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1、石化产业高质量发展与转型升级中国的石化产业已经告别了产品短缺的时代。2013年是我国炼油行业重要转折的一年,其重要标志就是成品油首次出现净出口。从此,炼油产能结构性过剩趋势开始显现,我国炼油行业随之开启了转型升级之路。今天大宗基础化学品和通用合成材料过剩、结构性矛盾突出、东西部发展水平和管理水平不平衡差距明显,石化行业正处于一个国际国内市场竞争同步加剧的时期,加快转型升级是大势所趋。1.石化产业高质量发展与传统产业转型升级。石化产业的转型升级,首先不能忽视传统产业,因为传统产业是国民经济的基础和基本盘,我国工业结构以传统产业为主,石化产业也是如此。综观世界石化产业已成为一个国家整体技术水平的代
2、表,也已成为支撑高端制造业和战略新兴产业发展重要而关键的领域。一是传统产业高端化转型与升级。因为高端制造业、战略新兴产业以及航空航天和国防军工,都离不开化工新材料及其复合材料和功能化学品的支持和保障。而高性能材料和功能化学品大多都得益于传统产品的转型升级,例如,液晶显示屏和光伏发电用玻璃板的生产过程就离不开纯碱;新能源电池生产过程就离不开磷酸盐、碳酸锂等;很多高纯钠盐、磷酸盐都是医用、食品级、电子级不可或缺的;很多电子化学品、医用的高纯和超纯气体如高纯氨、氟化氢、氮气以及新能源汽车电池用化学品磷酸铁锂、六氟磷酸锂等,都是基础化学品超纯、超净实现或者磷肥企业延伸产业链和产品结构调整都可以实现。很
3、多跨国公司的成功实践,也都是由生产传统化学品转型为高性能材料和特种化学品制造商。杜邦是由一家火药公司转型为今天的新材料和特种化学品公司;帝斯曼是由最初成立时的一家煤炭企业,转型为今天的营养化学品和功能化学品的专业化公司;索尔维是由当时垄断全球市场的一家纯碱生产企业,转型为今天的高性能材料和功能化学品的专业化公司。这些大家熟悉的由传统产业和基础化学品生产企业转型而来的具有全球竞争力的跨国公司,今天为世界电子信息产业、新能源等战略新兴产业以及航天航空、国防军工等领域提供了重要的配套材料和产品。习近平总书记在5月5日召开的第二十届中央财经委员会第一次会议上特别强调,坚持推动传统产业转型升级,不能当成
4、“低端产业”简单退出。二是传统产业的数字化智慧化转型。数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有,正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。数字经济已经成为各国抢占发展制高点、打造国际竞争新优势的重要抓手。石化产业高质量发展,尤其是传统基础石化产品、传统石化基地、老旧石化企业和装置,加快数字化智慧化转型的迫切性和现实性都更为关键。通过数字化智慧化转型和智能工厂、智慧化工园区的试点示范,探索并把握数字化、网络化、智能化方向,促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式,充分发挥数字经济具有高创新性、强渗透性、广覆盖性的特
5、点,明显提高生产效率、降低物耗能耗和废弃物排放,不仅降本增效和提升竞争力,而且可大幅提升管理水平和生产过程的本质安全水平,让数字化转型不仅成为改造提升传统石化产业的重要支点,而且成为助推石化产业高质量发展的重要引擎。三是石化传统原料与产品的生物化转型。也就是生产石化产品和材料由石油、天然气、煤炭等化石资源为原料,向生物质资源为原料转型,生产石化产品和材料的工艺过程向生物技术转型。据OECD预测,未来10年至少有20%以上的石化产品可由生物基产品替代。欧盟工业生物技术远景规划也预测:2030年生物基原料将替代612%的化工原料,3060%的精细化学品将由生物基获得。大家熟悉的的燃料乙醇,以及生物
6、质乙醇脱水制乙烯,进而获得有机化学品和聚乙烯等聚合物。最近有报道,美国的生物技术公司和化学品制造商与鲁姆斯合作,正在开发乙醇脱水制丙烯和全生物基聚丙烯技术,拟议中的建设规模150万吨/年;韩国1G公司和巴西布拉斯科公司也都在研发生物质乙醇脱水制丙烯和聚丙烯的技术。目前看技术基本成熟,只是成本问题有待验证。为应对禁(限)塑令近几年大热的生物可降解材料聚乳酸、聚烷基酸脂等,还有生物法丁二酸、丙二醇、丁二醇、戊二胺以及生物基尼龙、生物基聚酯、生物基聚碳等。最典型、最具代表性、也是技术工艺最成熟、市场竞争力最好的要数杜邦的生物法丙二醇。杜邦公司的生物法1.3丙二醇,不仅产品质量、能耗都优于化学合成工艺
7、,其性能和成本的市场竞争力也更强。不仅用于生产PTT聚酯纤维,而且已在服装、住宅地板、运动用品等方面应用,尤其适用于化妆品等精细和高端领域有着独特的竞争优势。生物法聚丙烯酰胺也是少有的生物法工艺优于化学合成法的一个代表性产品。当前生物法获得医药和农药产品更多一些。因此,传统石化领域的生物化转型,将是未来一个重要方向。2 .原料结构向轻质化转型。石化企业消耗的资源分原料用能和燃料用能。燃料用能方面,在可能的情况下逐步减少煤电和燃煤锅炉、相应地增加天然气发电量和蒸汽锅炉,石化领域的碳排放量就会大幅降低。原料用能方面,上面分析的我国石化产业原料结构主要以原油、煤炭为主的现状,逐步减少煤头合成氨和甲醇
8、、增加天然气为原料的合成氨和甲醇的占比,其碳排放强度分别下降1/3和62%o2030碳达峰行动方案特别强调:引导企业转变用能方式,鼓励以电力、天然气等替代煤炭。调整原料结构,控制新增原料用煤,推动石化化工原料轻质化。工业领域碳达峰行动方案提出:增强天然气、乙烷、丙烷等原料供应能力,提高低碳原料比重;合理控制煤制油气产能规模;推广应用原油直接裂解制乙烯;开发可再生能源制取高值化学品技术。一是制氢原料的轻质化。当前炼化装置、煤化工装置都需要氢气。国内多用煤制氢,而发达国家主要采用天然气制氢,如果将煤制氢都改造为天然气制氢,人们关注的碳排放问题也会大为改善。如果随着技术的进步再进一步改为绿氢,碳排放
9、问题就可以从根本改善。二是炼油装置的原料轻质化。当前炼油装置轻质化转型的主要代表,是炼油过程以轻质原油为原料的原油直接制化学品新工艺。最早实现工业化的跨国公司是埃克森美孚,其裕廊岛的一套IOO万吨/年装置已工业化运营7年多,也是目前世界上唯一一套百万吨级工业化装置,其乙烯成本比传统石脑油工艺低100200美元/吨。目前,沙特阿美、中石化、中石油以及中海油也都相继宣布研发成功这一新技术,并都取得了中试和工业性试验的成果,其中沙特阿美与沙特基础工业公司(SABIC)正在建设工业化装置。三是烯烧原料的轻质化。也就是以轻烧为原料制烯烧,即“十三五”以来发展迅猛的丙烷脱氢制丙烯和乙烷裂解制乙烯,其代表区
10、域就是北美、海湾和东北亚的中国。北美得益于页岩气革命的成功,页岩气富含轻炫中的乙烷,乙烷分离以后经裂解制乙烯,与传统的石脑油裂解工艺相比,流程最短、成本最低,也是最清洁的工艺;海湾地区得益于石油伴生气资源丰富,大量的乙烷和丙烷经分离以后,分别经裂解和脱氢制取乙烯和丙烯,与传统的石脑油裂解相比其竞争力更胜一筹。全球烯烧原料的轻质化转型近10年来呈现加速态势,到2023年世界以轻烧为原料的乙烯占总产能53.5%,其中乙烷裂解占40.3%o中国也及时跟进这一转型趋势和步伐,乙烷裂解制乙烯也被众多国内企业关注,并列入拟建和扩建范畴。但后来因资源禀赋的制约,只有中石油巴州和长庆2套装置列入试点示范,目前
11、已建成投产的只有中石油、新浦化学、万华化学、卫星石化等7套装置。以乙烷或混合轻姓为原料制乙烯的产能为618万吨/年,约占我国乙烯总产能的13.2%o丙烷等轻烧为原料脱氢制丙烯装置快速建设,已建成投产装置二十几套,已形成产能1534.1万吨/年,占我国丙烯总产能的27.1%。其中,2023年投产的17套丙烯装置中就有8套,占了去年新增产能601万吨/年的62%以上;从今年起的未来5年拟新建丙烯装置57套,合计新增产能3604万吨/年。其中,丙烷或轻烧为原料占新增套数的59.6%,占合计产能的65.4%。总体看,国内烯烧原料轻质化转型已得到业界同仁的高度关注。3 .产品结构在“减油增化”中转型。中
12、国的炼油总产能已达9.2亿吨/年,年原油加工量约7亿吨,成品油产量约3.6亿吨,成品油年消费量约3.3亿吨,总体看成品油已现过剩状态。细分看,柴油消费已趋饱和、汽油消费略增、航空煤油仍处上升期。但是,我国消费市场合成树脂去年进口量高于2760万吨、进口量占表观消费量的21.2%,尤其是聚乙烯去年进口量1346.6万吨,进口量占表观消费量的36.9%;聚碳酸酯工程塑料去年进口138.6万吨,进口量占表观消费量的48.3虬另外,有机化学品、专用化学品、特种纤维、高端膜材料、高纯试剂等高端产品每年都有大量进口。当前石化产业这种“大宗基础产品过剩,高性能材料和专用化学品短缺”的现状,要求行业注意以下事
13、项:一是“减油增化”需要把握的大原则。即炼油装置在技术路线选择和设计方案时,产品方案一定要“少产成品油,多产化工新材料和精细化学品”。按照当前成品油消费市场的现状,“减油”也要既立足统一大市场、又立足区域消费市场,汽煤柴合理调控,总量看应尽量少出柴油、适度产出汽油、合理多产航煤和低硫船燃。因此,工业领域碳达峰实施方案已经明确,到2025年“减油增化”取得积极进展,新建炼化一体化项目成品油产量占原油加工量比例降至40%以下。二是实现“减油增化”目标的重要路径。即炼化装置首先就要多产烯烧,因为烯煌是合成化工材料和一系列有机化学品的基本原料,从最新投产的恒力长兴岛、浙石化舟山、盛虹连云港的炼化一体化
14、装置来看,成品油产出率均可控在40%以下。正在建设的裕龙岛一期项目的产品方案中成品油产出率更低一些,看来新建炼化一体化装置“减油增化”相对容易实现。三是已投产的炼化装置和老石化基地如何能够“减油增化”?东部沿海石化基地以及部分拥有千万吨级以上炼油、规模集中度高、管理水平高的老石化基地,要立足已有的炼化一体化规模和产业链水平,充分用足用好已建成和即将建成的炼化一体化装置副产的轻烧原料,认真研究和论证好“减油增化”的路径和措施,增强天然气、乙烷、丙烷等原料供应能力,提高低碳原料比重。可以考虑补充少量石脑油或轻烧资源多产烯烧,有条件的炼化装置和石化基地也可以论证采用“轻质原油直接制化学品新技术”增产
15、烯烧,突出并强化下游产业链的延链、补链、强链。镇海炼化、吉林石化、钦州石化、洋浦炼化、洛阳石化、天津石化等炼化装置和石化基地,新核准的年产百万吨级烯姓的项目为我们提供了可供借鉴的思路。4 .生产过程在绿色低碳中转型。党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。在化石资源大量消耗、温室气体排放持续增加、气候变化不断恶化、人类生存挑战日益严峻的情况下,忽视了绿色化和低碳化,任何产业、任何一家企业不仅不符合高质量发展的要求,而且是不可能持续的。一是过程绿色低碳化的首要举措是节能。实践证明“节能是第一能源,降耗是第一资源”。我国目前总的能耗强度是世界平均水平的15倍、
16、是美国的3倍、欧盟国家平均值的3.8倍、是日本的7.2倍,可见节能减排的潜力巨大。据测算:如果将目前的能耗强度降到0.38吨标煤/万元GDP,其碳排放强度就可降低30%以上;也曾有人测算过:如果我们的能耗水平达到今天日本的水平,我国当前能耗总量不变的情况下、经济总量可再增加2倍。石化企业一定要大力推进清洁生产技术改造和循环化改造,推广先进适用的节能、低碳、节水技术以及废弃物综合利用技术,高度重视各类资源的节约集约利用。二是过程绿色低碳化的路径之一是电气化。即用绿电代替煤电和气电,或者用绿电裂解代替传统的蒸汽裂解(巴斯夫、林德和SAB1C正在合作攻关)、绿电驱动代替蒸汽透平等。这都是生产过程绿色低碳化的有效措施,也是目前国内外都在示范和探索的路径。三是过程绿色低碳化的重要路径是短流程化。炼油短流程化的一个典型代表就是原油直接制化学品新工艺,与传统的工艺相比省去了蒸僧过程。以轻质原油为原料直接获得乙烯,从而流程缩短了,节省了