河南省石油化工行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑研究
一河南省石油資源和生產(chǎn)情況
河南省能源消費主要來自煤炭、石油、天然氣和非化石能源,2018年全省能源消費總量為2.2億噸標煤,其中化石能源比重為92%。
河南省原油資源不足,原油探明儲量約為7.8億噸,主要分布在北部濮陽和西南部南陽兩地。河南省原油生產(chǎn)骨干企業(yè)主要包括中原油田、河南油田和華北油田。2017年河南省原油產(chǎn)量為283萬噸,在國內(nèi)1.9億噸原油產(chǎn)量中位列第10。
中原油田。中原油田位于河南省濮陽市,油田地質(zhì)構(gòu)造屬渤海灣沉降帶的一部分,地質(zhì)上稱為東濮凹陷。從1979年開始大規(guī)模開發(fā),先后發(fā)現(xiàn)了文留、濮城、文明寨、文南、胡狀、馬場等油氣田,1988年產(chǎn)量最高達722萬噸,隨后兩三年產(chǎn)量維持在600萬噸左右。1999年,油田累計探明石油儲量4.85億噸、天然氣儲量2000億立方米,已累計生產(chǎn)原油9280萬噸、天然氣180億立方米。之后油田應用了大量新技術(shù)維持原油產(chǎn)量,面對國際油價低迷、東濮老區(qū)產(chǎn)能不足、市場競爭壓力增大等困難,中原油田通過挖掘油氣潛力和開發(fā)新區(qū)塊,保持了油氣產(chǎn)量基本穩(wěn)定,所產(chǎn)混合原油為含硫石蠟基原油,蠟含量為18.1%,蠟、重油適合作為催化裂化原料,主要性質(zhì)如表1所示。2017年,油田生產(chǎn)油氣當量為547萬噸,原油產(chǎn)量不足200萬噸。同時,東濮凹陷巖鹽資源豐富,儲量達1400億噸,具有開發(fā)利用價值,鹽化工項目規(guī)劃和論證正在開展。
河南油田。河南油田位于河南省南陽市,主要探區(qū)分布在南陽、泌陽凹陷以及秦嶺、大別山北側(cè),贛南皖北望江、潛江盆地等地,其中南陽凹陷、泌陽凹陷合計探明石油儲量2.7億噸。1971年在南襄盆地南陽凹陷東李灣發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流,1995年河南油田產(chǎn)原油192萬噸,之后十幾年里采取注水、注汽和驅(qū)油等多項新技術(shù),使年產(chǎn)量維持在130萬噸左右。油田的東部11個油區(qū)所產(chǎn)的混合原油為中質(zhì)Ⅱ類,含蠟量為22.98%,凝點高達35℃,與大慶等原油均屬適合作為工業(yè)蠟生產(chǎn)的油種,主要性質(zhì)如表1所示。該油區(qū)所產(chǎn)原油大部分通過魏-荊原油管道輸往荊門石化加工,少部分供應油田所屬的精蠟廠加工。2017年,河南油田生產(chǎn)油氣當量為170萬噸,累計產(chǎn)油超6000萬噸。

河南省化石能源占比較高,未來20年仍將在全省能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導地位。河南省面對石油化工產(chǎn)業(yè)資源不足和轉(zhuǎn)型升級的雙重壓力,應加大外部資源引進力度以推進石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
二 河南省石化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑探討
河南省石油化工產(chǎn)業(yè)主要布局在洛陽、濮陽、南陽三市的石化產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi),經(jīng)過近40年發(fā)展已具備了一定規(guī)模,但大多存在產(chǎn)業(yè)鏈較短、競爭力較弱、“煉強化弱”的問題。隨著市場競爭加劇,亟須探尋適合市場要求的煉油-化工平衡發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級路徑。
(一)石油化工及產(chǎn)業(yè)鏈
石油作為唯一的主要原料,經(jīng)過一系列煉油加工過程,如蒸餾、催化裂化、熱裂化、萃取、精制等,可生產(chǎn)出符合使用要求的石油產(chǎn)品。典型的石油產(chǎn)品類別有燃油類、潤滑油類、化工原料類、瀝青類、石蠟類、石油焦類等,其中燃油類主要包括汽油、柴油、噴氣燃料、重質(zhì)燃料;潤滑油類主要包括內(nèi)燃機和機械油等;化工原料類主要包括乙烯裂解原料、芳烴、烯烴等;瀝青類主要包括道路瀝青、建筑瀝青、防腐瀝青等;石蠟類主要包括微晶蠟、液體蠟、聚乙烯蠟、半精煉蠟和氯化石蠟;石油焦類主要包括針狀焦、海綿焦、彈丸焦和粉焦等。
石油化工主要是由化工原料向下延續(xù)加工。初級化工產(chǎn)業(yè)鏈主要為原油經(jīng)煉制后,形成乙烯、丙烯、丁二烯、芳烴(苯、甲苯、二甲苯)等原料單體,具體初級化工產(chǎn)業(yè)鏈如圖1所示。

進一步的化工產(chǎn)業(yè)鏈可以乙烯、丙烯、苯等繼續(xù)延伸加工形成。以乙烯加工產(chǎn)業(yè)鏈為例,可選擇向聚乙烯、環(huán)氧乙烯、醇酸乙烯、氯乙烯及乙苯-苯乙烯等多個后端延伸,如圖2所示。

芳烴加工產(chǎn)業(yè)鏈也有多種選擇,如通過苯制造異丙苯進而制備聚碳酸酯,甲苯、二甲苯主要用以制取對二甲苯進而發(fā)展滌綸路線等,參見圖3。

其他幾種基礎(chǔ)有機品如丙烯,主要可以走聚丙烯、丙烯腈、異丙醇、異丙苯、環(huán)氧丙烷及丙烯醛(丙烯酸)路線;裂解C4可以制取正丁烯、異丁烯及丁二烯等基礎(chǔ)原料,從而向下游發(fā)
展。目前,在河南省石化產(chǎn)業(yè)中,雖然均有乙烯、丙烯、芳烴產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)案例,但隨著供給側(cè)改革的深化,仍需繼續(xù)技術(shù)改造轉(zhuǎn)型發(fā)展。
(二)煉化轉(zhuǎn)型路徑
河南石油化工產(chǎn)業(yè)是全省經(jīng)濟支柱之一,面臨著日益增大的轉(zhuǎn)型壓力和需求。一是新能源高速發(fā)展,當前河南省非化石能源占能源消費總量比重為8%,與2020年15%的國家發(fā)展目標還有很大距離。二是受民營煉油和山東地煉競爭擠壓,以恒力石化和浙江石化新建煉油項目為代表,民營資本涌入勢頭猛烈,浙江石化在舟山岱山圍墾基地建設煉化一體化項目,一期煉油為2000萬噸/年,2019年將建成投產(chǎn);恒力石化(大連)2000萬噸/年煉化一體化項目已進入生產(chǎn)準備階段。比鄰的山東省有約2億噸的地煉企業(yè)煉油產(chǎn)能,多數(shù)企業(yè)近幾年已經(jīng)取得了原油進口配額,將在河南省搶占和蠶食國有油企的市場。三是河南省石化產(chǎn)業(yè)資源不足而需求旺盛,基礎(chǔ)化工原料大量外調(diào),據(jù)卓創(chuàng)統(tǒng)計,2017年全省從省外調(diào)入的聚乙烯、聚丙烯、精對苯二甲酸等有機化工原料就達209萬噸。
河南省石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在一定短板,其布點較為分散、對后段加工應用支撐能力不足等問題制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。石油化工轉(zhuǎn)型發(fā)展有多種模式,但受現(xiàn)有加工路線、產(chǎn)品市場需求、投資和成本控制等因素的制約,本文結(jié)合河南省后端化工市場需求情況,介紹具有借鑒的兩個典型發(fā)展路線。未來,全省化工應朝著延伸產(chǎn)業(yè)鏈條、增強規(guī)模效能及提升產(chǎn)品附加值的方向發(fā)展。
1.最大量轉(zhuǎn)化和利用的輕烴解決方案(DCC路線)
主要裝置包括常減壓蒸餾、深度催化裂解(DCC)、連續(xù)重整、乙苯和苯乙烯等主要裝置。該配置區(qū)別于以生產(chǎn)成品油為主要目標的典型煉油流程。一般常規(guī)煉廠的成品油產(chǎn)率可達67%~82%,而這一加工流程幾乎不產(chǎn)成品油,其過程就是DCC所發(fā)揮的核心作用,DCC與FCC裝置主要產(chǎn)品產(chǎn)率對比如表2所示。

原料油在DCC裝置中深度轉(zhuǎn)化,富產(chǎn)乙烯、丙烯、丁烯等化工原料,延伸和擴大了下游聚乙烯、苯乙烯、聚丙烯等化工裝置的資源配置,使加工過程獲得了更大的增值空間。
DCC裝置所獲得的汽柴油可作為加氫裂化裝置的原料,經(jīng)過加工所獲得的重石腦油,作為重整裝置的原料,該裝置所產(chǎn)生成油經(jīng)過芳烴抽提等裝置,進一步強化芳烴路線增產(chǎn)PX等芳烴產(chǎn)品,集輕烴加工和芳烴產(chǎn)業(yè)鏈于一身。
2.延伸鏈條的煉化一體化解決方案(乙烯丙烯路線)
建設裝置可包括常減壓蒸餾、渣油加氫、連續(xù)重整、加氫裂化、催化裂化、烷基化以及乙烯裂解、環(huán)氧乙烷/乙二醇、聚乙烯、EVA、聚丙烯、丁二烯等主要裝置。
加工方案以渣油加氫和重油催化裂化為核心。近年來煉油-化工統(tǒng)籌設計的流程、生產(chǎn)主要裝置采用技術(shù)均實現(xiàn)國產(chǎn)化,以高效生產(chǎn)較多油品為目標,化工部分裝置設置兼顧規(guī)模和市場需求,延伸和強化了聚乙烯、聚丙烯、環(huán)氧乙烷/乙二醇、石油芳烴等化工鏈條,加工過程可實現(xiàn)煉化一體化。
方案具備柴汽比可調(diào)、原料適應性強等特點,產(chǎn)品市場適應性強,綜合商品率可達96%以上,柴汽比根據(jù)市場需求較靈活調(diào)節(jié);加工原油的硫含量大于2.0%并且高殘?zhí)?、高金屬含量的進口原油;乙烯原料靈活化,煉油為化工裝置提供輕烴等乙烯裂解原料,裂解原料輕質(zhì)化率可達66%以上;化工裝置主要考慮有競爭力的環(huán)氧乙烷/乙二醇、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)及高密度聚乙烯、聚丙烯等,主要物料情況如表3所示。

三 加快河南省石化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的建議
河南省石油化工轉(zhuǎn)型發(fā)展,要更加珍惜資源利用、注重環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,提高資源保證可靠度,遵循“易油則油、易烯則烯、易芳則芳”,依托煉油發(fā)展化工,高效能提供成品油和化工原料。
(一)堅持大氣污染減排治理
河南省地少人多、資源不足、環(huán)境保護壓力較大,要取得工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與自然環(huán)境共同促進,需要大力推進環(huán)境保衛(wèi)戰(zhàn),實現(xiàn)污染物減排與生態(tài)環(huán)境改善“雙提升”。石油化工產(chǎn)業(yè)的主要任務,一是強化淘汰落后和轉(zhuǎn)型升級工作,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),減少成品油比重,增加化工原料比重;二是完成國六標準車用油品升級置換,保障供應工作,2019年1月1日起實行車用柴油等用油的“三油并軌”;三是做好排放治理工作,大力壓減煤炭消費結(jié)構(gòu),推進非常規(guī)天然氣與石油化工結(jié)
合,做好生產(chǎn)過程VOCs監(jiān)控管控。
(二)提高石油資源利用效率
全球原油儲量大約為1800億噸,近年來年生產(chǎn)原油為41.2億~44.5億噸,全球石油勘探和生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示石油產(chǎn)量正在接近峰值。根據(jù)預測,后石油時代即將到來,石油產(chǎn)量到達峰值后不再隨需求的增長而增長。例如中原油田,年產(chǎn)量最高曾達722萬噸,由于開發(fā)進入中后期,油田采用高科技手段驅(qū)油以穩(wěn)定產(chǎn)量,部分油井所采原油的井口含水率高達95%,資源枯竭形勢嚴峻。
因此,要珍惜石油資源,降低能耗和損耗,提高煉油過程的產(chǎn)品產(chǎn)出率,做到“易油則油、易烯則烯、易芳則芳”。石油化工企業(yè)生產(chǎn)要消滅“火炬”排放,盡最大可能降低加工損耗;最大限度采用節(jié)能技術(shù),工藝加熱爐煙氣設置能量回收設施,做到應收盡收。
(三)推動先進項目規(guī)劃建設
《河南省石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出:河南省石油化工應著力延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,著力提升技術(shù)水平,著力推動集聚發(fā)展,著力深化戰(zhàn)略合作。面對河南省石油化工產(chǎn)業(yè)資源不足、產(chǎn)能偏低、煉小化弱的問題,應積極謀劃現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的發(fā)展,規(guī)劃改造(新建)大煉油、大乙烯項目,通過新建項目帶動石化下游產(chǎn)品和高端石化產(chǎn)品增長,確保能源供應安全;新建煉油項目要達到國家對先進煉油建設的技術(shù)經(jīng)濟、能耗及物耗、質(zhì)量環(huán)保要求;推動石油化工、煤化工、鹽化工融合發(fā)展,進一步提升石化產(chǎn)業(yè)對全省經(jīng)濟發(fā)展的支撐作用。
(四)大力增產(chǎn)高端化工產(chǎn)品
河南省是人口大省、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大省、新興工業(yè)大省,布局和打造石油化工產(chǎn)業(yè)基地必須統(tǒng)籌工農(nóng)業(yè)發(fā)展對能源和化工產(chǎn)品的雙重需要,需立足省情,使項目建設和企業(yè)發(fā)展向更高水平邁進。一方面,河南省的原油資源和煉化產(chǎn)能嚴重不足;另一方面,全國石化產(chǎn)能過剩嚴重,因而省內(nèi)新建及改造項目要做好轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)劃,大力增產(chǎn)高端化工產(chǎn)品,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)成品油升級,提高市場競爭力。
河南省重要石化工業(yè)城市,如洛陽市將依托洛陽石化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)優(yōu)勢,積極推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,打造煉化一體化產(chǎn)業(yè),通過“調(diào)結(jié)構(gòu)、補鏈條”“重轉(zhuǎn)型、延鏈條”“優(yōu)結(jié)構(gòu)、強鏈條”,為全省石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出引領(lǐng)和示范。全省石化產(chǎn)業(yè)應發(fā)揮自身優(yōu)勢,選擇合適的加工流程,提升資源利用價值,不斷提高河南省石化產(chǎn)業(yè)的支撐作用。
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