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    河南省石油化工行业转型发展路径研究

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    一 河南省石油资源和生产情况

    河南省能源消费主要来自煤炭、石油、天然气和非化石能源,2018年全省能源消费总量为2.2亿吨标煤,其中化石能源比重为92%。

    河南省原油资源不足,原油探明储量约为7.8亿吨,主要分布在北部濮阳和西南部南阳两地。河南省原油生产骨干企业主要包括中原油田、河南油田和华北油田。2017年河南省原油产量为283万吨,在国内1.9亿吨原油产量中位列第10。

    中原油田。中原油田位于河南省濮阳市,油田地质构造属渤海湾沉降带的一部分,地质上称为东濮凹陷。从1979年开始大规???,先后发现了文留、濮城、文明寨、文南、胡状、马场等油气田,1988年产量最高达722万吨,随后两三年产量维持在600万吨左右。1999年,油田累计探明石油储量4.85亿吨、天然气储量2000亿立方米,已累计生产原油9280万吨、天然气180亿立方米。之后油田应用了大量新技术维持原油产量,面对国际油价低迷、东濮老区产能不足、市场竞争压力增大等困难,中原油田通过挖掘油气潜力和开发新区块,保持了油气产量基本稳定,所产混合原油为含硫石蜡基原油,蜡含量为18.1%,蜡、重油适合作为催化裂化原料,主要性质如表1所示。2017年,油田生产油气当量为547万吨,原油产量不足200万吨。同时,东濮凹陷岩盐资源丰富,储量达1400亿吨,具有开发利用价值,盐化工项目规划和论证正在开展。

    河南油田。河南油田位于河南省南阳市,主要探区分布在南阳、泌阳凹陷以及秦岭、大别山北侧,赣南皖北望江、潜江盆地等地,其中南阳凹陷、泌阳凹陷合计探明石油储量2.7亿吨。1971年在南襄盆地南阳凹陷东李湾发现工业油气流,1995年河南油田产原油192万吨,之后十几年里采取注水、注汽和驱油等多项新技术,使年产量维持在130万吨左右。油田的东部11个油区所产的混合原油为中质Ⅱ类,含蜡量为22.98%,凝点高达35℃,与大庆等原油均属适合作为工业蜡生产的油种,主要性质如表1所示。该油区所产原油大部分通过魏-荆原油管道输往荆门石化加工,少部分供应油田所属的精蜡厂加工。2017年,河南油田生产油气当量为170万吨,累计产油超6000万吨。

    表1 河南两个油田原油的主要性质

    河南省化石能源占比较高,未来20年仍将在全省能源结构中占据主导地位。河南省面对石油化工产业资源不足和转型升级的双重压力,应加大外部资源引进力度以推进石油化工产业发展。

    二 河南省石化产业转型发展路径探讨

    河南省石油化工产业主要布局在洛阳、濮阳、南阳三市的石化产业集聚区内,经过近40年发展已具备了一定规模,但大多存在产业链较短、竞争力较弱、“炼强化弱”的问题。随着市场竞争加剧,亟须探寻适合市场要求的炼油-化工平衡发展的转型升级路径。

    (一)石油化工及产业链

    石油作为唯一的主要原料,经过一系列炼油加工过程,如蒸馏、催化裂化、热裂化、萃取、精制等,可生产出符合使用要求的石油产品。典型的石油产品类别有燃油类、润滑油类、化工原料类、沥青类、石蜡类、石油焦类等,其中燃油类主要包括汽油、柴油、喷气燃料、重质燃料;润滑油类主要包括内燃机和机械油等;化工原料类主要包括乙烯裂解原料、芳烃、烯烃等;沥青类主要包括道路沥青、建筑沥青、防腐沥青等;石蜡类主要包括微晶蜡、液体蜡、聚乙烯蜡、半精炼蜡和氯化石蜡;石油焦类主要包括针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦等。

    石油化工主要是由化工原料向下延续加工。初级化工产业链主要为原油经炼制后,形成乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃(苯、甲苯、二甲苯)等原料单体,具体初级化工产业链如图1所示。

    图1 化工原料生产流程(炼油生产化工原料)

    进一步的化工产业链可以乙烯、丙烯、苯等继续延伸加工形成。以乙烯加工产业链为例,可选择向聚乙烯、环氧乙烯、醇酸乙烯、氯乙烯及乙苯-苯乙烯等多个后端延伸,如图2所示。

    图2 乙烯加工产业链

    芳烃加工产业链也有多种选择,如通过苯制造异丙苯进而制备聚碳酸酯,甲苯、二甲苯主要用以制取对二甲苯进而发展涤纶路线等,参见图3。

    图3 芳烃加工产业链(苯)

    其他几种基础有机品如丙烯,主要可以走聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、异丙苯、环氧丙烷及丙烯醛(丙烯酸)路线;裂解C4可以制取正丁烯、异丁烯及丁二烯等基础原料,从而向下游发展。目前,在河南省石化产业中,虽然均有乙烯、丙烯、芳烃产业链工业案例,但随着供给侧改革的深化,仍需继续技术改造转型发展。

    (二)炼化转型路径

    河南石油化工产业是全省经济支柱之一,面临着日益增大的转型压力和需求。一是新能源高速发展,当前河南省非化石能源占能源消费总量比重为8%,与2020年15%的国家发展目标还有很大距离。二是受民营炼油和山东地炼竞争挤压,以恒力石化和浙江石化新建炼油项目为代表,民营资本涌入势头猛烈,浙江石化在舟山岱山围垦基地建设炼化一体化项目,一期炼油为2000万吨/年,2019年将建成投产;恒力石化(大连)2000万吨/年炼化一体化项目已进入生产准备阶段。比邻的山东省有约2亿吨的地炼企业炼油产能,多数企业近几年已经取得了原油进口配额,将在河南省抢占和蚕食国有油企的市场。三是河南省石化产业资源不足而需求旺盛,基础化工原料大量外调,据卓创统计,2017年全省从省外调入的聚乙烯、聚丙烯、精对苯二甲酸等有机化工原料就达209万吨。

    河南省石油化工产业发展存在一定短板,其布点较为分散、对后段加工应用支撑能力不足等问题制约了产业发展。石油化工转型发展有多种模式,但受现有加工路线、产品市场需求、投资和成本控制等因素的制约,本文结合河南省后端化工市场需求情况,介绍具有借鉴的两个典型发展路线。未来,全省化工应朝着延伸产业链条、增强规模效能及提升产品附加值的方向发展。

    1.最大量转化和利用的轻烃解决方案(DCC路线)

    主要装置包括常减压蒸馏、深度催化裂解(DCC)、连续重整、乙苯和苯乙烯等主要装置。该配置区别于以生产成品油为主要目标的典型炼油流程。一般常规炼厂的成品油产率可达67%~82%,而这一加工流程几乎不产成品油,其过程就是DCC所发挥的核心作用,DCC与FCC装置主要产品产率对比如表2所示。

    表2 DCC与FCC装置主要产品产率对比

    原料油在DCC装置中深度转化,富产乙烯、丙烯、丁烯等化工原料,延伸和扩大了下游聚乙烯、苯乙烯、聚丙烯等化工装置的资源配置,使加工过程获得了更大的增值空间。

    DCC装置所获得的汽柴油可作为加氢裂化装置的原料,经过加工所获得的重石脑油,作为重整装置的原料,该装置所产生成油经过芳烃抽提等装置,进一步强化芳烃路线增产PX等芳烃产品,集轻烃加工和芳烃产业链于一身。

    2.延伸链条的炼化一体化解决方案(乙烯丙烯路线)

    建设装置可包括常减压蒸馏、渣油加氢、连续重整、加氢裂化、催化裂化、烷基化以及乙烯裂解、环氧乙烷/乙二醇、聚乙烯、EVA、聚丙烯、丁二烯等主要装置。

    加工方案以渣油加氢和重油催化裂化为核心。近年来炼油-化工统筹设计的流程、生产主要装置采用技术均实现国产化,以高效生产较多油品为目标,化工部分装置设置兼顾规模和市场需求,延伸和强化了聚乙烯、聚丙烯、环氧乙烷/乙二醇、石油芳烃等化工链条,加工过程可实现炼化一体化。

    方案具备柴汽比可调、原料适应性强等特点,产品市场适应性强,综合商品率可达96%以上,柴汽比根据市场需求较灵活调节;加工原油的硫含量大于2.0%并且高残炭、高金属含量的进口原油;乙烯原料灵活化,炼油为化工装置提供轻烃等乙烯裂解原料,裂解原料轻质化率可达66%以上;化工装置主要考虑有竞争力的环氧乙烷/乙二醇、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)及高密度聚乙烯、聚丙烯等,主要物料情况如表3所示。

    表3 炼化一体化1000万吨/年投入产出情况

    三 加快河南省石化产业转型发展的建议

    河南省石油化工转型发展,要更加珍惜资源利用、注重环境可持续发展,提高资源保证可靠度,遵循“易油则油、易烯则烯、易芳则芳”,依托炼油发展化工,高效能提供成品油和化工原料。

    (一)坚持大气污染减排治理

    河南省地少人多、资源不足、环境?;ぱ沽洗?,要取得工农业生产与自然环境共同促进,需要大力推进环境保卫战,实现污染物减排与生态环境改善“双提升”。石油化工产业的主要任务,一是强化淘汰落后和转型升级工作,优化产品结构,减少成品油比重,增加化工原料比重;二是完成国六标准车用油品升级置换,保障供应工作,2019年1月1日起实行车用柴油等用油的“三油并轨”;三是做好排放治理工作,大力压减煤炭消费结构,推进非常规天然气与石油化工结合,做好生产过程VOCs监控管控。

    (二)提高石油资源利用效率

    全球原油储量大约为1800亿吨,近年来年生产原油为41.2亿~44.5亿吨,全球石油勘探和生产数据显示石油产量正在接近峰值。根据预测,后石油时代即将到来,石油产量到达峰值后不再随需求的增长而增长。例如中原油田,年产量最高曾达722万吨,由于开发进入中后期,油田采用高科技手段驱油以稳定产量,部分油井所采原油的井口含水率高达95%,资源枯竭形势严峻。

    因此,要珍惜石油资源,降低能耗和损耗,提高炼油过程的产品产出率,做到“易油则油、易烯则烯、易芳则芳”。石油化工企业生产要消灭“火炬”排放,尽最大可能降低加工损耗;最大限度采用节能技术,工艺加热炉烟气设置能量回收设施,做到应收尽收。

    (三)推动先进项目规划建设

    《河南省石油化工产业发展规划》指出:河南省石油化工应着力延伸产业链条,着力提升技术水平,着力推动集聚发展,着力深化战略合作。面对河南省石油化工产业资源不足、产能偏低、炼小化弱的问题,应积极谋划现有产业集聚区的发展,规划改造(新建)大炼油、大乙烯项目,通过新建项目带动石化下游产品和高端石化产品增长,确保能源供应安全;新建炼油项目要达到国家对先进炼油建设的技术经济、能耗及物耗、质量环保要求;推动石油化工、煤化工、盐化工融合发展,进一步提升石化产业对全省经济发展的支撑作用。

    (四)大力增产高端化工产品

    河南省是人口大省、农业生产大省、新兴工业大省,布局和打造石油化工产业基地必须统筹工农业发展对能源和化工产品的双重需要,需立足省情,使项目建设和企业发展向更高水平迈进。一方面,河南省的原油资源和炼化产能严重不足;另一方面,全国石化产能过剩严重,因而省内新建及改造项目要做好转型发展规划,大力增产高端化工产品,延伸产业链,实现成品油升级,提高市场竞争力。

    河南省重要石化工业城市,如洛阳市将依托洛阳石化产业基础和技术优势,积极推进产业转型升级,打造炼化一体化产业,通过“调结构、补链条”“重转型、延链条”“优结构、强链条”,为全省石化产业发展做出引领和示范。全省石化产业应发挥自身优势,选择合适的加工流程,提升资源利用价值,不断提高河南省石化产业的支撑作用。

    标签: 河南省 石油化工行业 生产概况 转型案例 策略建议

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