孟憲玲，胡忞旻，宋永一，寧曉燕，張開倫

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

第22屆歐洲煉油年會(huì)（European Refining Technology Conference, ERTC）于2017年11月13-17日在希臘雅典召開。本屆會(huì)議參會(huì)人數(shù)創(chuàng)記錄地達(dá)到了595人，參會(huì)人員主要來(lái)自煉油企業(yè)、工程和技術(shù)公司以及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和咨詢公司的專家和代表。會(huì)議的主題包括：歐洲煉油工業(yè)的復(fù)蘇；煉油企業(yè)面對(duì)2020年低硫船用燃料油標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的應(yīng)對(duì)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(yàn)做法；可再生原料利用及生物燃料技術(shù)進(jìn)展等。

1 歐洲煉油工業(yè)、世界石化市場(chǎng)分析和展望

伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）對(duì)2016年歐洲煉油行業(yè)的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要回顧。報(bào)告指出：2015年是煉油行業(yè)周期的高峰，由于原油價(jià)格暴跌，原料成本下降，煉化毛利大幅增加。受2015年盈利趨勢(shì)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(duì)美國(guó)汽油出口減少，2016年歐洲煉廠的運(yùn)行狀況未能延續(xù)上年的良好態(tài)勢(shì)，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(guó)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(qiáng)，較2016年有顯著提升。

報(bào)告認(rèn)為，未來(lái)歐洲的油品需求會(huì)出現(xiàn)下降，2020年國(guó)際海事組織（IMO）執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)后，歐洲燃料油需求會(huì)大幅下降，預(yù)計(jì)未來(lái)歐洲需要大量出口燃料油和汽油。從全球煉油能力增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)看，煉油能力增速將繼續(xù)超過需求增速，新建煉廠先進(jìn)性都處于世界前列。近年來(lái)，中東地區(qū)一些高效率的大型煉油廠開始投運(yùn)，會(huì)對(duì)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(hù)費(fèi)用明顯處于劣勢(shì)。此外，歐盟環(huán)保法規(guī)還會(huì)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(rùn)處于世界中游甚至是中下游水平，未來(lái)歐洲煉廠的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是提高裝置的適應(yīng)性和靈活性。

IHS咨詢公司對(duì)全球石化市場(chǎng)情況進(jìn)行了分析，認(rèn)為天然氣將在全球能源市場(chǎng)中體現(xiàn)較大優(yōu)勢(shì)。但因市場(chǎng)供過于求產(chǎn)生了諸多不確定因素，北美天然氣市場(chǎng)正變得更加復(fù)雜和全球化。IHS認(rèn)為，全球經(jīng)濟(jì)將以2.5%～3.0%的速度增長(zhǎng)并帶動(dòng)乙烯和丙烯繼續(xù)保持需求和產(chǎn)能的加速增長(zhǎng)。在需求端，未來(lái)四年乙烯的需求量將以5.5%的速度增長(zhǎng)，丙烯的需求量將以5%的速度增長(zhǎng)，甲醇的需求量將以4%的速度增長(zhǎng)。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(lái)自于亞太地區(qū)的項(xiàng)目。

未來(lái)石化項(xiàng)目的投資將集中在北美、中國(guó)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(yè)巖氣能源風(fēng)險(xiǎn)、中國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)需求風(fēng)險(xiǎn)、地緣政治動(dòng)蕩的國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)、貿(mào)易保護(hù)主義背后的市場(chǎng)準(zhǔn)入風(fēng)險(xiǎn)等。

2 煉油工業(yè)應(yīng)對(duì)低硫船燃標(biāo)準(zhǔn)對(duì)策和解決方案

為防治船舶尾氣排放對(duì)海洋和大氣造成的污染，2016年10月底IMO決定自2020年實(shí)施0.5%的低硫燃油標(biāo)準(zhǔn)，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(yùn)、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(duì)策略，并在主動(dòng)變革和被動(dòng)適應(yīng)之間進(jìn)行選擇。

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

首先，IMO專家從研究方法、模型和數(shù)據(jù)來(lái)源三方面介紹了《燃料油可獲得性評(píng)估》的研究成果。該研究按需求分為基準(zhǔn)情景、高情景、低情景對(duì)2020年船用燃料油可獲得性進(jìn)行了評(píng)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(shí)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(shí)降低原油硫含量；為滿足未來(lái)需求，加氫裂化、加氫處理以及焦化裝置能力分別需要增長(zhǎng)37%、16%和35%左右。

根據(jù)KBC的預(yù)測(cè)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(jì)區(qū)域用于調(diào)燃料油的減渣量將減少2500萬(wàn)噸/年。低硫化政策的實(shí)施會(huì)嚴(yán)重影響煉廠產(chǎn)品的價(jià)值，KBC建議煉油商提前謀劃，在充分了解周邊市場(chǎng)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(jìn)行多方案規(guī)劃、模擬和比選，評(píng)估技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性，為投資決策提供支持。

殼牌公司為了應(yīng)對(duì)2020年低硫船燃標(biāo)準(zhǔn)要求，以減少高硫含量燃料油產(chǎn)量為目標(biāo)，從資本投入和投資回報(bào)的角度出發(fā)，制定了三個(gè)系列的多種技術(shù)改進(jìn)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(duì)于具體案例，殼牌會(huì)根據(jù)供需、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)限制以及產(chǎn)品價(jià)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(bào)，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(shí)現(xiàn)原油價(jià)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(yùn)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(guó)福陸工程公司對(duì)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(jìn)行了介紹和分析。報(bào)告對(duì)上述兩種煉廠在油價(jià)為50和100美元/桶時(shí)的盈利能力和生產(chǎn)成本進(jìn)行了評(píng)估，并與傳統(tǒng)全轉(zhuǎn)化型煉廠和油化一體化煉廠進(jìn)行了對(duì)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(shì)（見表2）。報(bào)告還指出，原油制烯烴和全化學(xué)品型煉廠對(duì)油價(jià)波動(dòng)敏感度明顯低于油化一體化煉廠，在資本回報(bào)率一定時(shí)，油價(jià)變化對(duì)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(jià)波動(dòng)對(duì)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(rùn)比較

Chevron Lummus Global（CLG）公司認(rèn)為，石化產(chǎn)品的價(jià)格比原油價(jià)格更為穩(wěn)定，因此將原油轉(zhuǎn)化為石化產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)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(yùn)輸燃料和化學(xué)品的新思路，結(jié)合ISOCRACKING工藝技術(shù)，報(bào)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?？偨Y(jié)得出：石化裝置的運(yùn)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(yùn)輸燃料；世界級(jí)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(rùn)和最大靈活性。

4 煉油技術(shù)進(jìn)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(yùn)輸?shù)哪K化裝置，利用太陽(yáng)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(gè)獨(dú)立單元：太陽(yáng)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(xiàng)技術(shù)提供了一個(gè)新思路，即化學(xué)工業(yè)將來(lái)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(jì)中獲收益。這項(xiàng)技術(shù)有望在2018年進(jìn)入市場(chǎng)。

新型氣體合成技術(shù)（NGTS）公司介紹了其Methaforming工藝的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。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?jǐn)?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(yùn)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(shí)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(diǎn)在于可以將生物質(zhì)油轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的LPG、汽油和柴油，當(dāng)采用小劑量的生物質(zhì)油處理量（5%）時(shí)對(duì)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(huì)減少其他有價(jià)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。GRACE最新的ACHIEVE系列催化劑可實(shí)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(jì)算，該系列催化劑可提升煉廠利潤(rùn)230萬(wàn)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(jìn)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(jì)算，煉廠使用OlefinsUltra?MZ添加劑與MIDAS?催化劑可使利潤(rùn)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(jìn)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(duì)比200套FCC運(yùn)行數(shù)據(jù)，BASF公司認(rèn)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(duì)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(shí)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(gè)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(diǎn)提高25℃，裝置操作負(fù)荷達(dá)到120%～125%；在90%脫硫率的情況下，辛烷值損失1.0個(gè)單位，當(dāng)脫硫率達(dá)到98%以上辛烷值損失小于3.0個(gè)單位。

ExxonMobil介紹了異構(gòu)化脫蠟技術(shù)及其市場(chǎng)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(diǎn)。該工藝在希臘塞薩洛尼基煉廠應(yīng)用后，可生產(chǎn)冷凝點(diǎn)更低的超低硫柴油（冷凝點(diǎn)為-15～20℃），促進(jìn)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(shí)現(xiàn)盈利最大化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。隨著燃料油低硫化的發(fā)展趨勢(shì)，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(rèn)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(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)量最少化，降低裝置投資，柴油進(jìn)加氫處理裝置可生產(chǎn)歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。以某套千萬(wàn)噸級(jí)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(jià)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(wàn)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(shí)間為12～18個(gè)月；通過增加熱負(fù)荷節(jié)能，6～12個(gè)月可回收投資；結(jié)合產(chǎn)量提升，投資回收時(shí)間少于6個(gè)月。

福陸公司介紹了污水處理4.0設(shè)計(jì)理念。該設(shè)計(jì)方案集成了自動(dòng)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(jìn)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(jìn)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(dāng)?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(xiàng)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(dòng)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(gè)反應(yīng)器，第一個(gè)將原料徹底脫氧，第二個(gè)進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)。該項(xiàng)目生產(chǎn)的生物柴油十六烷值高達(dá)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(jià)格波動(dòng)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(rèn)為，一體化或全化工型煉廠能夠更好的抵御油價(jià)變化風(fēng)險(xiǎn)，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(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(xiǎn)。2020年以后歐洲煉廠可能會(huì)降低重質(zhì)原料的加工量。預(yù)計(jì)2020年以后的船用油的供應(yīng)將呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，供應(yīng)渠道也將面臨較大的不確定性。建議國(guó)內(nèi)相關(guān)煉油企業(yè)密切關(guān)注未來(lái)船用油市場(chǎng)變化和航運(yùn)業(yè)發(fā)展動(dòng)向，為生產(chǎn)和供應(yīng)做好準(zhǔn)備。

3）此次會(huì)議中，煉油技術(shù)進(jìn)展仍集中于燃料清潔化、重油加工轉(zhuǎn)化以及提升運(yùn)營(yíng)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(jìn)和催化劑性能升級(jí)，節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐等。目前，國(guó)內(nèi)外煉油技術(shù)水平差異并不顯著，根據(jù)與國(guó)外先進(jìn)煉廠的對(duì)標(biāo)，關(guān)鍵是要進(jìn)一步提升運(yùn)營(yíng)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(jìn)展仍然是此次會(huì)議的主要議題。為促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)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(guó)際大型石油石化公司戰(zhàn)略關(guān)注點(diǎn)之一。建議國(guó)內(nèi)石油石化公司結(jié)合乙醇汽油推廣情況，加強(qiáng)與生物燃料研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)合作，促進(jìn)可再生能源發(fā)展。