摘要：技術(shù)創(chuàng)新將在提高煉油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮更為重要的作用。

在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展低迷、能源結(jié)構(gòu)加快轉(zhuǎn)型的新形勢(shì)下，2016年全球煉油行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出煉油格局持續(xù)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提高、煉廠毛利出現(xiàn)下滑、油品質(zhì)量升級(jí)加快、技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)作用增強(qiáng)等新動(dòng)向。

　　煉油產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提高

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的長(zhǎng)期低迷和石油需求的增速放緩，導(dǎo)致近年來(lái)全球煉油能力緩慢增長(zhǎng)。2016年全球煉油能力達(dá)到45.79億噸/年，比2015年的44.74億噸/年增長(zhǎng)2.34%，是自2010年以來(lái)的最高年增速。近年來(lái)新增煉油能力絕大部分位于亞洲和中東。亞太地區(qū)煉油能力繼續(xù)擴(kuò)張，美國(guó)煉油業(yè)受益“頁(yè)巖革命”出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，歐洲煉油繼續(xù)萎縮，地區(qū)間維持差異化發(fā)展態(tài)勢(shì)。

分地區(qū)來(lái)看，亞太仍為全球煉油能力最大的地區(qū)，產(chǎn)能達(dá)到13.83億噸/年，較上年增長(zhǎng)近6600萬(wàn)噸/年，占世界總產(chǎn)能的33.9%；北美地區(qū)煉油能力達(dá)11.03億噸/年，較上年增長(zhǎng)2100萬(wàn)噸/年，占22.9%；西歐地區(qū)煉油能力為6.71億噸/年，較上年下降400萬(wàn)噸/年，占13.1%；中東地區(qū)煉油能力為4.64億噸/年，占比上升到10.1%。未來(lái)世界煉油工業(yè)的發(fā)展重心還將繼續(xù)向具有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)的地區(qū)轉(zhuǎn)移。預(yù)計(jì)到2020年底還將有2.5億噸/年的新增煉油能力投產(chǎn)，將主要集中在中東、中國(guó)和其他亞太地區(qū)。

全球煉油能力已出現(xiàn)過(guò)剩，尤其隨著中東、亞洲一些大型煉油項(xiàng)目的投產(chǎn)，亞洲地區(qū)將面臨更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，煉油能力將會(huì)嚴(yán)重過(guò)剩。但由于低油價(jià)的影響，許多項(xiàng)目投資計(jì)劃并不能如期實(shí)現(xiàn)，取消和延期的可能性很大。

世界煉油工業(yè)繼續(xù)向規(guī)模化方向發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提高。目前全球共有煉廠615座，比上年減少19座，煉廠平均規(guī)模達(dá)744萬(wàn)噸/年。與2010年相比，煉廠數(shù)量減少7%，但平均規(guī)模提高11.7%。煉廠規(guī)模繼續(xù)向大型化發(fā)展。規(guī)模在2000萬(wàn)噸/年以上的煉廠達(dá)到30座，其中有20座位于亞洲和中東。印度信誠(chéng)工業(yè)公司賈姆納格爾煉油中心煉油總能力達(dá)到6200萬(wàn)噸/年，是世界最大的煉油基地。我國(guó)的中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化、茂名石化和中國(guó)石油大連石化的煉油能力均已超過(guò)2000萬(wàn)噸/年，躋身世界最大煉廠之列。目前正在規(guī)劃建設(shè)4000萬(wàn)噸/年浙江石化、2000萬(wàn)噸/年恒力石化兩個(gè)超大型項(xiàng)目。

　　開(kāi)工率小幅回調(diào)煉油毛利下滑

2016年，由于全球煉油能力增長(zhǎng)較快，原油價(jià)格仍在低位運(yùn)行，但油品需求增速減緩，全球煉廠開(kāi)工率出現(xiàn)小幅回調(diào)，煉油毛利出現(xiàn)下降。2016年全球煉廠開(kāi)工率約為81.1%，比2015年的82.1%下降1個(gè)百分點(diǎn)，在2005年煉油業(yè)黃金時(shí)期煉廠開(kāi)工率曾高達(dá)86%。近幾年美國(guó)煉廠開(kāi)工率一直表現(xiàn)優(yōu)異，接近89%；亞太地區(qū)煉廠開(kāi)工率自2014年降至近10年來(lái)的谷底后開(kāi)始反彈，2016年上升至82%；歐盟地區(qū)約81%；2016年我國(guó)煉廠開(kāi)工率約為78.5%，比上年增長(zhǎng)2個(gè)百分點(diǎn)，主要是由于地?zé)掗_(kāi)工率明顯回升，但全國(guó)的平均開(kāi)工率仍明顯低于全球平均水平，結(jié)構(gòu)性過(guò)剩依然比較嚴(yán)重。

2016年，全球煉油毛利沒(méi)能延續(xù)2015年的上升勢(shì)頭，出現(xiàn)下滑。全球平均毛利為7.96美元/桶，比2015年的8.49美元/桶下降6.2%，各地區(qū)均出現(xiàn)不同程度的下降,其中北美地區(qū)從2015年的11.49美元/桶下降到8.12美元/桶，降幅達(dá)29%；歐洲煉廠毛利僅為5.7美元/桶，下降25%；亞洲地區(qū)煉廠毛利5.94美元/桶，下降25%。

業(yè)界認(rèn)為，雖然近期的低油價(jià)可以使煉廠毛利增長(zhǎng)，但從中長(zhǎng)期來(lái)看，由于全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇疲弱，油品需求增速放緩，煉油能力過(guò)剩加劇，在世界多數(shù)地區(qū)，煉廠不可能持續(xù)出現(xiàn)2005年煉油業(yè)黃金時(shí)期的高達(dá)86%開(kāi)工率和超過(guò)10美元/桶的高額毛利。特別是美國(guó)以外的其他地區(qū)煉廠，短期雖受益于低油價(jià)，但中長(zhǎng)期毛利前景并不明朗。

Stratas Advisors能源咨詢公司預(yù)測(cè)：2017年全球大部分地區(qū)煉油利潤(rùn)會(huì)出現(xiàn)回升，但也開(kāi)始出現(xiàn)地區(qū)性分化加劇，地區(qū)之間的毛利差距加大，北美和中東毛利上升，歐洲和亞洲毛利下降。預(yù)計(jì)2017年，各地的煉油毛利分別為：北美地區(qū)8.88美元/桶，亞洲6.41美元/桶，歐洲7.2美元/桶，中東6.41美元/桶；到2025年北美地區(qū)煉油毛利提高到12.66美元/桶，中東提高至8.95年美元/桶，而歐洲和亞洲煉油毛利繼續(xù)下降，歐洲降至2美元/桶，亞洲4.26美元/桶。

　　清潔燃料標(biāo)準(zhǔn)加速升級(jí)

近幾年，全球一些主要國(guó)家的油品標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)速度均在加快。汽柴油硫含量降至10μg/g以下基本是國(guó)際趨勢(shì)。自2017年1月1日起，美國(guó)執(zhí)行Tier Ⅲ 油品標(biāo)準(zhǔn)，清潔汽油的硫含量指標(biāo)從30μg/g降低到10μg/g；歐洲委員會(huì)也要求歐盟成員國(guó)生產(chǎn)硫含量接近零的汽油；日本目前限制汽油硫含量不高于10μg/g；亞洲等地發(fā)展中國(guó)家的清潔燃料標(biāo)準(zhǔn)也在追趕世界領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)，如印度提出自2017年4月1日起執(zhí)行相當(dāng)于歐IV的BS4清潔燃料標(biāo)準(zhǔn)(硫含量不大于50μg/g)，到2020年要跳過(guò)相當(dāng)于歐V的BS5標(biāo)準(zhǔn)，直接執(zhí)行相當(dāng)于歐Ⅵ的BS6標(biāo)準(zhǔn)(硫含量不大于10μg/g)。

目前我國(guó)的油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已領(lǐng)先于多數(shù)發(fā)展中國(guó)家，部分省市地區(qū)已達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。2017年1月1日起在全國(guó)范圍執(zhí)行國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)，2019年1月1日起將執(zhí)行國(guó)六車用汽油和車用柴油標(biāo)準(zhǔn)。北京市已于2017年1月1日起開(kāi)始實(shí)施京六標(biāo)準(zhǔn)。京六標(biāo)準(zhǔn)參照了目前國(guó)際上最嚴(yán)格的車用燃料標(biāo)準(zhǔn)，硫含量10μg/g維持不變，進(jìn)一步嚴(yán)格控制汽油中的烯烴、芳烴、苯、蒸氣壓等主要環(huán)保指標(biāo)。我國(guó)油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的總體趨勢(shì)是汽油硫含量降至10μg/g，烯烴、芳烴、苯體積分?jǐn)?shù)繼續(xù)下降至15%、35%、0.8%，柴油硫含量降至10μg/g，多環(huán)芳烴體積分?jǐn)?shù)繼續(xù)下降至7%。預(yù)計(jì)到2019年我國(guó)國(guó)六油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，在主要技術(shù)指標(biāo)上將達(dá)到歐VI標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求，其中汽油烯烴含量和柴油多環(huán)芳烴含量指標(biāo)甚至優(yōu)于歐VI標(biāo)準(zhǔn)，屆時(shí)我國(guó)油品標(biāo)準(zhǔn)將整體達(dá)到世界先進(jìn)水平。

除了進(jìn)一步降低車用汽柴油中的硫含量指標(biāo)，降低船用燃料油的硫含量也正在成為一些國(guó)家和國(guó)際組織推進(jìn)的油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的新內(nèi)容。國(guó)際海事組織(IMO)為加強(qiáng)對(duì)海上船舶排放的管理，2016年10月正式明確從2020年1月1日起在世界范圍內(nèi)執(zhí)行船用燃料油硫含量上限降至5000μg/g(替代目前的3.5%限值)，徹底消除高硫船用油市場(chǎng)。IMO要求自2015年1月1日起在排放控制區(qū)(ECAs，目前指波羅的海、北海、北美、美國(guó)加勒比海4個(gè)排放控制區(qū))行駛的船舶的船用燃料油硫含量降至1000μg/g。

我國(guó)2015年12月31日發(fā)布了《船用燃料油》(GB17411-2015)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2016年7月1日起實(shí)施。船用燃料油新標(biāo)準(zhǔn)的硫含量指標(biāo)明顯降低，其中最嚴(yán)的硫含量限值達(dá)到不大于0.1%。我國(guó)2016年1月1日起實(shí)施的《大氣污染防治法》規(guī)定內(nèi)河區(qū)域船舶用燃料油要使用普通柴油。規(guī)定自2016年1月1日起在珠三角、長(zhǎng)三角、環(huán)渤海(京津冀)水域船舶排放控制區(qū)內(nèi)，有條件的港口船舶靠岸停泊期間可實(shí)施使用硫含量不超過(guò)5000μg/g的燃油等高于現(xiàn)行排放控制要求的措施，自2019年1月1日起，所有進(jìn)入排放控制區(qū)的船舶應(yīng)使用硫含量不超過(guò)5000μg/g的燃料油。在世界大部分地區(qū)，降低船用燃料油的硫含量是大勢(shì)所趨。

　　技術(shù)創(chuàng)新支撐煉油工業(yè)可持續(xù)發(fā)展

煉油工業(yè)作為技術(shù)密集型工業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新將在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮更為重要的作用。美國(guó)燃料與石化生產(chǎn)商協(xié)會(huì)(AFPM，原稱NPRA)每年召開(kāi)的年會(huì)是世界最重要的煉油專業(yè)會(huì)議，主要的石油公司和煉油商、技術(shù)開(kāi)發(fā)商都派代表參加，業(yè)界歷來(lái)將該會(huì)視為煉油技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)，基本反映了全球煉油技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)近年來(lái)的會(huì)議論文的梳理分析，論文涉及的領(lǐng)域主要有FCC、加氫裂化/加氫處理、催化重整、烷基化、重油改質(zhì)與加工、原油供應(yīng)及需求、裝置優(yōu)化和安全生產(chǎn)等。FCC、加氫處理/加氫裂化、高辛烷值汽油組分生產(chǎn)、重油改質(zhì)與加工的技術(shù)進(jìn)展仍是當(dāng)今煉油行業(yè)的熱點(diǎn)。

FCC技術(shù)進(jìn)展主要體現(xiàn)在催化劑、工藝、裝置運(yùn)行等方面。BASF公司新開(kāi)發(fā)了一種用于處理渣油的硼基技術(shù)平臺(tái)(BBT)。BBT與常規(guī)的金屬鈍化技術(shù)相比，催化劑具有優(yōu)良的金屬耐受性和催化性能，可最大限度減少鎳、釩等雜質(zhì)金屬的負(fù)面影響，達(dá)到降低氫氣產(chǎn)率、提高石腦油和輕循環(huán)油(LCO)收率、降低焦炭產(chǎn)率的效果。實(shí)驗(yàn)室ACE評(píng)價(jià)結(jié)果表明，與基準(zhǔn)情況相比，氫氣產(chǎn)率降低27%，石腦油和LCO收率提高0.75%，焦炭產(chǎn)率下降22%，已有2家美國(guó)煉廠應(yīng)用了基于該平臺(tái)技術(shù)開(kāi)發(fā)的第一代催化劑Borocat，多家煉廠正在試用。

加氫領(lǐng)域技術(shù)新進(jìn)展主要體現(xiàn)在催化劑、工藝、裝置優(yōu)化和改造、解決方案等方面。雅保公司開(kāi)發(fā)了用于加氫處理催化劑研發(fā)的STAX專有動(dòng)力學(xué)模型和催化劑體系設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)。STAX技術(shù)可用于超低硫柴油中高壓/高壓加氫處理裝置裝填催化劑，把不同催化劑分3層在反應(yīng)器中級(jí)配裝填；用于低壓/中壓加氫處理裝置則把不同催化劑分2層級(jí)配裝填。通過(guò)該技術(shù)支持，開(kāi)發(fā)出了首批鎳鉬催化劑KF 870和KF 880，分別用于加氫裂化預(yù)處理和中高壓/高壓中餾分油加氫處理。

清潔汽油生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù)新進(jìn)展主要體現(xiàn)在烷基化、高辛烷值汽油組分生產(chǎn)、汽油調(diào)和等方面。我國(guó)山東匯豐石化采用Alkyclean固體酸烷基化技術(shù)的全球首套裝置于2015年8月開(kāi)工投產(chǎn)，烷基化油生產(chǎn)能力為10萬(wàn)噸/年，目前該套裝置已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1年多，表現(xiàn)出良好的可靠性和穩(wěn)定性。由于AlkyClean技術(shù)不使用有毒且有腐蝕性的氫氟酸或硫酸，降低了工廠操作人員的健康和安全風(fēng)險(xiǎn)，避免了液體酸再生或后處理需要耗費(fèi)的額外能量及產(chǎn)生的廢物和污染，該技術(shù)獲得2016年“美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”中的“綠色合成路線獎(jiǎng)”。該技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)烷基化技術(shù)的顛覆性突破，有望成為主流的清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)。

渣油轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展主要體現(xiàn)在懸浮床加氫裂化技術(shù)上。渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)主要有ENI公司EST技術(shù)、Intevep公司HDHPlus/SHP技術(shù)、UOP公司UniflexSHC技術(shù)、BP公司VCC技術(shù)、Chevron公司VRSH技術(shù)和中國(guó)石油懸浮床加氫裂化技術(shù)。由于技術(shù)開(kāi)發(fā)難度極大，懸浮床技術(shù)在世界范圍內(nèi)尚未規(guī)模應(yīng)用。目前全球只投產(chǎn)了兩套渣油懸浮床加氫裂化工業(yè)示范裝置，一套是意大利ENI公司Sannazzaro煉廠的135萬(wàn)噸/年EST渣油懸浮床加氫裂化裝置，2013年10月投產(chǎn)。ENI公司正在進(jìn)行第二代納米催化劑的研發(fā)，主要是增加催化劑的裂化性能，以及研究從未轉(zhuǎn)化塔底油中的催化劑回收技術(shù)。另一套是采用BP公司VCC技術(shù)的延長(zhǎng)石油集團(tuán)45萬(wàn)噸/年煤油共煉(煤、油設(shè)計(jì)比列為1：1)示范裝置，2015年1月在陜西榆林靖邊建成投產(chǎn)，目前處于優(yōu)化、操作完善階段。還有多套裝置在建或計(jì)劃建設(shè)中。如俄羅斯Mendeleev集團(tuán)公司采用VCC技術(shù)建設(shè)350萬(wàn)噸/年工業(yè)裝置，預(yù)計(jì)2018年投產(chǎn)；委內(nèi)瑞拉PuertoLaCruz煉廠正在采用HDHPlus/SHP技術(shù)建設(shè)275萬(wàn)噸/年裝置；中國(guó)石化茂名石化在其規(guī)劃的260萬(wàn)噸/年渣油加氫裝置中計(jì)劃采用ENNI公司的懸浮床技術(shù)。三聚環(huán)保與華石能源聯(lián)合開(kāi)發(fā)了超級(jí)懸浮床技術(shù)(Mixed cracking treatment，簡(jiǎn)稱MCT)，并建成15.8萬(wàn)噸/年工業(yè)示范裝置，于2016年2月開(kāi)工投料。在工業(yè)示范基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了百萬(wàn)噸級(jí)大型工業(yè)裝置工藝包，2016年12月30日在河南鶴壁開(kāi)始建設(shè)150萬(wàn)噸/年煤焦油/煤瀝青懸浮床裝置。

煉油行業(yè)技術(shù)除了對(duì)傳統(tǒng)的FCC、加氫處理等主流技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行催化劑和工藝操作方面的改進(jìn)外，與其他能源技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合的多元化、跨學(xué)科能源集成技術(shù)的研究成為新的熱點(diǎn)。很多公司開(kāi)始在分子煉油、催化材料、氫能與燃料電池、能源基礎(chǔ)材料、能源多元化利用形式等方面進(jìn)行科研創(chuàng)新。結(jié)合原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)及分子管理技術(shù)進(jìn)步以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)展分子煉油、智能煉廠等革命性技術(shù)創(chuàng)新；探索開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)分子篩、等級(jí)孔氧化鋁、納米金屬硫化物、金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)等催化材料合成技術(shù)；在能源多元化、交通運(yùn)輸和能源存儲(chǔ)利用等方面開(kāi)展生物質(zhì)能、太陽(yáng)能利用、車用燃料電池、氫能儲(chǔ)存及利用研究。

此外，還從戰(zhàn)略角度開(kāi)始研究能適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的未來(lái)煉廠模式，包括油煤混煉、油煤氣混煉、油煤氣生物質(zhì)混煉以生產(chǎn)燃料、發(fā)電、制氫等各種能源形式的耦合集成型煉廠模式，探索研究構(gòu)建常規(guī)和非常規(guī)、化石和非化石、能源和化工以及多種能源形式相互轉(zhuǎn)化的多元化能源技術(shù)體系。美國(guó)能源部近兩年資助了10余項(xiàng)燃料電池項(xiàng)目，集中在催化劑開(kāi)發(fā)、降低成本、延長(zhǎng)壽命、燃料電池組部件等方向，其中2016年燃料電池項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)達(dá)到3600萬(wàn)美元。能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新將引領(lǐng)和推進(jìn)煉油行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

(李雪靜 中國(guó)石油石化研究院)