來源:《中國石化》 時間:2023-09-08 14:24
曹建軍
我國的石化行業正處于轉型發展的關鍵期,突出表現在由產業總規模擴張向結構調整轉變,由保障性供給向功能性、差異化、經濟型供需轉變,同時產業約束要素更加相對多元。
我國石化行業面臨多個拐點
改革開放以來,得益于國民經濟快速發展帶來的對成品油和石化產品需求數量的急劇增加,我國石化行業快速發展,其規模、數量的增長可以得到需求端的快速消化,多數產品產能可以很快得到發揮,其間雖伴隨著一定程度的內部競爭,但總體處于階段性平衡狀態,產業發展具有較大的空間。截至2022年底,我國煉油、乙烯、芳烴等標志產能均已達到全球首位,成品油常年維持供需平衡、以少量出口保證國內保障能力和生產經營彈性,近年來乙烯、芳烴當量自給率大幅度提升。
與此同時,我國石化產業也在持續進行產業升級,多數石化企業持續進行技術改造以滿足市場和產業政策需求,落后產能持續退出,產業質量明顯提升。
一是以汽柴油為代表的產品質量不斷提升,部分指標已達到世界先進甚至領先行列。從20世紀90年代開始,我國對車用汽柴油生產設施進行了不間斷的提標改造,利用比西方國家更短的時間實現了更大跨度的質量升級,目前作為質量等級標志物的硫含量指標已處于世界領先水平,柴油標準中個別指標甚至嚴于歐六標準。
二是產業水平快速提升。煉化一體化大幅度加強,煉油、乙烯一體化已成為大型煉化企業的“標配”,千萬噸級煉化一體化企業超過20家,并已衍生出多種形式的煉化一體化;裝置大型化進步明顯,企業平均規模、裝置平均規模大幅度提升;加工水平明顯提升,單位能耗大幅度降低,污染物排放量和強度大幅度降低;自動化控制水平顯著提升,智能制造初見成效。
三是技術水平持續提升。目前我國已擁有一批完全自主知識產權的核心技術和專有技術,具備依靠自有技術成套建設、運營千萬噸級煉油、百萬噸級乙烯/芳烴及部分下游衍生物生產裝置的能力,煉油和基礎化工原料生產擺脫了國外技術的“卡脖子”,部分下游技術已能夠與國外先進水平并駕齊驅,企業科技創新頻出新成果,新產品、新技術不斷涌現,典型煉化技術頻獲國家科技大獎。
四是標桿企業已穩居世界先進行列,先進產能建設穩步推進,能耗、水耗領跑者等示范企業專業水平持續提升,中游企業持續開展技術改造和產能整合以提升競爭力。
五是集原油開采及進口、石化、銷售的改革和市場化規范進程持續推進,為石化產業升級提供助力。
但是,隨著低碳革命、電動革命、數字革命、市場革命的逐步到來,我國石化行業發展將面臨多個拐點,石化新項目建設的欲望和投資沖動與產業需求已逐步錯位,產業升級的傳統慣性已不適用,必須加快調整,轉型發展。去年以來的石化市場頹勢加劇了轉型發展的需求。
拐點一是石油需求將達峰值。受用油結構及各種用油設施消費趨勢影響,在較長的歷史視角下,各種油品消費均呈現上升、穩定、衰減的規律,疊加到石油消費上,目前已處于上升期的末期,即將達峰。而電動革命加速了石油需求的達峰,預計2025年前乘用車實現油電平價,滲透率2022年已達到28%,提前3年實現“十四五”規劃目標,預計2025年提高至35%,這些因素將使石油需求峰值在2025年前后達到接近8億噸的峰值。
拐點二是碳排放需要在2030年前后達峰。受加工量增加、產業鏈延伸、高端化發展等多種增碳排放因素影響,石化行業仍有較大和較長時間的碳排放增量需求,2030年前整體實現碳達峰任務艱巨,必須對加工結構和加工模式進行重大調整。例如《2030年前碳達峰行動方案》規定到2025年國內原油一次加工能力控制在10億噸以內,《關于嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見》要求以“就高不就低”的原則確定行業能效標桿水平,作為企業技術改造的目標方向,對產能規模和產能水平提出了要求,將加速存量不達標產能的迭代升級。
拐點三是能源結構將發生重大變化。受資源稟賦、能源安全、需求趨勢和碳排放政策等多重影響,我國能源總消費量將于2035年前后達峰,同時能源轉型速度加快,非化石能源持續快速增加,2040年前將超越煤炭成為第一大能源。
石化產業轉型發展的核心是高質量發展
在此背景下,我國石化產業轉型發展,一要注重滿足國家需求和政策約束,包括實現“雙碳”目標,強化有效供給,加強科技創新實現科技自立自強,有效破解核心技術的“卡脖子”問題。二要符合市場規律,從產品結構和質量升級方面下大功夫。三要滿足產業自身需要,注重提高加工效率,提升企業競爭力,打造產業特色和比較優勢;注重轉型措施的有效實施,既保證經濟性,又兼顧短期與長期的銜接,平穩過渡;強化產業統籌協同,取長補短,實施耦合、互補發展。
綠色低碳轉型是一項復雜的系統工程,也是轉型升級的首要任務。要強化加工過程的節能和能源結構調整,通過工藝優化、熱集成、低溫位熱利用、高效設備等技術降低裝置能耗,強化綠電綠氫應用,推進電氣化改造,有序開展煤改氣、煤改電,這也是碳達峰階段能夠提供最大貢獻的技術路徑;開展高能耗產能的提標改造或淘汰退出,實施產能置換和整合;發展低碳原料,加大輕烴、生物質的應用,推進化工原料多元化、輕質化,開發天然氣制烯烴、合成氣制化學品等技術,生物質利用要充分考慮資源獲取、技術水平和經濟性,合理布局并與傳統煉化產業有效銜接;發展短流程技術,以工藝提升、流程創新、過程強化、精準可控聚合等技術提高加工效率,降低過程能耗和碳排放,例如通過原油直接制烯烴技術利用輕質原油生產乙烯、丙烯產品,輔以重組分的催化裂解,烯烴收率可以由傳統一體化的不足20%提高到70%左右,單位能耗也大幅度降低;開展廢舊塑料回收循環利用,打通堵點形成完整產業鏈,從而降低基礎化工原料消耗;開發二氧化碳資源化利用技術,通過干重整、綠電耦合等方式消化排放碳并生產化工品;有序布局氫能產業,探索氫能科技、生產、網絡、運營一體化發展,從綠氫煉化、氫能交通兩方面助力打通氫能全產業鏈;加強CCUS(碳捕集、利用與封存)等負碳技術研發、提升、示范和工業應用,為碳中和時期的碳“兜底”打好基礎。
持續提升有效供給能力。控制煉油產能增長,調整優化產品結構,增產航煤、低硫船燃,推進潤滑油基礎油業務高端化、高端石墨材料產業化,開辟高等級道路瀝青、特種油品等高附加值產品;有序推進煉油向化工轉型,增產化工原料,加強煉廠深加工能力;推進化工產品高端化發展,提高重點行業新材料保障能力,加快頂替進口,高端材料不僅帶來高性能需求,其增長率也明顯高過基礎化學品;注重完善和延伸化工產業鏈,提高差異化水平,提高全產業鏈競爭力;強化面向終端、面向客戶的功能性研發和產業銜接,提升供應鏈黏性,供需雙方形成產業提升合力;增加企業生產彈性和操作可調節性,部分產能適當留有余地,提高在市場不確定情形下的適應和調整能力,適當打破傳統的物料平衡、上下游配套的理念,探索新型市場應對策略。
數字化轉型是借助自動化、智能化等信息技術提升流程工業加工效率的有效手段,通過其強大的計算能力和數據信息的高效傳輸特性,可以將工藝機理、裝置狀況、檢驗檢測、流程銜接等進行系統整合,大幅度提升加工效率,降低損耗和消耗,提高加工精度、轉化率和選擇性。例如通過引進并應用機理模型,可使操作參數更接近工藝需求,從而降低能耗物耗;通過自動化降低人工操作的差錯率,提高卡邊操作的精細度和操作的穩定性,提高安全環保水平;通過可視化、信息系統一體化等手段提高信息一致性和交流效率等。
強化科技開發、創新引領。圍繞國家重大戰略科技需求,石化技術進步至少需要在三個層次上持續發力,第一個層次也是最明顯、最急迫地破解關鍵核心技術“卡脖子”問題;第二個層次則是謀求在雙循環格局下,在有別于國際一般性需求的國內特色產業方面,在國外技術儲備覆蓋的薄弱環節取得系統性突破,局部形成領先世界的產品技術體系和標準體系;第三個層次是形成支撐綠色低碳轉型、數字化轉型和新型供給體系的系列技術,包括新型煉化工藝/工程技術、新能源與傳統產業的耦合技術、減碳/零碳/負碳成套技術、煉化智能制造系列技術等。技術進步具有非常大的不確定性,需要提前謀劃、布局,加大改革和激勵力度,研發資源向科技前沿傾斜,為產業轉型做好支撐。
產業轉型發展的核心是高質量發展,石化行業實施轉型發展,要緊緊抓住質量變革、效率變革、動力變革三條主線,做到產業、技術、經濟性協同,統籌國家需求、市場規律、企業競爭力,充分發揮、發展、再造產業的發展力、創造力、調節力、競爭力。(作者系中國石化經濟技術研究院副總工程師兼優化咨詢中心經理)
責任編輯:楊娜
校對:高慧君