煉制劣質原油的“新引擎”

    ——《國家能源科技“十二五”規劃（2011～2015）》解讀之二

    世界石油工業經過150多年的發展，容易開采的優質石油資源日益減少，原油品質逐年變重，硫含量、酸值不斷上升，而隨著經濟社會的高速發展，石油消費量持續增長，市場對石油產品不斷輕質化、優質化和清潔化的要求與原油供應重質化和劣質化的矛盾將進一步加劇。

    如何從有限的資源中獲取最大價值，將劣質原油“吃干榨盡”？《國家能源科技“十二五”規劃（2011~2015）》針對石油高效與清潔轉化確立了明確的發展目標和研究方向，并按照“四位一體”的框架，繪制了未來10年有望取得突破的重點技術發展路線圖。

    煉油領域的“必修課”

    劣質原油，即高酸、高硫、重質原油。過去20年中，全球原油硫含量逐漸上升，高酸原油在世界原油供應中的比例從2000年的7.5%增加到2010年的約10％。預計未來20年，國際原油API度將降低0.4個單位，硫含量上升0.11個百分點。未來20～25年，我國平均每年可新增常規石油可采儲量1.8億～2.0億噸，但探明儲量的品位在不斷下降，低滲、超低滲、超稠油儲量所占比重加大。

    自1996年成為原油凈進口國以來，我國的原油對外依存度逐年提高，我國進口原油中有近一半來自原油質量以高硫著稱的中東。1996年至2010年，我國加工的原油平均硫含量逐年上升，進口原油中高硫原油的比例從11.24％增加到39.09％。

    “從當前的形勢看，國內原油需求將延續增長態勢，劣質原油將成為未來新增的主要原油資源。”劣質原油加工技術專家、石油化工科學研究院院長龍軍認為，資源的有限性，意味著立足煉制劣質原油、開發先進的加工與轉化技術，成為未來煉油領域的“必修課”。

    “一方面，原料日益重質化、劣質化使加工難度增大；另一方面，我國經濟發展對高價值石油產品的需求不斷增加，產品要求日益輕質化、清潔化。如何解決這一矛盾，是我國煉油工業面臨的緊迫問題。”龍軍說。

    新中國經過60多年的發展，通過自主研發和對引進技術的消化吸收，煉油工業已基本掌握了現代煉油廠全流程技術，并在煉油新產品開發應用方面穩步推進。原油一次加工能力從建國初期的17萬噸/年發展到2010年的5.12億噸/年，位居世界第二；已建成20個千萬噸級煉油基地，煉化一體化企業的模式日趨成熟。

    作為中國煉油技術研發的先導和主力，中國石化經過多年努力，在建設現代煉油技術平臺上取得顯著成效，形成了催化裂化、加氫家族技術，部分技術達到國際先進水平；煉油催化劑自給率在90％以上，常減壓和焦化裝置完成大型化，已具備利用自有技術建設單系列千萬噸級煉油廠的能力。

“核心技術的研發是關鍵，只有掌握劣質原油的先進加工技術和流程，才能在未來握緊可持續發展的籌碼。”龍軍說。

    尋找差距 打好技術“攻堅戰”

    目前國際上加工劣質原油使用的先進技術主要有焦化、催化裂化、加氫處理、加氫裂化；對于高酸原油，主要是冶金選材和工藝防腐，加強監控；對于重質原油，主要是焦化和重油催化裂化；對于高硫原油，主要是各種加氫技術；部分煉廠采用溶劑脫瀝青，瀝青氣化制氫或IGCC的方法處理劣質原油中最重的部分。

    總體看來，目前我國技術領域有三大難點：一是常規技術靈活加工劣質原油、提高輕質油收率上存在差距；二是煉油工程技術，特別是裝置大型化技術等有差距，難以保證裝置長周期安全平穩運轉；三是煉油環保技術有差距，需要進一步降低SOx（硫氧化物）、NOx（氮氧化物）以及二氧化碳排放量。

    針對這些難點，《規劃》中明確提出：要在“十二五”到“十三五”期間突破超重和超劣質原油加工關鍵技術，完成國5標準油品生產技術的開發，實現煉油輕質油回收率達到80%。同時，規劃了萬噸級劣質油沸騰床加氫示范工程、百萬噸級多產輕質油的催化蠟油加氫與緩和催化裂化集成技術（IHCC）示范工程及建設具有國際先進水平的石油煉制技術研發平臺。

    “目前我國煉廠輕質油收率不到75%，而國外先進水平輕質油收率在80%以上”。專家表示，如果輕質油收率提高5個百分點，按每年我國加工原油4億噸計，每年提高的輕油產量相當于找到一個2500萬噸級以上的大油田。提高輕質油收率不僅能滿足市場需要，而且還能節約寶貴的石油資源。

    龍軍認為，《規劃》表明了國家對劣質原油的加工高度重視，這與煉油領域的發展現狀相吻合，同時也是國家對IHCC等重油加工技術水平的認可。這些示范重點工程在國家的戰略規劃中被寄予厚望，希望能夠通過這些技術的發展使我國煉油技術平臺更加穩固，更好地滿足國家對能源高效轉換、潔凈環保、提升能源產品綜合利用價值的迫切需求。

    打造平臺 保障可持續發展

    在《規劃》中，首次單獨提出了要建設具有國際先進水平的石油煉制技術研發平臺。“轉變技術研發模式勢在必行。”龍軍說，“這是保障石油煉制技術持續發展、保障國家能源安全、滿足未來能源需求的必然選擇。”

    專家指出，中國煉油工業目前已步入“由大到強”的戰略階段。在煉油技術創新的主攻目標上，到了“啃硬骨頭”、解決深層次問題的攻堅階段。在此階段，立足世界煉油技術已經歷150多年發展、各項骨干技術已進入成熟期的實際，未來要取得重大技術創新和跨越式技術進步，必須依靠知識創新，構筑新的知識平臺。

    石油煉制技術研發平臺的建立，是構建《規劃》提出的“四位一體”國家能源科技創新體系的具體實踐。“它是一個技術創新的平臺，同時也是重大技術研究的平臺。新的技術研發成果將通過這個平臺去實現工業化，必然要推動重大技術裝備的開發和重大示范工程的實施。”專家表示，通過這個平臺，將促進世界先進水平和領先水平煉油技術的開發，提升我國石油煉制技術的國際地位和影響力；將更加有利于科技成果轉變成現實的生產力，促進我國煉油技術產學研的結合，推動新技術的工業化進程；打造一支具有創新能力的科研隊伍和可持續發展的創新研發機制。

    作為我國石油煉制技術研發平臺的第一個試點，國家能源石油煉制技術研發中心于2010年落戶中國石化。它以石油化工科學研究院的主力研究室為基礎，圍繞中國煉油工業發展的技術需要，重點開展石油煉制核心技術攻關、關鍵工藝試驗研究、關鍵設備或部件的研制，提供石油煉制技術的技術支撐和技術服務。

    “十二五”期間，中心將在節約資源、保護環境、減少排放和維護國家石油安全方面開展戰略性研究工作。有專家建議，石油煉制技術研發平臺的建設應以重大項目為依托，集中國內相關力量聯合攻關，共同促進成熟技術的推廣應用，避免行業無序競爭。
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