炼油向化工转型，该如何高质量转？

国际方面，在碳排放法规日益严格、发动机燃油经济性提高以及替代燃料等多重因素的叠加影响下，原油作为油品的需求增速将放缓甚至出现下降，而作为化工产品的原料将成为其新增需求的主要引擎。国内方面，炼油能力增速快于消费增速，成品油产能过剩态势加剧，开工率下滑。炼化产业一体化、基地化、智能化升级、炼油向化工转型发展已成为行业共识，但如何转、如何高质量转是行业关注的热点。

一、我国炼油向化工转型面临的形势

仍处于转型的初级阶段

受市场需求变化及技术发展的推动，炼厂已经向炼化一体化方向发展（图3），炼化一体化也已经由早期的炼油与化工的简单联合（后建的化工装置为了消化先期建设的炼厂石脑油等产物）进入完全一体化时期，不仅生产灵活性大，可根据市场需求变化调整油品和石化产品的产量，而且能够降低投资和生产成本，提高石油资源的利用效率。尽管一体化促使化学品产量不断提高，但化学品的转化率仍然比较有限，不到50%，还是相对复杂的炼化一体化，仍无法解决产品同质化严重、高端化短缺的结构不平衡问题，仍属炼油向化工转型的初级阶段。

机遇与挑战并存

从企业层面来说，对于炼化一体化企业，一方面，炼油从大量生产柴油、汽油转向生产更多的高标号汽油、航空煤油和清洁柴油以及低成本化工原料，更多的低成本优质原料进入乙烯裂解装置。另一方面，需要新技术利用好蒸汽裂解产物多样化的优势，最大价值地做好碳二、碳三、碳四、碳五和芳烃的综合利用，适度延伸产业链，使下游配套产品充分体现差异化、高端化、功能化、高附加值化。对于独立炼油企业，一方面利用炼厂丙烯以及液化气、石脑油等资源，通过丙烷脱氢、深度催化裂化、烯烃裂化等路线多产丙烯并延伸产业链。另一方面，还要应对我国丙烯产业链自给率已超过80%、丙烯下游产品竞争激烈的现状。

从行业层面来说，一方面通过新技术、新工艺、新产品的开发和应用以及外商在华炼化项目的投资，使我国炼化行业整体水平和竞争力得到提升；另一方面，可能会出现“盲目转型”、转型定位不清晰、造成低端产能重复建设、通用产品严重过剩、监管不到位、竞争混乱无序等问题。

二、炼油向化工转型的路径

由于中国炼油产能严重过剩，化工原料需求旺盛且存在缺口，因此炼油向化工转型已是大势所趋，转型过程中明确自身定位及认清限制因素尤为重要。现阶段，中国炼油向化工转型仍处于初级阶段，炼油企业一体化程度也在逐步提升，主要产品也由早期的生产油品向生产化工产品转变。燃料型炼油厂向化工转型主要有2条路线，即原油最大化生产烯烃路线和原油最大化生产芳烃路线。近年来原油蒸汽裂解工艺兴起，成为燃料型炼油厂转型的新途径。

2.1 原油最大化生产烯烃路线

原油最大化生产烯烃路线最核心的工艺是催化裂解，该工艺是在反应器内，在高温条件下通过催化剂将重质油裂解成乙烯、丙烯、丁烯的过程。根据进料性质不同，可分为3种工艺，即重油催化裂解、轻油催化裂解以及双提升管催化裂解。重油催化裂解工艺相对成熟，代表工艺是中国石化石油化工科学研究院开发的DCC工艺；轻油催化裂解工艺近年来已有应用，但仍然存在一些问题，需要对催化剂进一步研发改善；双提升管催化裂解工艺由其兼顾了轻油和重油，具有一定的优势，但需要解决进料和催化剂的反应匹配问题。

由常减压和渣油加氢装置生产的蜡油为催化裂化装置提供进料。产品催化干气富含乙烯，是优质的蒸汽裂解装置原料；液化气中富含丙烯，经气体分离出纯度99%以上的丙烯、96%以上的丙烷以及C4，丙烷作为蒸汽裂解的进料，C4可进入甲基叔丁基醚装置随后进入烯烃裂解和烷基化装置，此路线可实现C4中异丁烯最大量生产。

2.2 原油最大化生产芳烃路线

原油最大化生产芳烃路线的核心技术是加氢裂化。加氢裂化工艺产品石脑油的收率可以达到40%以上，为连续重整装置提供优质原料，实现芳烃的最大量生产。

由常减压和渣油加氢装置生产的蜡油为加氢裂化装置提供进料。加氢裂化产品重石脑为连续重整装置提供原料，尾油为润滑油装置提供原料。渣油加氢装置的尾油为煤制氢装置提供原料，生产的氢气为加氢裂化及其它加氢装置提供原料。

2.3 原油蒸汽裂解技术

原油蒸汽裂解是新兴技术，该技术省略了传统的常减压装置，缩短了工艺流程，节约了能耗。

ExxonMobil技术ExxonMobil公司于2014年建成了全球首套原油蒸汽裂解制乙烯装置，规模为100×104 t/a。经改进的工艺流程新增1个闪蒸塔，通过闪蒸将重质液体与轻质馏分分离，使大部分非挥发组分处于液相中。否则，会形成焦炭的非挥发物质如果被携带进裂解气，将引起裂解炉结焦。

原油先与稀释蒸汽进行混合，随后进入对流段预热，后经闪蒸塔分离出体积占比约70%～75%的气相组分和25%～30%的液相组分。气相组分再次预热后进入辐射段裂解，液相组分可以作为炼油厂原料继续加工或直接售出。

Saudi Aramco技术Saudi Aramco技术工艺是原油直接进入加氢裂化装置，裂化产物经蒸馏分离后，轻组分（轻烃及石脑油）直接进入蒸汽裂解装置，经气体分离系统分离出乙烯、丙烯、C4等烯烃；重组分（重油）采用高苛刻度催化裂解技术，生成的气体进入气体分离装置分离烯烃，含有高芳烃的汽油进入芳烃抽提装置，分离出BTX。

三、中国炼化企业在本土直接参与国际竞争

目前，我国炼化行业已经形成中国石化、中国石油、中国海洋石油、中化等央企，中沙（天津）石化、中韩（武汉）石化、中海壳等合资企业、民营炼化企业等多主体互动的供应格局。未来，随着埃克森美孚等外商独资炼化企业新建项目投产，市场竞争更加激烈，我国炼化企业不用走出国门，在本土就直接参与国际竞争。目前，我国炼化企业的同质化现象严重，在研发方向、生产工艺、原料、市场和服务等方面都大同小异，与埃克森美孚等保持持续增长的跨国石化企业相比，还有一定差距。

埃克森美孚公司超过90%的化学品产能与其炼厂或天然气处理厂实现了一体化，在全球共有17个一体化基地（包括广州惠州项目）[18]。该公司始终坚持把技术创新视为核心竞争力之一，在重大、关键技术开发上持续创新，形成了由前瞻性技术、核心优势技术、应用开发技术构成的层次递进、滚动向前的技术体系，通过开发和采用领先的专有技术保持行业领先的业绩。其化工产品的竞争力主要体现在聚合物的差异化和高端化，包括茂金属聚乙烯、茂金属聚丙烯、乙烯辛烯共聚物弹性体（POE）和热塑性动态硫化弹性体™（TPV）以及丁基橡胶和三元乙丙橡胶（EPDM）Vistalon™等优势弹性体产品。未来下游投资也主要集中在高端聚烯烃及弹性体项目，旨在进一步增强优势领域。

四、炼油企业转型建议

1 明确发展定位，选择合理转型方式

根据原油的1次加工能力，可将炼油厂分为大型炼油厂（加工能力大于1000×104 t/a）、中型炼油厂（加工能力在（500～1 000）×104 t/a）和小型炼油厂（加工能力小于500×104 t/a）。大型炼油厂具备炼化一体化条件，可优化加工方案，从大量生产成品汽柴油转向更多生产化工原料，使更多优质轻质原料进入蒸汽裂解装置。同时利用低碳烯烃和芳烃，延伸产业链，增加下游配套装置，生产更高价值的化工产品，增加企业的收益。中小型炼油厂不具备独立建设规模装置的条件，可通过降低柴汽比，利用轻烃资源来实现减油增化的目标。

2 降低生产成本

通过采用分子炼油技术、换热网络优化、蒸汽动力系统优化技术等手段降低能耗，节约成本。分子炼油技术的核心在于越小的变动分子结构。根据原油分子结构，建立分离为主的总加工路线，提升单程转化率同时减少无效循环，以降低成本。换热网络优化是通过夹点技术模拟换热网络，提出节能优化方案和改造建议。对于1000×104 t/a级炼油厂，能效可提升1～3 kg标油/t，增效（1500～3 000）万元/a；通过蒸汽动力系统优化，可实现蒸汽标油节能13～19 kg标油/t。

3 加大科研投入，研发高端石化产品

目前中国已具有建设1000×104 t/a级炼油、100×104 t/a级乙烯以及芳烃装置的技术和能力，但是缺少高端石化产品生产技术。炼化企业科研机构创新能力不足，目前仍停留在吸收国外技术的阶段，使得石化产品集中在中低端，高端石化产品仍需要从国外大量进口。要改变现状，企业需要根据市场的不断变化制定生产工艺路线并提高自主创新能力。利用企业自身优势，加大科研投入，建立科研人员培养体系，在稳定生产符合国标的汽柴煤油产品以及化工原料的同时，注重高端石化产品的研发，降低高端石化产品的进口压力。

4 智能化转型，提升核心竞争力

提升企业核心竞争力的关键在于炼化流程智能化和数字化。炼化行业得以高质量发展的关键在于新一代的信息技术（以大数据、人工计算、云计算为主）与传统工艺相结合。数字化、智能化从优化生产工艺流程、设备管控、用能管控、生产管控、供应链管控等方面大幅度提升企业优化协同、管理效率以及经济效益。

来源：贤集网