次加工能力控制在10億噸以內(nèi),千萬噸級(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,技術(shù)裝備實(shí)力進(jìn)一步增強(qiáng),能源資源利用效率進(jìn)一步提升,煉油產(chǎn)能能效原則上達(dá)到基準(zhǔn)水平、優(yōu)于標(biāo)桿水平的超過30%。“十四五”期間污染物排放和碳排放強(qiáng)度進(jìn)一步下降,綠色發(fā)展取得顯著成效。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)??冃н_(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)到國際先進(jìn)水平。綠氫煉化、二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)等技術(shù)完成工業(yè)化、規(guī)?;痉厄?yàn)證,建設(shè)一批可借鑒、可復(fù)制的綠色低碳標(biāo)桿企業(yè),支撐2030年前全國碳排放達(dá)峰。
隨著《意見》的發(fā)布,各地紛紛出臺(tái)落地政策措施。去年以來,山東積極響應(yīng)政策,推進(jìn)煉化行業(yè)整合提升,計(jì)劃到今年年底將地?zé)挳a(chǎn)能整合至7000萬噸左右,打造3~5家大型煉化一體化企業(yè),提升產(chǎn)業(yè)集中度和競爭力。
新型煉化一體化煉廠的崛起,是我國煉化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大亮點(diǎn),顯著提升了行業(yè)集中度。《意見》提出,到2025年,千萬噸級(jí)煉油產(chǎn)能占比要達(dá)55%。而隨著這兩年的發(fā)展,目前據(jù)初步統(tǒng)計(jì),全國千萬噸級(jí)煉廠已達(dá)到36家,合計(jì)煉油能力5.22億噸/年,占全國總能力的55.8%,已實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初的目標(biāo)。其中,民企千萬噸級(jí)煉廠5家,合計(jì)煉油能力突破1億噸/年。
值得一提的是,以浙江石化和恒力石化等為代表的新興大型民營煉化企業(yè),憑借高起點(diǎn)一體化項(xiàng)目,改變了以往國企為主的市場格局。這些新型煉化一體化煉廠采用先進(jìn)模式,提高了石油資源利用效率,增強(qiáng)了高附加值化工產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。與此同時(shí),??松梨?、巴斯夫等外資企業(yè)通過獨(dú)資或合資項(xiàng)目積極參與,使競爭更具國際化。從總體上看,如今我國煉化行業(yè)已形成既競爭又合作的多元化市場格局。
隨著“十四五”規(guī)劃進(jìn)入后半程,以大型化、一體化、集群化為特征的“大煉化”項(xiàng)目在全國多地加速推進(jìn),推動(dòng)石化產(chǎn)業(yè)向高端化、綠色化躍遷。中國石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院發(fā)布的《2024年國內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》預(yù)測,“十五五”期間煉化行業(yè)將加速兼并整合,以集群化、一體化、園區(qū)化的規(guī)模優(yōu)勢應(yīng)對外部風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)計(jì)2030年,全國煉廠平均規(guī)模將達(dá)到535萬噸/年,較2024年水平提高53萬噸/年;國內(nèi)千萬噸級(jí)煉廠占比達(dá)60.7%,較2024年提高4.7個(gè)百分點(diǎn);大連長興島、江蘇連云港、浙江寧波、福建古雷、廣東惠州大亞灣等石化 基地基本建成。
技術(shù)創(chuàng)新,激發(fā)增長新動(dòng)能
技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)中國煉化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力。在近日舉行的2025全國石油和化工行業(yè)科技創(chuàng)新大會(huì)煉油與化工創(chuàng)新論壇上,中國石油化工集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)委員會(huì)資深委員、中石化(大連)石油化工研究院有限公司學(xué)術(shù)委員會(huì)高級(jí)顧問胡永康指出,科技創(chuàng)新始終是煉化行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的核心引擎。
以榮獲2024年度中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)的“乙烷裂解制乙烯成套技術(shù)”為代表,近年來,中國煉化產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面成果豐碩,為產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了強(qiáng)大支撐。這個(gè)百萬噸級(jí)乙烷裂解制乙烯成套技術(shù)包括乙烷裂解制乙烯、前脫乙烷前加氫分離,以及清潔環(huán)保三大原創(chuàng)技術(shù),由中國寰球工程有限公司首席技術(shù)專家張來勇帶領(lǐng)技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)潛心鉆研,經(jīng)過6年多的攻關(guān)而成。該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了我國乙烷裂解制乙烯技術(shù)零的突破,還引領(lǐng)了國內(nèi)天然氣資源高值利用,助推了乙烯行業(yè)原料輕質(zhì)化和高質(zhì)化發(fā)展,對“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要的戰(zhàn)略意義。目前,該技術(shù)成果已成功應(yīng)用于兩個(gè)國家示范工程——蘭州石化長慶、獨(dú)山子石化塔里木乙烷制乙烯工程,并有部分成果也應(yīng)用于廣東石化、廣西石化、塔里木二期等乙烯裝置。
在新型催化劑研發(fā)方面,中國石化自主研發(fā)和生產(chǎn)的國產(chǎn)聚丙烯新型氣相聚合反應(yīng)催化劑BSQ-I,在中科煉化20萬噸/年聚丙烯裝置上成功試用,打破了多區(qū)循環(huán)反應(yīng)工藝進(jìn)口催化劑的壟斷局面和技術(shù)壁壘,有效助推了該類型催化劑的國產(chǎn)化和高性能聚丙烯新牌號(hào)的開發(fā)。與進(jìn)口催化劑相比,國產(chǎn)催化劑具有聚合活性高、多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器參數(shù)平穩(wěn)、出料通暢穩(wěn)定、粉料表觀密度高、樹脂沖擊強(qiáng)度高等特點(diǎn)。中海石油舟山石化有限公司與中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院共同研制的環(huán)烷基高氮餾分油烴類定向轉(zhuǎn)化增產(chǎn)化工原料技術(shù),創(chuàng)新性地采用大孔氧化鋁載體、介孔Y分子篩等新型材料,配合齒球載體自動(dòng)成型工藝,大幅提升了催化劑的脫氮效率。該技術(shù)的應(yīng)用,為我國煉化行業(yè)加工劣質(zhì)重油探索出一條新的技術(shù)路徑,也增強(qiáng)了企業(yè)的盈利能力,助力我國油品質(zhì)量升級(jí)。
智能化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,也是我國煉化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一大亮點(diǎn)。中石化鎮(zhèn)海煉化依托石化智云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)建“產(chǎn)業(yè)大腦+未來工廠”新模式,建起石化行業(yè)最大5G專網(wǎng),并結(jié)合AI、北斗、三維數(shù)字化交付等新型數(shù)字技術(shù),不斷拓展“5G+”應(yīng)用場景。昆侖數(shù)智為廣東石化打造的云原生智能工廠,通過自主研發(fā)的企業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫,開展數(shù)據(jù)源頭治理,實(shí)現(xiàn)了“數(shù)出一源、全域共享”,確保數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn),生產(chǎn)指揮、統(tǒng)計(jì)分析、效益預(yù)測的準(zhǔn)確性更高?;谌珮I(yè)務(wù)域數(shù)據(jù)的匯聚和應(yīng)用,企業(yè)還重塑了從生產(chǎn)到客戶的全生命周期流程,打通了客戶、銷售企業(yè)、承運(yùn)商、生產(chǎn)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流,實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈上下游業(yè)務(wù)高效協(xié)同管理。
綠色低碳,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)新生態(tài)
綠色創(chuàng)新發(fā)展也是政策關(guān)注的重點(diǎn)。國家鼓勵(lì)企業(yè)采用綠色低碳技術(shù),加強(qiáng)節(jié)能減排,推動(dòng)煉化產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型?!兑庖姟诽岢觯龑?dǎo)煉油過程降碳、推進(jìn)二氧化碳回收利用、支持制氫用氫降碳等任務(wù),助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。各地也紛紛出臺(tái)相關(guān)政策,推動(dòng)企業(yè)開展綠色改造。比如江蘇對煉化企業(yè)的節(jié)能減排改造給予資金支持和政策優(yōu)惠,激勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù),降低能源消耗和污染物排放。
“只有將綠色發(fā)展理念貫穿生產(chǎn)全過程,煉化行業(yè)才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,在生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間找到平衡點(diǎn)。”胡永康提出,煉化行業(yè)需進(jìn)一步加快綠色轉(zhuǎn)型步伐,注重提高能源利用效率,持續(xù)優(yōu)化工藝技術(shù),從源頭上減少能源消耗與廢棄物的產(chǎn)生,同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)廢棄物的資源化利用,繼續(xù)探索氫能、生物能源等清潔能源的應(yīng)用,構(gòu)建綠色低碳的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
環(huán)保壓力是煉化產(chǎn)業(yè)必須面對的重要挑戰(zhàn)。雖然從生命周期來看,基于化工產(chǎn)品的固碳作用,原油經(jīng)煉化一體化煉油廠加工后生命周期碳排放會(huì)大幅降低,但在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的過程中,仍需采取有效措施減少碳排放。2024年4月發(fā)布的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB30251-2024《煉化行業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額》,對煉油、乙烯等產(chǎn)品的能源消耗限額提出了明確要求,并已于今年5月1日實(shí)施,這意味著行業(yè)將面臨更高的節(jié)能降耗要求。另外,化工產(chǎn)品納入中國碳市場交易的前期工作已正式開始,歐盟的碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制(又稱碳關(guān)稅)也已實(shí)施,這些都將對煉化企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生不同程度的影響。對此,張來勇提出,我國煉化行業(yè)要通過產(chǎn)能端綠色替代、消費(fèi)端流程再造、固碳端固碳轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)“三端”協(xié)同發(fā)展和減碳,解決煉化生產(chǎn)流程長、綜合用能負(fù)荷高、電氣化率提升難度大、二氧化碳捕集和利用成本高等現(xiàn)狀,打通綠電綠氫與固碳轉(zhuǎn)化全產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈,構(gòu)建變革性減碳與低碳零碳生產(chǎn)方式。
近年來,國內(nèi)創(chuàng)新成果和新技術(shù)應(yīng)用效果不斷顯現(xiàn),資源消耗、能效水平、工業(yè)水循環(huán)、廢棄物排放等各項(xiàng)指標(biāo)都在持續(xù)提升,特別是新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的創(chuàng)新不斷取得新突破。生產(chǎn)過程低碳化的最新研發(fā)重點(diǎn)是煉化企業(yè)和煤化工企業(yè)與綠氫的耦合。煤制氫和天然氣制氫都伴隨產(chǎn)生大量二氧化碳,為了減碳降碳,國內(nèi)外企業(yè)都在探索和研發(fā)以綠氫代替化石資源制氫。寶豐能源是煤制烯烴的龍頭企業(yè),在寧東和鄂爾多斯的生產(chǎn)裝置都與綠氫耦合發(fā)展開展了工業(yè)化示范、積累了經(jīng)驗(yàn)。另外,國內(nèi)還有不少石化企業(yè)在嘗試實(shí)現(xiàn)綠電替代:連云港石化基地利用核電副產(chǎn)蒸汽以減少鍋爐用煤和天然氣等化石燃料的用量,其減排效果明顯;古雷石化基地也在論證與核能耦合發(fā)展的問題;寧東、鄂爾多斯等現(xiàn)代煤化工示范園區(qū)以光伏、風(fēng)電代替煤電也都取得了良好的進(jìn)展。
與此同時(shí),為了適應(yīng)市場變化,滿足不斷增長的能源和材料需求,中國煉化企業(yè)積極拓展新領(lǐng)域,涉足新能源業(yè)務(wù),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟了新的空間。如中國石化北海煉化與新星石油公司合作,共同實(shí)施中國石化部署在廣西的首個(gè)光伏項(xiàng)目,該項(xiàng)目以北海豐富的太陽能、風(fēng)能資源為依托,在北海煉化廠區(qū)內(nèi)采用地面固定樁式分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電。此前,北海煉化已利用辦公樓天面建設(shè)年發(fā)電量約7.78萬千瓦時(shí)的光伏發(fā)電項(xiàng)目,并通過循環(huán)水脫鹽技術(shù)、循環(huán)水汽回收技術(shù)及雨水回收利用等措施,促進(jìn)工廠實(shí)現(xiàn)污水零排放,持續(xù)推動(dòng)能源清潔低碳安全高效利用。
展望未來,擘畫宏偉新藍(lán)圖
盡管中國煉化產(chǎn)業(yè)取得了顯著成就,但在發(fā)展過程中仍面臨著諸多挑戰(zhàn),需要積極探尋破局新路徑,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。尤其是我國石化行業(yè)科技創(chuàng)新不斷取得新突破,但與美國、德國、日本等化工強(qiáng)國相比,創(chuàng)新能力不足始終是制約石化強(qiáng)國目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的短板。
比如,我國乙烯產(chǎn)能已突破5000萬噸/年,但高端專用料自給率不足60%,高端材料仍依賴進(jìn)口,這種“大而不強(qiáng)”的困境,暴露出基礎(chǔ)研究薄弱、應(yīng)用開發(fā)滯后的深層短板。尼龍66的關(guān)鍵單體己二腈、長碳鏈和高性能芳香族尼龍新材料、茂金屬催化劑、高端聚烯烴、聚烯烴彈性體、超純超凈試劑以及高性能的纖維材料、透析用膜材料等部分高端產(chǎn)品還長期依賴進(jìn)口,有些技術(shù)制約著我國高端制造業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,有的關(guān)鍵核心技術(shù)還存在堵點(diǎn)或“卡脖子”問題。
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),我國已采取一系列政策措施。不少地方出臺(tái)政策大力支持煉化產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新。鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入,突破關(guān)鍵核心技術(shù),提高產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力。通過建立創(chuàng)新平臺(tái)、加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作等方式,推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。如國家設(shè)立專項(xiàng)科研基金,支持煉化企業(yè)開展綠色低碳技術(shù)研發(fā),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。而在國際合作方面,中國煉化企業(yè)將繼續(xù)加強(qiáng)與國際能源公司的合作,拓展海外市場,提升國際競爭力。通過參與國際項(xiàng)目,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)與國際市場的融合,在全球煉化產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。
回首十八大以來的中國煉化工業(yè),取得了令人驚嘆的成績;展望未來,雖然還將充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn),但我們有信心,在國家政策的支持下,通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和國際合作,中國煉化產(chǎn)業(yè)必將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,在全球煉化版圖中綻放更加耀眼的光芒,為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源安全作出更大的貢獻(xiàn)。