延廷軍(山東勝星化工有限公司,山東 東營 257335)
世界能源格局正在逐漸向低碳化以及綠色化方向發展。并且,國際上很多大型的石油企業也強化了油氣核心優勢,并加大了對新能源以及替代能源業務的重視。我國在發展過程中,煉化產業市場消費逐年增加,結構不斷升級,市場競爭主體也變得越來越多元化。但與此同時,煉油加工能力過剩與成品油消耗增速放緩存在了較大的矛盾。為了可以有效解決這些問題,一定要科學地分析當前煉化技術的現狀,并以此為基礎,明確煉化技術的未來發展趨勢,以便可以更好地應對市場發展。
從能量合理運用的方面分析和研究,煉化行業能夠有效促進我國社會經濟穩定發展。經分析,煉化技術發展與行業進步也有著很大關聯。通過對煉化技術的深入分析可知,我國煉化技術的起步相對較晚,在前期發展過程中,由于國內需求以及政策等層面的差異,致使在煉化技術應用過程中,存在很多弊端,研究較為緩慢,水平遲遲得不到良好提高,致使在后期發展期間,煉化技術滯后于國外一些發達國家。并且,在實際的生產過程中,由于整體技術無法得到及時的更新和升級,致使很多生產設施設備缺乏創新性,加大了能耗,也阻礙了煉化生產效率的進一步提高。依照我國巨大的油氣資源需求現狀剖析,強化對煉化技術的研究以及革新,可以維持國內油氣資源的供需穩定,對國內經濟整體水平的提高有很大促進作用。同時,我國煉化企業的發展階段,所應用的設施設備規模很小,需要消耗大量的能源資源[1]。一般而言,我國煉化企業在生產運營過程中,單一機組規模相對較小,無法實現集成化,最終導致在煉化生產時,機組所消耗的能源資源頗多,整個生產過程無法有效地節約資源,致使能源無法高效使用。
目前,在世界范圍內,煉油能力增速放緩,國內煉油產能過剩的態勢會一直存在。并且,全球煉油行業集中度上升,并向深加工層面發展。與以往的柴油以及汽油需求相比,未來全球石油需求的增長大多會來自石化產品,化工市場的規模會漸漸擴大。預計在2030年,全球化工品市場的產值總量有可能達到70 000億美元[2]。同時,全球煉化產業在布局層面,正在朝著綠色化以及低碳化層面發展,一體化以及清潔化漸漸成為了煉化行業的發展新趨勢。此外,在國內發展過程中,業務競爭主體變得越來越多元化,民營大煉化漸漸崛起,一些外資企業正在涌入到國內市場中,很大程度上加快了國企的投資步伐。
針對煉油技術來說,其發展時間相對較長,大約有150年左右的時間,整體的技術體系較為完善。而隨著時代以及技術的不斷發展,安全環保正在持續升級,再加上劣質重油加工的要求,使得煉油技術在發展過程中,正在朝著清潔燃料生產以及劣質重油加工等方向邁進。在煉油行業技術發展過程中,重油和劣質油的輕質化加工技術一直是研究的重點,同時也是亟待解決的重要難題。新形勢下,浮騰床加氫技術以及懸浮床加氫技術的發展越來越好。對于這類技術來說,原料適應性非常強,連續操的時間較長,具有較高的轉化率。所謂的沸騰床渣油加氫技術,具體是指渣油進料與氫氣在混合之后,從反應器的底部進入,而反應器中的催化劑顆粒則依托于內外循環,使得自身處于沸騰的狀態[3]。對于懸浮床渣油加氫技術而言,則是將減壓渣油餾分與充分分散的催化劑等作為依據,在高溫以及高壓下進一步的產生反應。在對懸浮床加氫技術應用過程中,由于整體的催化劑活性相對較低,再加上固液分離十分困難,致使這一技術在國內以及國外并沒有被大規模的推廣和使用。同時,在具體發展期間,因為高硫石油焦在產品銷售層面有較大的局限性,使得靈活焦化技術在對劣質渣油加工期間,優勢要明顯高于延遲焦化技術。為了可以最大限度地滿足柴油以及汽油質量升級的實際要求,國內以及國外也強化了對清潔燃料生產技術的研究與運用。經分析,汽油主要是降硫以及烯烴等,柴油則是提高十六烷值以及降硫。現階段,應用較為普遍的清潔油品技術有催化汽油脫硫類技術等[4]。并且,在這些技術的實際發展過程中,烷基化是高辛烷值清潔汽油組分生產的技術,發展較為快速,烷基化油的高辛烷值相對較低,零芳烴,并且硫的含量很低。所以,其是國Ⅵ汽油理想調合組分。
當前煉油能力過剩,并且市場競爭越來越激烈。所以,對于煉化企業來說,若想實現快速的轉型升級,能夠朝著可持續的方向發展和邁進,必須要生產優質且低成本的化工原料?,F階段,對于正異構分離技術來說,其主要是將氫石腦油等作為原料,利用液相模擬移動床工藝等手段,合理的對異構以及正構烷烴進行分離,讓石腦油資源能夠得到科學的運用,保證可以真正意義上實現“宜芳則芳、宜烯則烯”的目的。同時,深度催化裂化多產烯烴技術的高效運用,主要是對石蠟基渣油等作為原料,對乙烯以及丙烯的進行生產,整體的反應溫度相對較高。因而,該技術會逐漸成為煉油朝著化工層面轉型的主要技術。
當下,經濟發展速度的不斷加快,再加上消費結構的逐漸升級,化工市場在發展期間,也漸漸朝著原料多元化以及產品功能化等層面方向發展,力求可以有效的對綠色能源進行利用[5]。
在乙烯技術的發展上,蒸汽裂解制乙烯的技術發展時間相對較長,大約有幾十年的發展歷程,整體技術較為成熟。但是,在實際發展階段,尤其是近些年來,該技術并沒有太大的革新,技術的進步主要體現在新材料以及對局部設備的改進層面。
對于原油直接生產烯烴技術來說,在實際的應用過程中,主要是對常減壓蒸餾進行有效的省略,并配合其他煉油裝置,深入的進行融合和優化,以確保流程能夠進一步的簡化,大幅度的對成本進行降低,進而生產出更多的化工原料,如:烯烴、芳烴等。并且,對于聚烯烴技術來說,其在世界范圍內發展較為成熟,并已經漸漸成為了當下較為主流的技術。隨著技術的不斷發展,這種技術也進行了反復的優化和調整,同時向高性能以及低成本等層面方向邁進。研究得知,烯烴聚合技術在發展期間,催化劑仍然是重點,更高活性的茂金屬催化劑則是今后研究的主要方向。對于精細化工技術來說,在國內的發展過程中,中下游制約性技術的發展較為良好,諸如:環氧丙烷綠色工藝技術等,逐漸實現了國產化,尤其是特種高端材料,整體發展越來越好,如POE彈性體等高端合成樹脂。近年來,發展趨勢的重點主要是化工新材料以及專用精細化學品等方面,借助輕烴資源,高效的對綠色以及低碳等化學品進行生產,確保能源在高效利用的同時,還不會對生態環境造成任何的污染。
甲醇制烯烴工藝技術在具體的應用以及發展過程中,可以分為兩類:MTP和MTO。這兩種技術是C1化工新工藝,主要將煤或者天然氣合成的甲醇作為主要的原料,高效的對低碳烯烴進行生產。當下,我國甲醇市場在發展過程中,一直處于較高的位置。而這一現象的存在,也使得社會對于甲醇的投資非常看好。但如若長時間維持這種現象,甲醇產品在未來數10年的發展過程中,必然會存在較為嚴重的市場問題。而甲醇制烯烴技術的應用和推廣,則可以有效的對這一問題進行緩解,從根本上對甲醇市場發展瓶頸現狀加以優化和改進。
時代發展步伐大大邁進,社會經濟水平大幅度提升。但與此同時,生態環境問題也暴露出來。人們加大了對環境問題以及氣候變化等的關注。現階段,世界對于清潔能源以及低成本能耗的需求漸漸增加。經分析,天然氣屬于當下較為關鍵的清潔能源,在全球的消費及貿易量整體上漲。并且,作為支撐行業發展的核心,大型液化天然氣成套技術在發展過程中,擁有的國家相對較少。而隨著十幾年的不斷發展,我國大型液化天然氣產業也得到了飛速發展,圍繞大型液化天然氣接收站以及天然氣液化領域層面,針對業務中有重大生產需求以及難題等,得到了有效解決。結合自主技術的開放以及運用,逐漸實現了大型液化天然氣接收站工藝技術自主化,BOG壓縮機等關鍵設備的國產化。同時,在應用過程中,設備的各項指標都能夠滿足相應的標準,設備相對先進,水平非常高。在未來的發展過程中,能源體系將朝著多元化的方向轉型,并且在很長一段時間內,傳統能源清潔化的利用將會與新能源的開發運用同等重要,天然氣依舊在其中起到非常大的作用。
與此同時,氫能等新型能源的價值也會越來越高。在經濟全球化進程深入推動的新形勢下,全球能源也在經歷著第3次轉型,并且逐漸朝著低碳輕經濟的時代發展,美國以及日本等發達國家相繼制定了氫能國家戰略,在布局范圍層面,涵蓋了很多的產業鏈,如儲氫以及加氫站等。此外,由于能源稟賦效應,我國的經濟來源在未來10年或者更長一段時間內,主要還要依靠棄風棄電或者利用化石燃料制氫為主要途徑。
綜合而言,在能源結構不斷調整以及環保要求日益加強的新時期下,煉化行業發展也受到了很大影響。并且,在未來的發展期間,能源體系也會逐漸朝著多元化方向轉型。同時,國內煉化行業也會朝著高質量方向發展,強化對技術的優化和革新,大力發展綠色化,科學的對資源進行配置,高效的對智能化技術進行利用。