世界煉油工業(yè)加速調(diào)整升級

□ 李雪靜

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世界煉油工業(yè)加速調(diào)整升級

□ 李雪靜

雖然短期內(nèi)的低油價可以使煉油行業(yè)提高開工率，利潤增加，但從中長期來看，由于全球經(jīng)濟復(fù)蘇疲弱，油品需求增速放緩，煉油能力過剩加劇，前景并不明朗。

當前正處于世界經(jīng)濟復(fù)蘇疲軟，石油需求增速放緩，國際油價大幅下跌，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級加快的復(fù)雜時期，全球煉油行業(yè)的發(fā)展也呈現(xiàn)出一系列新動向和新特點。

產(chǎn)業(yè)集中度進一步提高

全球石油供需態(tài)勢的寬松和石油需求中心的轉(zhuǎn)移，推進了煉油布局的加速調(diào)整。分地區(qū)來看，煉油能力的發(fā)展并不平衡，北美、歐洲和亞太地區(qū)呈現(xiàn)差異化發(fā)展態(tài)勢。近年來全球新增煉油能力絕大部分位于亞洲和中東。美國煉油能力出現(xiàn)明顯增長態(tài)勢，亞太地區(qū)中發(fā)達國家的煉油能力正在下降，而其中的新興經(jīng)濟體則在增長。據(jù)美國《油氣雜志》統(tǒng)計，全球煉油總能力增長已趨緩，2015年達到44.74億噸/年，比2014年略增1.73％。分地區(qū)來看，亞洲、北美、西歐、中東、非洲地區(qū)煉油能力小幅上漲，只有東歐、南美地區(qū)有所下降。亞太地區(qū)仍為全球煉油能力最大的地區(qū)，達到13.17億噸/年，較上年增長近2600萬噸/年，占世界總能力的份額達到29.4％。北美地區(qū)煉油能力達10.82億噸/年，比2014年增長300萬噸/年，份額24.2％；西歐地區(qū)煉油能力為6.75億噸/年，比2014年增長900萬噸/年，份額為15.1％。

預(yù)計未來世界煉油工業(yè)的發(fā)展重心將加速向具有市場優(yōu)勢和資源優(yōu)勢的地區(qū)轉(zhuǎn)移。預(yù)計到2020年底，還將有2.5億～3億噸/年的新增煉油能力投產(chǎn)，將主要集中在亞太、中東和北美地區(qū)。需要引起注意的是，全球煉油能力已出現(xiàn)過剩，尤其隨著中東、亞洲一些大型煉油項目的投產(chǎn)，亞洲地區(qū)煉油企業(yè)將面臨更加激烈的市場競爭，煉油能力將嚴重過剩。許多項目投資計劃并不能如期實現(xiàn)，取消和延期的可能性很大，煉油企業(yè)將面臨更加激烈的市場競爭。

世界煉油工業(yè)繼續(xù)向規(guī)?；l(fā)展，產(chǎn)業(yè)集中度進一步提高。根據(jù)業(yè)內(nèi)著名咨詢公司Solomon對世界最佳煉廠的評估數(shù)據(jù)，世界最佳大型（燃料型）煉廠的典型平均指標如下：原油加工能力2235萬噸/年，減壓蒸餾845萬噸/年，焦化250萬噸/年，加氫裂化170萬噸/年，催化重整335萬噸/年，催化裂化570萬噸/年，柴油加氫處理640萬噸/年。

據(jù)美國《油氣雜志》統(tǒng)計，2015年全球煉油能力比2014年增長1.72％，達到44.74億/年；共有煉廠634座，比2013年減少12座；煉廠平均規(guī)模達705.6萬噸/年，規(guī)模進一步擴大。同時煉廠大型化、超大型化的趨勢仍在持續(xù)。規(guī)模在2000萬噸/年以上的煉廠達到30家，其中有20家位于亞洲和中東。印度信誠工業(yè)公司賈姆納格爾煉油中心總煉油能力達到6200萬噸/年，是世界最大煉油基地。2015年，中國石化的茂名石化、鎮(zhèn)海煉化，中國石油的大連石化的煉油能力均已超過2000萬噸/年，躋身世界最大煉廠之列。為持續(xù)降低成本，提高資源的綜合利用效率，煉油裝置在向大型化方向繼續(xù)發(fā)展。例如，世界最大的常壓蒸餾裝置已達到1800萬噸/年規(guī)模，催化裂化、催化重整、加氫裂化、加氫處理、焦化裝置最大規(guī)模也分別達到1000萬噸/年、425萬噸/年、400萬噸/年、650萬噸/年、810萬噸/年。我國2014年9月下發(fā)的《石化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局方案》對新建煉油項目能力也提出了明確要求，單系列常減壓裝置原油加工能力要達到1500萬噸/年及以上，單廠原油加工能力可達到4000萬噸/年以上，要求按照煉化一體化、裝置大型化的原則建設(shè)新煉油項目。預(yù)計隨著歐美等地區(qū)煉油業(yè)務(wù)調(diào)整重組導(dǎo)致的一些中小型煉廠的關(guān)閉，以及中東亞洲部分大型煉油項目的投產(chǎn)，全球煉廠規(guī)模和裝置規(guī)模還將進一步擴大。（表1）

表1　世界前10大煉廠排名

煉油毛利率回升

2015年，受益于原油價格下跌，油品需求上升，煉廠開工率開始走出低谷，全年煉廠平均開工率達到84％，比上年提高1個百分點，其中北美煉廠開工率基本穩(wěn)定在87％左右，西歐和亞太OECD國家煉廠開工率大幅上升，分別從2014年的79.4％和77.4％上升到85.2％和81.7％；亞太非OECD國家煉廠開工率為81％。

隨著原油市場風險經(jīng)過釋放，原油價格下降對下游的成本利好開始顯現(xiàn)，全球大部分地區(qū)煉油毛利出現(xiàn)回升，但各地區(qū)的煉油毛利增幅有明顯分化。其中西北歐地區(qū)毛利大幅回升，西北歐加氫裂化型煉廠（加工布倫特原油）的年均利潤達到7.55美元/桶，增幅為125％，達到自2008年以來的最高值；美國的煉油毛利延續(xù)從2011年之后持續(xù)上漲走勢，尤其是墨西哥灣地區(qū)因為加工原油成本低，利潤得以大幅提高，2015年煉油毛利高達9.5美元/桶，而同期美國中部地區(qū)加工WTI原油的裂化型煉廠的利潤增長到16.98美元/桶。亞洲煉廠的利潤也出現(xiàn)回升，但由于產(chǎn)能過剩嚴重，競爭激烈，上漲幅度較低，新加坡加工迪拜原油的加氫裂化型煉廠的利潤達到6.19美元/桶，是全球三大煉油中心中最低的。

業(yè)界人士認為，雖然短期內(nèi)的低油價可以使煉油行業(yè)提高開工率，利潤增加，但從中長期來看，由于全球經(jīng)濟復(fù)蘇疲弱，油品需求增速放緩，煉油能力過剩加劇，在世界多數(shù)地區(qū)，煉廠不可能持續(xù)出現(xiàn)在2005年前后煉油業(yè)黃金時期的高達86％開工率和10美元/桶以上的高額利潤。美國以外的其他地區(qū)煉廠，短期可以受益于低油價，但中長期前景并不明朗?？梢源_定的是，未來3～5年油價仍將維持在低水平，這對煉廠是利好。但隨著中國經(jīng)濟增速放緩，中東和中國柴油出口增加，中東和亞洲煉廠加工能力提升，石油市場上的原油過剩將轉(zhuǎn)變?yōu)橛推愤^剩，將使煉油毛利承壓，只有具有低成本和運營靈活優(yōu)勢的煉才廠能得以生存和發(fā)展。

清潔燃料質(zhì)量標準升級提速

隨著社會公眾環(huán)境意識的不斷增強，車用燃料升級換代速度加快，總體來看，車用燃料的質(zhì)量趨勢是向高性能和清潔化方向發(fā)展。汽油要求低硫、低烯烴、低芳烴、低苯和低蒸汽壓；柴油要求低硫、低芳（主要是稠環(huán)芳烴）、低密度和高十六烷值，尤其是降低柴油硫含量將成為煉油業(yè)最大的挑戰(zhàn)。

全球煉油行業(yè)歷來視歐美的油品標準為標桿，代表了清潔油品質(zhì)量的發(fā)展方向。絕大多數(shù)國家的標準也是參照歐美標準而定。美國目前在執(zhí)行中的清潔汽油的標準是硫含量不高于30微克/克，歐洲標準是硫含量不高于10微克/克。美國和歐洲的清潔柴油標準硫含量分別是不高于15微克/克和10微克/克。（表2，表3）

表2　世界現(xiàn)行汽油標準的主要指標

表3　世界現(xiàn)行柴油標準的主要指標

最近幾年，在全球范圍，主要國家的油品標準升級速度都在加快。如美國環(huán)保局2014年3月宣布，從2017年起，美國清潔汽油的含硫量標準將從目前的30微克/克降低到10微克/克。歐洲委員會也要求歐盟成員國生產(chǎn)含硫量接近零的汽油。日本目前限制汽油硫含量為10微克/克。亞洲發(fā)展中國家的清潔燃料標準也在奮起追趕世界領(lǐng)先標準，印度提出在2017年4月起執(zhí)行相當于歐4的BS4清潔燃料標準（硫含量不大于50微克/克），到2020年要跳過相當于歐5的BS5標準，直接執(zhí)行相當于歐6的BS6標準（硫含量不大于10微克/克），計劃投入45億美元用于煉廠油品質(zhì)量升級。我國的油品質(zhì)量升級換代也在全面加快，目前正在執(zhí)行國4汽油標準和國4車用柴油標準，到2017年1月起在全國范圍執(zhí)行國5車用汽柴油標準。其中東部地區(qū)的標準實施更是提前執(zhí)行，目前正在抓緊制訂國6汽、柴油國家標準，力爭2016 年底頒布并于2019 年實施。

除了進一步降低車用汽柴油中的硫含量，降低航煤和船用燃料的硫含量也正在成為一些國家和國際組織推進的油品質(zhì)量標準升級的內(nèi)容。雖然航空煤油的標準允許硫含量可高達3000微克/克，實際市場銷售的產(chǎn)品遠優(yōu)于這一限制，普遍在1000微克/克左右。全球地區(qū)間已經(jīng)討論了要同步減少航煤的硫含量到更低的水平，初步計劃在工業(yè)化國家或地區(qū)，航煤的硫含量將減少到350微克/克，2025年進一步減少到50微克/克。允許發(fā)展中國家可稍后一段時間遵循同樣的路徑來實施這個航煤降硫計劃。國際海事組織（IMO）加強了對海上船舶排放的強制性限制規(guī)定，要求2010年7月開始在排放控制區(qū)行駛的船用燃料油硫含量從1.5％（質(zhì)量分數(shù)）減少到1.0％（質(zhì)量分數(shù)），從2015年1月起，進一步降至0.1％（1000微克/克）；從2012年1月1日起，在世界范圍內(nèi)，船用燃料油硫含量上限從4.5％降低到3.5％，目前硫含量平均值為2.7％～2.8％，到2020年1月（或2025年）進一步減少到0.5％（質(zhì)量分數(shù)），徹底消除高硫船用油市場。我國已提出盡快修訂出臺船用燃料油強制性國家標準，新標準中的硫含量指標將明顯降低，在世界大部分地區(qū)，降低航煤和船用燃料的硫含量也將是大勢所趨。

科技創(chuàng)新向分子化、智能化方向發(fā)展

煉廠大型化和裝置規(guī)?；内厔荩瑢拸S整體技術(shù)水平和運營管理的要求也在迅速提高，尤其是對一些超大型煉廠和新建大型煉廠來說，為充分發(fā)揮規(guī)模效益，有效利用資源，必須從總體上合理布局裝置結(jié)構(gòu)，采用先進技術(shù)，提高經(jīng)濟效益。以世界最大的印度賈姆納格爾煉油中心為例，該廠擁有眾多世界級規(guī)模的煉油裝置，包括常減壓、催化裂化、延遲焦化、重整，以及烷基化等裝置，煉油主體裝置基本采用世界領(lǐng)先技術(shù)，UOP公司負責該廠總體優(yōu)化方案設(shè)計，憑借全球一流的煉油技術(shù)和合理的裝置結(jié)構(gòu)，該煉廠檢修少、運行周期長，實現(xiàn)了開工率和企業(yè)盈利連續(xù)多年位居世界前列。

現(xiàn)代煉油技術(shù)經(jīng)過近百年的發(fā)展，已能夠滿足裝置大規(guī)模生產(chǎn)的要求，主要加工過程的基本技術(shù)原理近幾十年來沒有發(fā)生革命性、突破性的改變。受加工原料質(zhì)量的變化、市場對產(chǎn)品需求的變化，以及日益嚴格的環(huán)保要求的驅(qū)動，技術(shù)創(chuàng)新焦點集中在傳統(tǒng)的清潔燃料、重油加工技術(shù)的更新?lián)Q代，以及傳統(tǒng)技術(shù)與各種高新技術(shù)的集成應(yīng)用上，未來的技術(shù)將更多地向著多學科集成、綜合一體化解決方案發(fā)展。將先進的制造模式與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)據(jù)處理技術(shù)相融合的信息管控技術(shù)，在煉廠生產(chǎn)和經(jīng)營管理中的應(yīng)用越來越廣泛，智能化、數(shù)字化煉廠將是煉油行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

未來煉油企業(yè)將以物聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過智能數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)全流程優(yōu)化和實時優(yōu)化，極大地提升煉廠的經(jīng)濟效益和整體競爭力。2015年1月，我國政府發(fā)布《原材料工業(yè)兩化深度融合推進計劃》，提出要加快建設(shè)石化智能工廠示范工程，充分運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，突破一批石化智能制造關(guān)鍵技術(shù)，全面提升石化企業(yè)感知、預(yù)測、協(xié)同、分析、控制和優(yōu)化能力。中國石化在智能煉廠的建設(shè)方面走在了國內(nèi)前列，在燕山石化、鎮(zhèn)海煉化、茂名石化、九江石化4家企業(yè)進行了智能煉廠建設(shè)試點。4家試點企業(yè)的先進控制投用率提高10％左右，生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動數(shù)采率提升10％～20％，均在90％以上；外排污染源自動監(jiān)控率達到100％；生產(chǎn)優(yōu)化由局部優(yōu)化、離線優(yōu)化逐步提升為一體化優(yōu)化、在線優(yōu)化?！笆濉逼陂g，我國石化業(yè)將按照“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，加快推進兩化深度融合，力爭完成8～10家煉化企業(yè)智能工廠示范建設(shè)，進一步提升企業(yè)數(shù)字化、自動化、智能化水平，促進企業(yè)生產(chǎn)方式、管理方式和商業(yè)模式的創(chuàng)新，為煉化企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展注入新動力。

“分子煉油”也正在成為煉油技術(shù)的新的發(fā)展趨勢。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)煉油技術(shù)對原油餾分的粗放認知和加工，從體現(xiàn)原油特征和價值的分子層次上深入認識和加工利用原油，通過從分子水平分析原油組成，精準預(yù)測產(chǎn)品性質(zhì)，精細設(shè)計加工過程，合理配置加工流程，優(yōu)化工藝操作，使每一個石油分子的價值最大化。尤其是隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、精細分析檢測技術(shù)的突飛猛進，分子煉油正在從概念、理論走向?qū)嵺`。?？松梨谧钕葢?yīng)用分子煉油的模式來運營管理其煉廠，積極實施分子管理項目，利用其專有的原油指紋識別技術(shù)，分析不同原油的分子結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的反應(yīng)動力學模型，并進一步與計劃優(yōu)化系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度和實時優(yōu)化系統(tǒng)相結(jié)合，從煉油過程整個供應(yīng)鏈著手，對煉油過程進行整體優(yōu)化，實現(xiàn)最大化生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。通過分子管理，該公司下游業(yè)務(wù)獲益超過7.5億美元/年。中國石化的鎮(zhèn)海煉化應(yīng)用自主開發(fā)的計劃優(yōu)化模型和流程模擬模型，導(dǎo)入分子管理理念，通過優(yōu)化原油資源和能量配置，實現(xiàn)了煉油及乙烯整體效益最大化的目標。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分析檢測技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的進一步發(fā)展，分子煉油技術(shù)在煉油行業(yè)將獲得更為廣泛的應(yīng)用。

（作者單位：中國石油石化研究院）