固定床渣油加氫技術(shù)國產(chǎn)化的啟示

□ 龔建議

我國石油化工工業(yè)起步較晚，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前擁有一大批自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝和催化劑技術(shù)。但與世界發(fā)達(dá)國家相比仍存在一定的差距，有待在工藝和催化劑開發(fā)方面加大投入和科技開發(fā)力度，加快攻克“卡脖子”技術(shù)，有效突破產(chǎn)業(yè)瓶頸，把握創(chuàng)新發(fā)展主動權(quán)。

我國渣油加氫領(lǐng)域除固定床渣油加氫實現(xiàn)有效突破外，沸騰床、移動床、懸浮床工藝和催化劑都還在一定程度上受制于人。本文梳理了固定床渣油加氫技術(shù)發(fā)展歷史、國產(chǎn)化歷程、裝置建設(shè)情況及催化劑價格的變遷，對我們大力推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)國產(chǎn)化有一定的啟示。

我國固定床渣油加氫技術(shù)從無到有

渣油加氫是重油深加工最有效的方法，目前世界上渣油加氫工藝有固定床、沸騰床、移動床和懸浮床（又稱漿態(tài)床）四大類，都已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化。這些工藝技術(shù)一般都是由世界知名技術(shù)專利商或石油公司所擁有。

大連院科研人員配置固定床渣油加氫催化劑浸漬液。王曉峰 攝

固定床渣油加氫技術(shù)于20世紀(jì)60年代開始發(fā)展，是比較成熟的渣油加工技術(shù)，相較于其他渣油加氫技術(shù)具有投資和操作費(fèi)用低、運(yùn)行安全簡單的特點(diǎn)，是目前渣油加氫首選技術(shù)，占渣油加氫總加工能力的3/4。發(fā)展初期，全球只有美國Chevron、UOP、Exxon和法國IFP公司擁有專有工藝，這幾種工藝壟斷了全球市場。其中采用Chevron公司專利技術(shù)占全球50%以上、采用UOP公司專利占30%。

我國20世紀(jì)80年代開始固定床渣油加氫技術(shù)研究開發(fā)，中國石化大連（撫順）石油化工研究院于1986年成功開發(fā)了S-RHT固定床渣油加氫處理成套技術(shù)，1999年底在茂名石化建成國內(nèi)首套應(yīng)用該技術(shù)的200萬噸/年規(guī)模的減壓渣油固定床加氫處理裝置，打破了渣油加氫技術(shù)被國外幾家著名的跨國公司長期壟斷的歷史，我國成為繼美、英、法之后擁有該技術(shù)的第四個國家。

中國石化石油化工科學(xué)研究院于20世紀(jì)90年代開始固定床渣油加氫技術(shù)研究，研發(fā)的渣油加氫催化劑2002年在齊魯石化勝利煉油廠150萬噸/年UFR/VRDS裝置上進(jìn)行國產(chǎn)化替代并取得成功。之后，該院與SEI合作自主開發(fā)、自主設(shè)計的RHT固定床渣油加氫工藝2006年在海南煉化成功應(yīng)用并建成310萬噸/年規(guī)模的催化原料預(yù)處理裝置。

中國石油石油化工研究院也一直致力于渣油加氫技術(shù)研究，其自主研發(fā)的固定床渣油加氫催化劑于2015年在大連西太平洋石化200萬噸/年渣油加氫裝置上成功應(yīng)用，成為中國第三家擁有渣油加氫催化劑技術(shù)的機(jī)構(gòu)。

我國第一套渣油加氫裝置是齊魯石化勝利煉油廠于20世紀(jì)80年代中期引進(jìn)Chevron技術(shù)建造的減壓渣油加氫脫硫裝置，1999年底擴(kuò)能改造為150萬噸/年上流式UFR/VRDS。第二套為中法合資大連西太平洋公司于20世紀(jì)90年代引進(jìn)UNICAL技術(shù)建造的200萬噸/年重油加氫裝置。第三套為茂名石化公司于1999年采用國產(chǎn)化攻關(guān)技術(shù)建造的200萬噸/年S-RHT渣油加氫脫硫裝置。

隨著固定床渣油加氫工藝及催化劑技術(shù)國產(chǎn)化的成功，中國石化加大了固定床渣油加氫裝置的建設(shè)力度，從2006年到2020年的15年間，先后利用自有技術(shù)建設(shè)了十幾套固定床渣油加氫裝置，渣油加氫能力達(dá)到3440萬噸/年。而同期國內(nèi)其他煉化企業(yè)也先后建設(shè)了13套固定床渣油加氫裝置，僅盤錦北方瀝青80萬噸/年、遼陽石化260萬噸/年和大慶龍油200萬噸/年三套裝置選用了國產(chǎn)技術(shù)，其他10套均選用了國外技術(shù)，選用國外技術(shù)的產(chǎn)能達(dá)到3020萬噸/年。2020年底，全國固定床渣油加氫能力達(dá)到7540萬噸/年。國內(nèi)各單位已建裝置的規(guī)模、投產(chǎn)時間、選用工藝具體見表1。

表1 國內(nèi)固定床加氫裝置統(tǒng)計表

國內(nèi)固定床渣油加氫催化劑價格波動較大

固定床渣油加氫催化劑相對于其他種類的加氫催化劑來說具有品種多、裝填量大、換劑周期短等特點(diǎn)，按照現(xiàn)有平均空速和使用壽命測算，我國年均固定床渣油加氫催化劑需求超過3萬噸，是一個巨大的市場，一直是工藝專利商和世界知名催化劑企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，也是各大競爭對手爭奪的焦點(diǎn)。

工藝供應(yīng)商一般通過工藝?yán)壍姆绞街付ù呋瘎┕?yīng)商以獲取最大的效益。但隨著國產(chǎn)固定床渣油加氫工藝的不斷開發(fā)和應(yīng)用、國產(chǎn)固定床渣油加氫催化劑性能的不斷改進(jìn)提高，渣油加氫技術(shù)日臻完善，工藝?yán)壍挠绊懥χ饾u減弱，各大催化劑供應(yīng)商也都能生產(chǎn)適應(yīng)各種工藝的催化劑，固定床渣油加氫催化劑市場競爭日趨激烈，價格隨之發(fā)生了巨大的變化。主要變化過程大致可以分為幾個階段。

第一階段，進(jìn)口催化劑獨(dú)家壟斷的天價階段。20世紀(jì)80年代到90年代，渣油加氫技術(shù)在中國剛剛起步，技術(shù)靠引進(jìn)，催化劑也靠進(jìn)口，固定床渣油加氫催化劑進(jìn)口均價為29萬元/噸。

第二階段，國產(chǎn)化發(fā)展過程中的雙軌并行階段。到20世紀(jì)90年代后期，隨著國產(chǎn)化的成功，國產(chǎn)的催化劑企業(yè)將固定床渣油加氫催化劑均價直接降為20萬元/噸以內(nèi)；由于國產(chǎn)技術(shù)尚未完全得到認(rèn)可，進(jìn)口催化劑仍維持高價，價格雙軌并行。21世紀(jì)的第一個十年，我國渣油加氫裝置建設(shè)相對較慢，固定床渣油加氫催化劑需求增長幅度相對較小，國產(chǎn)催化劑發(fā)展較快，且得到市場的完全認(rèn)可，國產(chǎn)催化劑內(nèi)部相互競爭，市場價格逐步降低在13萬元/噸左右，進(jìn)口催化劑也降低價格，進(jìn)口劑與國產(chǎn)劑之間的差價也慢慢縮小。

第三階段，國產(chǎn)化成熟后的外國催化劑刻意打壓階段。到21世紀(jì)的第二個十年，隨著固定床渣油加氫技術(shù)的普及，固定床渣油加氫催化劑也越來越成熟，產(chǎn)品性能完全達(dá)到或超過進(jìn)口催化劑水平。在這一階段，國內(nèi)固定床渣油加氫裝置建設(shè)提速，固定床渣油加氫催化劑市場需求大幅度增長，各催化劑廠商為了搶占市場，大幅度降低催化劑價格，特別是國外催化劑廠商，為了打壓國內(nèi)催化劑企業(yè)，2015年將固定床渣油催化劑均價壓到4.5萬元/噸。國內(nèi)催化劑企業(yè)為了發(fā)展被迫應(yīng)戰(zhàn)，大幅度降低催化劑價格，價格盡量與國際供應(yīng)商接近。由于4.5萬元/噸的價格已低于催化劑生產(chǎn)廠的邊際成本線，超低價格不可持續(xù)，2015到2018年之間，國外催化劑供應(yīng)商迅速退出中國市場。催化劑生產(chǎn)企業(yè)和研發(fā)單位全力降低成本，艱難地維持國內(nèi)固定床渣油加氫市場供應(yīng)。2019年國內(nèi)固定床渣油加氫催化劑價格在沒有進(jìn)口催化劑參與的情況下逐漸理性回歸在7萬～8萬元/噸。但好景不長，2020年下半年，國外催化劑企業(yè)再次采取“以小博大”的低于6萬元/噸的低價打壓方式，少量回歸國內(nèi)市場，國內(nèi)催化劑企業(yè)又不得不被動應(yīng)戰(zhàn)。

技術(shù)國產(chǎn)化及催化劑價格波動的啟示

啟示之一：高技術(shù)國產(chǎn)化道路異常曲折，需要長久的堅持和巨大的投入。石油化工領(lǐng)域一些核心關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)往往研發(fā)難度大，需要經(jīng)過實驗室、小試、中試、工業(yè)示范到工業(yè)化的超長歷程，工程化難度大，配套工程復(fù)雜。大連（撫順）石油化工研究院從20世紀(jì)80年代中期開始固定床渣油加氫技術(shù)和催化劑研究，而真正工業(yè)應(yīng)用成功是1999年底，時間跨度長達(dá)15年。同樣，石油化工科學(xué)研究院從20世紀(jì)90年代初開始也經(jīng)歷了十幾年的堅持，到2006年海南煉化成功工業(yè)化。這期間研發(fā)單位、設(shè)計單位、催化劑生產(chǎn)企業(yè)都投入了大量的資金，付出了巨大的心血。

啟示之二：沒有國產(chǎn)化的技術(shù)只能花天價購買，甚至天價也買不來最新的技術(shù)。對比沒有國產(chǎn)化的壟斷階段和國產(chǎn)成熟后的刻意打壓階段的固定床渣油加氫催化劑價格，平均單價從29萬元/噸到最低4.5萬元/噸，如果考慮這些年制備催化劑使用的主要活性金屬鹽等原材料價格變化及通脹等因素，實際的可比價格差距更大。如果沒有催化劑的國產(chǎn)化，也許我們今天還在購買天價的固定床渣油加氫催化劑。另外，跨國公司一般都采用迭代創(chuàng)新管理模式，只對外銷售將要淘汰的技術(shù)或產(chǎn)品，而最新的技術(shù)和產(chǎn)品保留自用，以保持在某一領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。我們經(jīng)常遇到的尷尬是花大價錢買來的卻是將要淘汰的技術(shù)和產(chǎn)品。

啟示之三：國產(chǎn)化技術(shù)需要市場的真心呵護(hù)才可持續(xù)發(fā)展。國產(chǎn)化技術(shù)的成功可以打破壟斷，解決“卡脖子”問題，平抑市場價格，但國產(chǎn)化技術(shù)的發(fā)展還需要市場的真心呵護(hù)。從固定床渣油加氫技術(shù)國產(chǎn)化歷程我們可以發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)化技術(shù)在21世紀(jì)的第一個十年就已經(jīng)成熟，21世紀(jì)的第二個十年是國內(nèi)固定床渣油加氫裝置大發(fā)展時期，這期間除中國石化全部選用自主開發(fā)的國產(chǎn)化技術(shù)外，國內(nèi)其他煉化企業(yè)共建設(shè)了13套固定床渣油加氫裝置，其中僅3套裝置選用了國產(chǎn)技術(shù)，市場對國產(chǎn)化技術(shù)仍存有一定的偏見。另外，從催化劑價格變遷過程我們可以看到，在國產(chǎn)化起步階段，進(jìn)口催化劑繼續(xù)維持高價獲取高額利潤，而國產(chǎn)催化劑企業(yè)則不斷加大投入不惜成本力爭實現(xiàn)替代。這一階段催化劑企業(yè)是處于高投入、低回報階段。一旦國產(chǎn)化完全成功，進(jìn)口催化劑立即變臉，利用少量的超低價格對國產(chǎn)催化劑進(jìn)行打壓，拉低市場價格，壓縮國產(chǎn)催化劑企業(yè)的盈利空間。如果市場繼續(xù)追求低價，則國外催化劑公司則迅速退出中國市場，而國內(nèi)催化劑企業(yè)被迫承擔(dān)保供的責(zé)任。研發(fā)需要投入、企業(yè)需要盈利，如果國產(chǎn)化投入不能為企業(yè)帶來盈利，長此以往必將挫傷國產(chǎn)化研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)的積極性。所以需要市場對國產(chǎn)化技術(shù)和催化劑多一些理解和支持，多選用國產(chǎn)技術(shù)和催化劑，確保國產(chǎn)化的可持續(xù)發(fā)展。

啟示之四：國產(chǎn)化需要持續(xù)投入，實現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變。市場是最好的老師，國產(chǎn)化的從業(yè)者也需要認(rèn)識到市場的殘酷性，只有真正的強(qiáng)者才能得到市場的認(rèn)可、在市場中取勝。不能躺在國產(chǎn)化成果上睡覺，而應(yīng)該有危機(jī)意識，把國產(chǎn)化成功當(dāng)成工作的新起點(diǎn)，持續(xù)加大研發(fā)投入和創(chuàng)新力度，實現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變。

啟示之五：國產(chǎn)化需要行業(yè)主管部門宏觀調(diào)控指導(dǎo)，防止重復(fù)投入和同業(yè)競爭。關(guān)鍵核心技術(shù)國產(chǎn)化是一項利國利民的大事。但是在實際推進(jìn)過程中也需要加強(qiáng)調(diào)控和指導(dǎo)，要防止重復(fù)投入和同業(yè)競爭。從固定床渣油加氫技術(shù)國產(chǎn)化歷程我們可以看到，先后有大連院、石科院、中國石油研究院從事這一研究獲得成功并且成為競爭對手，這更加加劇了本身就激烈的市場競爭，也導(dǎo)致了研發(fā)投入產(chǎn)出不匹配，不利于長遠(yuǎn)發(fā)展。這就需要行業(yè)主管部門適度干預(yù)，優(yōu)化資源配置，從源頭上防止同業(yè)惡性競爭。

啟示之六：推進(jìn)國產(chǎn)化工作的同時加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)就是保護(hù)創(chuàng)新。國產(chǎn)化需要投入大量的智力、財力。過去由于缺乏知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，往往投入時間長、產(chǎn)出周期短。技術(shù)國產(chǎn)化后就遍地開花，很快導(dǎo)致技術(shù)和產(chǎn)品同質(zhì)化，原創(chuàng)技術(shù)的巨大投入得不到回報，嚴(yán)重挫傷原創(chuàng)技術(shù)的積極性。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國正在從技術(shù)引進(jìn)向技術(shù)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、從中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變，必須提高對知識產(chǎn)權(quán)的認(rèn)知、加大知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度，激發(fā)技術(shù)人才的創(chuàng)新活力。