減油增化,中石油的煉化業務如何轉型升級?
對于中國石油煉化公司來說,2021年的每一天都不尋常:轉型升級正在發生,技術創新持續進行。
鏡頭一:8月31日,中國石油塔里木60萬噸/年乙烷制乙烯項目相繼成功投產,這是繼8月3日長慶80萬噸/年乙烷制乙烯項目之后又一力作,是中國石油利用上下游能源一體化的優勢,推動能源轉型升級,打造石油化工行業新競爭優勢邁出“人無我有”的重要一步。
鏡頭二:截至8月中旬,中國石油自主研發的單反應器柴油加氫裂化技術應用,在大港石化公司工業試驗兩個月運行平穩,產品液收99%以上,新增石腦油13%以上,滿足優質重整進料和國Ⅵ柴油調和組分要求,滿足了大港石化進一步降低柴汽比和增產重整料的生產需求。
鏡頭三:8月18日,中國石油烏魯木齊石化公司柴油尾氣凈化液專用尿素首次實現出廠銷售,這是繼含海藻酸尿素產品開發成功后,烏石化公司推出的又一款高效、綠色、環保產品,其品質好壞直接決定著柴油車尾氣污染物排放能否達標,屬于國家生態環境治理與保護的綠色環保產品……
這些項目和產品密集推出的背后,是中國石油以創新戰略為引領,把握能源轉型趨勢,聚焦油氣價值鏈,加大綠色低碳低成本的能源供給力度,全力推進煉化業務高質量發展,因此帶來煉化業務蓬勃新風:轉型升級在行動,產品結構在優化,經濟指標在改善。
人有我優:自主攻關強調“高端化”,油品更清潔
為了滿足國家環保的要求與人民對美好生活的需要,滿足經濟快速升級的現實要求,作為中國主要的成品油生產商和供應商之一,中國石油油品質量升級步伐不斷加快。
“十三五”期間,我國汽柴油質量完成了國Ⅳ到國Ⅵ的飛躍,用較短時間走過了歐美近20年的升級道路。汽柴油中硫含量從50ppm降至10ppm、烯烴含量從28%降至18%、芳烴含量由40%降至35%、多環芳烴含量從11%降至7%,個別指標甚至嚴于歐Ⅵ標準。
在此過程中,為實現油品升級需要同步實現降低硫含量、降低烯烴含量(汽油辛烷值的主要貢獻者)及保持辛烷值3個目標,在無法借鑒歐美國家技術路線的情況下,中國石油艱苦攻關,成功開發了符合中國國情的自主汽油、柴油質量升級成套技術。
中國石油的清潔汽油質量升級技術實現了原始創新式研發,已形成選擇性加氫脫硫(PHG)和加氫脫硫—改質組合(M-PHG-GARDES)兩大技術系列,并配套開發輕汽油醚化和液化氣深度脫硫成套技術,成功破解了深度脫硫、降烯烴和保持辛烷值等制約汽油清潔化的世界級難題,走出了一條中國石油獨特的汽油質量升級路線。技術團隊還能根據不同煉廠催化汽油性質和產品質量要求,將分段脫硫、醚化和烯烴芳構化(辛烷值恢復)技術有機耦合,形成了多種工藝模式,滿足了中國石油各煉廠汽油質量升級的不同需求。
目前,中國石油清潔汽油生產成套技術在38套工業裝置應用,清潔柴油生產成套技術在18套工業裝置應用,累計生產出清潔汽油和清潔柴油均超過1億噸,助力增效數十億元。煉化業務堅定減油增化方向,根據需求和效益靈活調整生產柴汽比,增產航煤、芳烴、高標號汽油、潤滑油、低硫船用燃料油等高端高效產品,煉化產品結構優化調整取得新進展
在油品質量升級的過程中,中國石油自主創新技術的積累和應用,也為我國石油生產加工領域的整體水平提高做出了重要貢獻。千萬噸大煉油技術實現了跨越式發展,主要生產裝置工藝技術占有率已達80%,在40余家企業80余套工業裝置應用。產品結構不斷優化,已經完成ⅥA階段汽油和國Ⅵ階段柴油質量升級,全面供應國Ⅵ標準汽柴油;下游綠色化工產品制造水平和全生命周期綠色管理水平持續提升,有效支持國家完成大氣污染物減排指標,有力支持了國家油品質量升級工程和打贏碧水藍天保衛戰,為保護環境做出了積極貢獻。
人優我特:自主開發注重“差異化”,生產更高效
市場需求的新變化要求煉化企業在靈活調整柴汽比、減油增化、提升高質高效產品收率的同時降本增效,中國石油煉化企業將自主開發高水平的煉油系列催化劑作為解決這些問題的重要路徑。
中國石油重點開展了基于“分子煉油”理念的催化劑結構設計、納米化功能化新材料開發、高效低耗催化劑清潔生產等研究,自主開發了催化裂化、加氫裂化、渣油加氫等6大類、50多個品種煉油主體系列催化劑及8個品種催化新材料,整體技術達到國際先進,在60余家企業100多套工業裝置推廣應用,有效支撐了煉廠降本增效。
其中,硫磺回收催化劑接連拿下民營大煉化訂單,PHC-05化工原料型加氫裂化催化劑實現重石腦油收率46%以上,為大慶石化轉型升級提供技術支持;FCC原料加氫預處理PHF-121/PHF-311組合催化劑,實現了金屬、硫、氮、殘炭等雜質同步超深度脫除;大慶石化催化劑國產化率超過90%,蘭州石化乙烯廠實現化工催化劑全部國產化;“高汽油收率低碳排放系列催化裂化催化劑及工業應用”還獲得了國家科技進步二等獎。
2020年底,在年煉油能力突破2億噸,催化劑年使用量約9萬噸的基礎上,中國石油順應“減油增化”趨勢,加快短平快改造和新建乙烯項目進度,靈活調整裝置和生產流程,增產高端高效產品。
截至2021年3月底,中國石油自主乙烯成套技術已應用于7套新建乙烯裝置和4套改擴建裝置,總產能達600萬噸/年,其中廣東石化年產128萬噸(按8000小時/年在線計)乙烯裝置為國內最大的采用自主技術的乙烯裝置。
2021年8月長慶80萬噸/年乙烷制乙烯投產, 9月塔里木60萬噸/年乙烷制乙烯投產,是我國首批乙烷制乙烯裝置,也是推動能源轉型升級,打造石油化工行業新競爭優勢的國家級示范工程。2022年,國內最大的采用自主技術的乙烯裝置--中國石油廣東石化128萬噸/年乙烯裝置也將投產。
至此,中國石油已經成功開發出一批達到國際先進水平、具有推廣價值和經濟效益的重大成果。可實現劣質柴油中硫、氮、芳烴的同步協同超深度脫除,配套的新一代國Ⅵ柴油加氫催化劑,加氫活性提高10%以上,成本降低近30%,在技術水平和價格方面與國際先進催化劑不相上下。
這一切,正在推動中國石油煉油催化劑業務總體水平比肩世界一流。
人特我專:自立圖強追求“精準化”,轉型向未來
隨著通用石化產品市場飽和,“高端和專用”成為煉化企業的必然選擇。6月初,中國石油開發的鈦系催化劑大中空容器聚乙烯專用料FHM8255A,獲得了中國塑料加工協會中空制品專委會的權威認可。標志著中國石油創新團隊在國內率先成功開發鈦系大中空容器聚乙烯專用料,打破目前國內Ⅰ類?;钒b桶及電子級大中空容器(高清潔度中空容器)的專用料以進口為主的局面。
這只是中國石油研發的專用料之一。經過多年發展,中國石油在高端特色化工產品生產方面已積累深厚,掌握了醫用聚烯烴、ABS樹脂、α-烯烴、PETG共聚酯、超高分子量聚乙烯、溶聚丁苯橡膠、稀土順丁橡膠等一批具有比較優勢的特色產品。
以α-烯烴技術為例。目前,國外公司開發生產的聚乙烯新產品約94%采用1-己烯作為共聚單體,而我國高碳數α-烯烴產能不足,成為制約我國聚乙烯高端化、差異化發展的瓶頸。為此,中國石油專項攻關“α-烯烴合成及高附加值利用技術開發”,自主開發出己烯-1成套技術,并迅速在大慶石化和獨山子石化進行工業化應用,取得良好的市場開發效果。
在此技術基礎上,中國石油又在國內率先開展千噸級辛烯-1、癸烯-1技術工業試驗。目前已開發出乙烯二聚合成丁烯-1技術和乙烯齊聚合成高碳數α-烯烴技術,掌握了全系列α-烯烴合成技術。
這項技術有力支撐了獨山子石化公司、大慶石化公司現有聚乙烯裝置產品結構調整,支持了塔里木乙烷制乙烯、榆林乙烷制乙烯、廣東石化大乙烯項目及其他規劃乙烯項目的發展,為生產以高碳數α-烯烴為共聚單體的高端產品打下堅實基礎。
與此同時,中國石油煉化業務堅持煉油化工和新材料業務一體發展,以適應高端新材料、節能環保、新能源需求快速增長形勢,布局前瞻性、引領性和顛覆性技術研究,打造特色優勢產品,實現成果轉化,產品投放市場。
實踐案例俯拾皆是。從助力高鐵日行千里的潤滑油,到抗疫急需的熔噴料與熔噴布,中國石油煉化業務響應市場需求,持續調整資源、產品和布局,僅“十三五”期間累計開發化工新產品160多個。
吉林石化公司依托自有技術建設的ABS裝置,年產量達到60萬噸,市場份額位居全國第二、世界第五。其中,高端產品和專用型產品占吉林石化ABS總產量的30%以上,白色家電料0215H成功進入美的、海爾、格力等知名家電企業。
中國石油石油化工研究院與蘭州石化公司、西南化工銷售公司聯合攻關的醫用聚烯烴產品,使我國醫藥包裝擺脫了對進口原料的依賴。
獨山子石化生產的環保型溶聚丁苯橡膠,為輪胎企業提供了環保、節能、安全的原材料,RC2557S、RC2564S這兩個型號的產品在國內的市場份額超過52%。
大慶煉化發揮大慶石油含硫量少、含蠟量高、凝固點高的優勢,生產出的高品質石蠟顏色潔白、可塑性好,廣泛用于水果防腐保鮮、藥丸密封保質、汽車美容保養等行業領域,在市場上擁有良好口碑。
奔跑在“十四五”的新征程上,作為中央骨干企業,中國石油煉化行業貫徹新發展理念,在這個“能力本位”時代,堅持自主創新引領,以市場研判為基,以技術突破為核,以成果轉化為鑰,在實現企業高質量發展的同時,全力以赴,助推全社會在碳達峰、碳中和目標下實現綠色發展。