第22屆歐洲煉油年會情況綜述

孟憲玲，胡忞旻，宋永一，寧曉燕，張開倫

（1.中國石化集團公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，北京 100029；2.中國石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083；3.中國石化撫順石油化工研究院，遼寧大連 116041；4.中國石油化工科技開發(fā)有限公司，北京 100029；5.中國石化揚子分公司，江蘇南京 210048）

第22屆歐洲煉油年會（European Refining Technology Conference, ERTC）于2017年11月13-17日在希臘雅典召開。本屆會議參會人數(shù)創(chuàng)記錄地達到了595人，參會人員主要來自煉油企業(yè)、工程和技術(shù)公司以及相關(guān)研究機構(gòu)和咨詢公司的專家和代表。會議的主題包括：歐洲煉油工業(yè)的復(fù)蘇；煉油企業(yè)面對2020年低硫船用燃料油標準實施的應(yīng)對措施；煉化一體化的優(yōu)化和調(diào)整；創(chuàng)新性煉油工藝和技術(shù)；提高能效的經(jīng)驗做法；可再生原料利用及生物燃料技術(shù)進展等。

1 歐洲煉油工業(yè)、世界石化市場分析和展望

伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）對2016年歐洲煉油行業(yè)的運營情況進行了簡要回顧。報告指出：2015年是煉油行業(yè)周期的高峰，由于原油價格暴跌，原料成本下降，煉化毛利大幅增加。受2015年盈利趨勢影響，2016年歐洲煉油加工量大幅增加，而需求端的增量較低，且對美國汽油出口減少，2016年歐洲煉廠的運行狀況未能延續(xù)上年的良好態(tài)勢，造成西北歐地區(qū)布倫特油裂解毛利降幅較大。2017年下半年，哈維颶風(fēng)導(dǎo)致美國關(guān)閉了大量的煉油能力，油品出口量減少，歐洲煉油毛利逐漸走強，較2016年有顯著提升。

報告認為，未來歐洲的油品需求會出現(xiàn)下降，2020年國際海事組織（IMO）執(zhí)行新的排放標準后，歐洲燃料油需求會大幅下降，預(yù)計未來歐洲需要大量出口燃料油和汽油。從全球煉油能力增長趨勢來看，煉油能力增速將繼續(xù)超過需求增速，新建煉廠先進性都處于世界前列。近年來，中東地區(qū)一些高效率的大型煉油廠開始投運，會對歐洲煉廠造成較大沖擊。另外，與中東煉廠成本相比，歐洲煉廠的能耗成本以及維護費用明顯處于劣勢。此外，歐盟環(huán)保法規(guī)還會增加一些政策性成本。目前多數(shù)歐洲煉廠的凈現(xiàn)金利潤處于世界中游甚至是中下游水平，未來歐洲煉廠的發(fā)展趨勢將會是提高裝置的適應(yīng)性和靈活性。

IHS咨詢公司對全球石化市場情況進行了分析，認為天然氣將在全球能源市場中體現(xiàn)較大優(yōu)勢。但因市場供過于求產(chǎn)生了諸多不確定因素，北美天然氣市場正變得更加復(fù)雜和全球化。IHS認為，全球經(jīng)濟將以2.5%～3.0%的速度增長并帶動乙烯和丙烯繼續(xù)保持需求和產(chǎn)能的加速增長。在需求端，未來四年乙烯的需求量將以5.5%的速度增長，丙烯的需求量將以5%的速度增長，甲醇的需求量將以4%的速度增長。在產(chǎn)能端，乙烯產(chǎn)能的增速將超過需求，丙烯和甲醇產(chǎn)能的增速將與需求持平，新增產(chǎn)能主要來自于亞太地區(qū)的項目。

未來石化項目的投資將集中在北美、中國以及中東地區(qū)。然而，一些未知的因素將影響石化行業(yè)的投資，包括：OPEC和頁巖氣能源風(fēng)險、中國經(jīng)濟和工業(yè)需求風(fēng)險、地緣政治動蕩的國家風(fēng)險、貿(mào)易保護主義背后的市場準入風(fēng)險等。

2 煉油工業(yè)應(yīng)對低硫船燃標準對策和解決方案

為防治船舶尾氣排放對海洋和大氣造成的污染，2016年10月底IMO決定自2020年實施0.5%的低硫燃油標準，要求在硫排放控制區(qū)（ECA）以外航行的所有船舶使用硫含量不高于0.5%的燃油。航運、煉油企業(yè)以及船供油公司都將受到很大影響，迫切需要思考應(yīng)對策略，并在主動變革和被動適應(yīng)之間進行選擇。

根據(jù)KBC咨詢公司的預(yù)測，2020年船用燃料油總消費量達3億噸，其中亞洲和歐洲的消費量分別占45%和23%，是主要的消費區(qū)域。因此，如何應(yīng)對全球船用燃料油低硫化仍是本次會議的熱點議題之一。IMO、KBC、殼牌的專家分別從不同角度進行了分析，提出生產(chǎn)低硫船用燃料油的應(yīng)對策略及建議。

首先，IMO專家從研究方法、模型和數(shù)據(jù)來源三方面介紹了《燃料油可獲得性評估》的研究成果。該研究按需求分為基準情景、高情景、低情景對2020年船用燃料油可獲得性進行了評估。結(jié)果表明：在三種情景下，煉油工業(yè)都可以生產(chǎn)足夠的船用燃料油，同時滿足其它產(chǎn)品需求，并且船用燃料油的跨區(qū)域貿(mào)易是必要的。若滿足所有區(qū)域供需平衡，中東和某些情景下的歐洲和拉丁美洲地區(qū)，需要出口低硫燃料油；高情景條件下，中東地區(qū)和亞洲地區(qū)需要提高煉廠及加氫裝置開工率，同時降低原油硫含量；為滿足未來需求，加氫裂化、加氫處理以及焦化裝置能力分別需要增長37%、16%和35%左右。

根據(jù)KBC的預(yù)測和分析，重質(zhì)船用燃料油目前可調(diào)入60%～80%減壓渣油。2020年全球船用燃料油調(diào)合比例將調(diào)整為：常壓渣油、中間餾分油、減壓渣油、減壓蠟油分別為42%、40%、14%、4%；而歐洲上述餾分調(diào)合比例將調(diào)整為：10%、74%、16%、0%，預(yù)計區(qū)域用于調(diào)燃料油的減渣量將減少2500萬噸/年。低硫化政策的實施會嚴重影響煉廠產(chǎn)品的價值，KBC建議煉油商提前謀劃，在充分了解周邊市場的前提下，研究形成策略，并采用線性規(guī)劃模型（LP）、全廠工藝模擬（RPS）等工具進行多方案規(guī)劃、模擬和比選，評估技術(shù)和經(jīng)濟可行性，為投資決策提供支持。

殼牌公司為了應(yīng)對2020年低硫船燃標準要求，以減少高硫含量燃料油產(chǎn)量為目標，從資本投入和投資回報的角度出發(fā)，制定了三個系列的多種技術(shù)改進方案，詳見表1。

表1 不同投入/產(chǎn)出的低硫船用燃料油生產(chǎn)技術(shù)方案

其中低資本投入的方案是通過優(yōu)化原油選擇和原油蒸餾過程降低燃料油產(chǎn)量，大概可降低30%的高硫燃料油產(chǎn)量。中等資本投入有3種技術(shù)方案，分別是減壓蒸餾與減粘裂化或熱轉(zhuǎn)化裝置集成；溶劑脫瀝青和加氫裂化裝置改造；溶劑脫瀝青和渣油氣化裝置改造，這幾種技術(shù)方案可降低50%～100%的高硫燃料油產(chǎn)量。對于具體案例，殼牌會根據(jù)供需、產(chǎn)品標準、生產(chǎn)經(jīng)營限制以及產(chǎn)品價格情景分析等，開展方案比選，根據(jù)具體情況定制最合理的方案，渣油轉(zhuǎn)化率最高的技術(shù)未必能給出最高的投資回報，多種解決方案的集成或許是更好的選擇。

3 油化一體化及化工轉(zhuǎn)型實現(xiàn)原油價值最大化

目前，歐洲地區(qū)僅有三分之一的煉廠為油化一體化煉廠，隨著區(qū)域運輸燃料需求的逐漸降低，化工產(chǎn)品因擁有較高的附加值而具有較好的發(fā)展前景。美國福陸工程公司對原油制烯烴煉廠以及全化學(xué)品型煉廠等化工型煉廠結(jié)構(gòu)進行了介紹和分析。報告對上述兩種煉廠在油價為50和100美元/桶時的盈利能力和生產(chǎn)成本進行了評估，并與傳統(tǒng)全轉(zhuǎn)化型煉廠和油化一體化煉廠進行了對比，結(jié)果表明，化工型煉廠的乙烯生產(chǎn)成本和煉廠毛利相比具有明顯優(yōu)勢（見表2）。報告還指出，原油制烯烴和全化學(xué)品型煉廠對油價波動敏感度明顯低于油化一體化煉廠，在資本回報率一定時，油價變化對上述兩種煉廠乙烯生產(chǎn)成本的影響不大；煉廠每桶油轉(zhuǎn)化生成的化學(xué)品產(chǎn)量越高，油價波動對煉廠盈利能力的影響將越小。

表2 不同類型煉廠的成本、投入以及利潤比較

Chevron Lummus Global（CLG）公司認為，石化產(chǎn)品的價格比原油價格更為穩(wěn)定，因此將原油轉(zhuǎn)化為石化產(chǎn)品的優(yōu)勢非常明顯。由此，CLG公司也提出了將原油全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)品或是靈活生產(chǎn)運輸燃料和化學(xué)品的新思路，結(jié)合ISOCRACKING工藝技術(shù)，報告提出了原油全部轉(zhuǎn)化、石腦油最大化模式、部分轉(zhuǎn)化成石腦油3種加工流程和技術(shù)方案。總結(jié)得出：石化裝置的運轉(zhuǎn)率較高，煉油裝置需要與之匹配，需要較高的渣油轉(zhuǎn)化率；渣油加氫裂化裝置的轉(zhuǎn)化率和原料靈活性最高，加氫裂化裝置可提供最佳配比的石化原料和運輸燃料；世界級規(guī)模的乙烯裝置和與其能力相匹配的煉廠整合可獲得最高利潤和最大靈活性。

4 煉油技術(shù)進展

4.1 創(chuàng)新性技術(shù)和思路

芬蘭SOLETAIR公司介紹了其聯(lián)合開發(fā)的SOLETAIR示范工廠。該示范工廠使用可運輸?shù)哪K化裝置，利用太陽能將空氣中的二氧化碳及電解后產(chǎn)生的可再生氫轉(zhuǎn)換成液體燃料。示范工廠包括四個獨立單元：太陽能發(fā)電廠、從空氣中分離二氧化碳的設(shè)備、使用電解產(chǎn)生氫的設(shè)施以及用于把二氧化碳和氫氣生產(chǎn)燃料和化學(xué)品的合成設(shè)備。這項技術(shù)提供了一個新思路，即化學(xué)工業(yè)將來如何電氣化，所展示技術(shù)也將幫助生產(chǎn)企業(yè)在碳循環(huán)經(jīng)濟中獲收益。這項技術(shù)有望在2018年進入市場。

新型氣體合成技術(shù)（NGTS）公司介紹了其Methaforming工藝的實踐經(jīng)驗。在Methaforming工藝中，低辛烷值石腦油餾分在380℃、10 atm的條件下與NGTS專有分子篩催化劑和甲醇或催化裂化干氣接觸發(fā)生反應(yīng)，一步生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分。產(chǎn)品RON為92，硫含量在10～30 ppm之間，苯含量體積分數(shù)低于1.3%。2017年10月該技術(shù)在俄羅斯的首套中試示范裝置已正式運轉(zhuǎn)，處理量為150桶/天，原料為混合低辛烷值石腦油。

TechnipFMC公司將生物質(zhì)高溫?zé)崃呀饧夹g(shù)與傳統(tǒng)催化裂化（FCC）技術(shù)相結(jié)合，通過專用泵將生物質(zhì)油注入FCC反應(yīng)單元中，實現(xiàn)了在FCC裝置中共處理生物質(zhì)油的功能。該工藝流程優(yōu)點在于可以將生物質(zhì)油轉(zhuǎn)化為高價值的LPG、汽油和柴油，當采用小劑量的生物質(zhì)油處理量（5%）時對FCC處理單元影響很小。若要提高生物質(zhì)油處理量，則可能會減少其他有價值的產(chǎn)物，并且需要更多的原料處理單元。

4.2 催化裂化催化劑

GRACE公司介紹了FCC裝置提升盈利能力的實踐經(jīng)驗。GRACE最新的ACHIEVE系列催化劑可實現(xiàn)12%的丙烯產(chǎn)率，最先用于KMG Rompetrol的煉廠。根據(jù)煉廠PIMS模型計算，該系列催化劑可提升煉廠利潤230萬美元/年。此外，GRACE公司還介紹了其最新MIDAS?FCC催化劑在希臘Aspropyrgos先進煉廠應(yīng)用情況。GRACE的MIDAS?FCC催化劑孔隙率較高，可最大程度轉(zhuǎn)化桶底油；OlefinsUltra?MZ為最新催化裂化多產(chǎn)丙烯添加劑，可提高催化劑活性，優(yōu)化丙烯產(chǎn)率。另外，兩者共同作用可提升反應(yīng)的異丁烯選擇性。經(jīng)過計算，煉廠使用OlefinsUltra?MZ添加劑與MIDAS?催化劑可使利潤提高0.6美元/桶。

BASF的催化裂化多產(chǎn)丙烯技術(shù)可以處理多種品質(zhì)的進料，包括經(jīng)過加氫處理的減壓餾分油、渣油和加氫裂化尾油。對比200套FCC運行數(shù)據(jù)，BASF公司認為盡可能提高丙烯選擇性是FCC裝置效益最大化的關(guān)鍵。該技術(shù)以相對適中的反應(yīng)器出口溫度（低于535℃）獲得更高的丙烯產(chǎn)量，盡可能減少焦炭生成。實際案例顯示，BASF公司的多產(chǎn)丙烯解決方案使催化裂化裝置的丙烯產(chǎn)率提高1.6%，反應(yīng)器出口溫度降低15℃。

4.3 加氫技術(shù)

ALBEMARLE公司介紹了FCC汽油選擇性加氫脫硫RT235催化劑的性能及工業(yè)應(yīng)用情況。該催化劑的活性是傳統(tǒng)汽油加氫脫硫催化劑的2倍，辛烷值損失少。以裝置單個反應(yīng)器裝填RT235催化劑為例，處理加氫催化裂化輕汽油（LCN）、重汽油（HCN）、輕直餾石腦油以及焦化汽油混合油，原料硫含量為350～400 ppm。與上周期相比（非Albemarle催化劑），加工原料HCN干點提高25℃，裝置操作負荷達到120%～125%；在90%脫硫率的情況下，辛烷值損失1.0個單位，當脫硫率達到98%以上辛烷值損失小于3.0個單位。

ExxonMobil介紹了異構(gòu)化脫蠟技術(shù)及其市場應(yīng)用。直鏈烷烴經(jīng)異構(gòu)化生成異構(gòu)烷烴，從而使產(chǎn)品具有更高的十六烷值和更低的凝點。該工藝在希臘塞薩洛尼基煉廠應(yīng)用后，可生產(chǎn)冷凝點更低的超低硫柴油（冷凝點為-15～20℃），促進了柴油的出口銷售，緩解了希臘柴油需求飽和的矛盾。

UOP公司介紹了Uniflex技術(shù)和通過高轉(zhuǎn)化率操作實現(xiàn)盈利最大化的實踐經(jīng)驗。隨著燃料油低硫化的發(fā)展趨勢，煉油企業(yè)可以采取多種措施將高硫原油轉(zhuǎn)化成餾分油或低硫燃料油?；诓煌に嚶肪€分析，UOP認為，采用Uniflex技術(shù)生產(chǎn)低硫燃料油的凈現(xiàn)值最高。另外，Uniflex與加氫處理裝置整合可實現(xiàn)設(shè)備數(shù)量最少化，降低裝置投資，柴油進加氫處理裝置可生產(chǎn)歐Ⅴ標準柴油產(chǎn)品。

4.4 節(jié)能減排技術(shù)

Alfa Laval公司介紹了在多套常減壓蒸餾裝置上采用焊接板式換熱器，從而大幅度提高能效的實踐經(jīng)驗。以某套千萬噸級常減壓蒸餾裝置節(jié)能改造為例，通過更換具有雙倍熱容的焊接板式換熱器，增加汽提蒸汽，從常壓渣油中提取有價值的產(chǎn)品等措施，裝置加熱爐能耗降低10 MW，效益增加116萬美元。在常減壓裝置使用焊接板式換熱器，僅通過減少結(jié)垢節(jié)能，投資回收時間為12～18個月；通過增加熱負荷節(jié)能，6～12個月可回收投資；結(jié)合產(chǎn)量提升，投資回收時間少于6個月。

福陸公司介紹了污水處理4.0設(shè)計理念。該設(shè)計方案集成了自動化、數(shù)據(jù)交換和制造技術(shù)等概念，旨在減少資產(chǎn)生命周期成本。采用的新技術(shù)包括：改進的膜分離技術(shù)、廢堿液的濕式空氣氧化、膜生物反應(yīng)器技術(shù)和活性污泥生物反應(yīng)器、離子交換和反滲透技術(shù)等。

4.5 生物燃料技術(shù)

奧地利的BDI公司介紹了一種新的生物質(zhì)制備液體燃料工藝-Biocrack Process，該工藝采用液相熱裂解方法生產(chǎn)先進生物燃料。該工藝將減壓蠟油與含有木質(zhì)纖維素的木屑、森林廢棄物和秸稈顆粒在常壓、350～400℃的條件下反應(yīng)，分離得到氣、液、固組分分別采用現(xiàn)有煉油技術(shù)加工得到不同用途液體燃料。其中，粗柴油經(jīng)過加氫精制可得到與EN590質(zhì)量相當?shù)纳锊裼汀?/p>

意大利ENI公司介紹了Ecofining加氫處理技術(shù)在Venice生物煉廠項目的應(yīng)用。Ecofining技術(shù)是由UOP與ENI公司于2007年合作開發(fā)，主要以非食用油、動物油脂和脂肪為原料，通過加氫脫氧和加氫異構(gòu)化等工藝轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)高質(zhì)量生物噴氣燃料和生物柴油。該技術(shù)包括兩個反應(yīng)器，第一個將原料徹底脫氧，第二個進行異構(gòu)化反應(yīng)。該項目生產(chǎn)的生物柴油十六烷值高達80左右，與傳統(tǒng)煉油技術(shù)相比，Ecofining技術(shù)的污染物排放和水耗都大大降低。

5 總結(jié)和建議

1）在原油價格波動以及能源供應(yīng)多元化的行業(yè)環(huán)境下，許多工程公司和技術(shù)提供商都提出了全化工型煉廠的技術(shù)路線，并給出了可行性分析。結(jié)論普遍認為，一體化或全化工型煉廠能夠更好的抵御油價變化風(fēng)險，煉油向化工轉(zhuǎn)型或許是一條可行的轉(zhuǎn)型發(fā)展路線。

2）2020年船用燃料油排放標準變化是目前歐洲煉油工業(yè)最關(guān)心的問題，其多數(shù)煉廠還未采取具體應(yīng)對措施。若船舶改用天然氣或加裝尾氣處理系統(tǒng)，煉廠投資將存在很大風(fēng)險。2020年以后歐洲煉廠可能會降低重質(zhì)原料的加工量。預(yù)計2020年以后的船用油的供應(yīng)將呈現(xiàn)多元化趨勢，供應(yīng)渠道也將面臨較大的不確定性。建議國內(nèi)相關(guān)煉油企業(yè)密切關(guān)注未來船用油市場變化和航運業(yè)發(fā)展動向，為生產(chǎn)和供應(yīng)做好準備。

3）此次會議中，煉油技術(shù)進展仍集中于燃料清潔化、重油加工轉(zhuǎn)化以及提升運營水平等方面。具體表現(xiàn)在催化裂化、加氫處理等主流技術(shù)的工藝改進和催化劑性能升級，節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用實踐等。目前，國內(nèi)外煉油技術(shù)水平差異并不顯著，根據(jù)與國外先進煉廠的對標，關(guān)鍵是要進一步提升運營可靠性以及降低成本，這是打造世界一流能源化工公司的關(guān)鍵。

4）生物燃料技術(shù)進展仍然是此次會議的主要議題。為促進可持續(xù)發(fā)展、推進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，生物燃料技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化一直是國際大型石油石化公司戰(zhàn)略關(guān)注點之一。建議國內(nèi)石油石化公司結(jié)合乙醇汽油推廣情況，加強與生物燃料研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)合作，促進可再生能源發(fā)展。