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技术引来聚变效应—我国炼油化工技术与装备“走出去”正逢其时

时间:2024-09-03

□ 文/本刊记者 莫 北



技术引来聚变效应—我国炼油化工技术与装备“走出去”正逢其时

□ 文/本刊记者 莫北

延布炼厂

2000年以来,我国炼化工程企业作为E P C总承包商,负责建设的“一带一路”国家炼化项目已有20多个。

每年“两会”的热点备受业界关注。

今年“两会”期间,全国政协委员、中国工程院院士曹湘洪提出,我国先进的炼油化工技术与装备“走出去”条件成熟,应向国外尤其是“一带一路”国家大力推介,将其打造成继高铁与核电之后的第三张“国家名片”。

这个议案受到了业内“两会”代表、委员支持。

代表、委员建议:“石化企业和装备制造企业应‘抱团出海’。”

从曹湘洪委员的提案中,我们可以看到,“我国炼油化工技术与装备‘走出去’已经具备了充分的实力”。

我国已成为世界石化工业大国,大部分石化产品产能位居世界前列。2014年,我国炼油能力达到7.5亿吨/年,约占全球总能力的15.6%,仅次于美国,位居全球第二位;乙烯能力2043万吨/年,约占全球总能力的13.1%,位居全球第二位;合成树脂、合成橡胶、合成纤维产能合计占世界总产能的35%,均位居世界第一位。

在石化工业快速发展的过程中,我国科技人员坚持自主创新,石化技术水平不断提升,我国已掌握达到世界先进水平和部分达到世界领先水平的炼油、乙烯、芳烃成套技术中,拥有依靠自主技术建设千万吨级炼油厂 、百万吨级乙烯装置和百万吨级芳烃装置能力的有些技术及产品已出口到国外;我国石化装备制造企业已掌握炼油化工特种设备制造技术并积累了丰富的经验,具有为大型炼油、乙烯、芳烃等装置配套制造重大装备的能力。

据悉,2000年以来,我国炼化工程企业作为EPC总承包商,负责建设的“一带一路”国家炼化项目已有20多个,进一步显示了自身强有力的竞争优势,也为我国赢得“一带一路”沿线国家的良好声誉。

进入2016年,两条让我们齿颊留香的行业喜讯更是让我们振奋—

1月20日,作为中国石化首个海外炼化项目—沙特阿美中国石化延布炼厂,在国家主席***和沙特国王萨勒曼共同见证下,举行了投产启动仪式。

中国石化“高效环保芳烃成套技术开发及应用”项目获2015年度国家科学技术进步特等奖。中国成为世界上第三个掌握芳烃成套技术的国家。

这,对处于低油价困境里的石油石化企业,对炼油化工技术与装备“走出去”,都带来了提振动力。

芳烃成套技术是系统复杂、技术密集型的高端技术,是代表国家石油化工发展水平的标志性技术。

四十年磨一剑 一朝见锋芒

“芳烃是化学工业的重要根基。我国从上世纪70年代开始引进芳烃生产装置,为的就是缓解棉粮争地的矛盾,初步实现一人一件‘的确良’的梦想。”

1月7日下午,在“国家科技奖讲堂”系列讲座上,介绍2015年度国家科学技术进步特等奖“高效环保芳烃成套技术开发及应用”项目时,中国石化工程建设有限公司总经理、党委书记、教授级高级工程师孙丽丽一开讲,便让芳烃这个专业化学名词与生活紧密联系在了一起。

“当时主要生产聚酯纤维(涤纶)的原料对二甲苯(PX),解决人民穿衣问题。PX是用量最大的芳烃品种之一,是芳烃工厂的主要产品。”

孙丽丽的第二句话,又让芳烃这个专业化学名词与这两年广被社会抵触的“PX”联系在一起了。

芳烃是化学工业的重要根基之一,广泛用于合成材料以及医药、国防、农药、建材等领域。芳烃成套技术是复杂的系统工程,包括原料精制与精馏、芳烃异构与转化、吸附分离等工艺及工程技术,系统集成度高,开发难度大。之前仅有美国和法国两家著名公司掌握,技术壁垒非常高。

通俗而言,芳烃是炼厂生产汽油的副产品。在芳烃主要三个品种中,PX占比最高,一般占近30%。

这项技术的突破,最为关键的是,破除了PX生产技术长期被国外垄断。目前我国引进技术建设了共计22套PX装置,消耗大量外汇。因此,“开发自主芳烃成套技术成为我国几代石化人的梦想。”中国石化“高效环保芳烃成套技术开发及应用”项目第一完成人戴厚良说。

芳烃成套技术是系统复杂、技术密集型的高端技术,是代表国家石油化工发展水平的标志性技术。为了攻克芳烃核心技术,1972年至2008年,中国石化与中科院及有关高校开展合作研究,为芳烃技术发展奠定了基础。2003年以来,为实现重点跨越、创新引领的目标,科技部、中国石化通过国家973项目、中国石化“十条龙”重大科技攻关等形式给予持续支持。2009年中国石化专门成立了芳烃成套技术攻关组,集科研、设计、建设、生产等单位2000多名技术人员联合攻关。

作为该项目的完成人之一,孙丽丽总结了项目的研发历程:从模仿到跟跑,引进成套技术;从突破到并行,消化吸收再创新;从跨越到领跑,就是今天的创新集成引领。

闵恩泽、袁渭康、何鸣元、袁晴棠、欧阳平凯、谭天伟6位院士对这一项目给予了高度评价,认为芳烃成套技术经过工业实践证明,大型芳烃联合装置主要指标国际领先,经济和社会效益巨大,对推动我国芳烃及相关新兴产业的发展意义重大,是我国石油化工技术领域的里程碑。

这一具有完整自主知识产权的高效环保芳烃成套技术,能够显著提高产品分离效率和芳烃资源利用效率,大幅节能降耗、减少固废排放,具有多项重大创新与突破:

—首创原料精制绿色新工艺。以化学反应替代物理吸附,实现了原理创新,精制剂寿命延长40—60倍,固废排放减少98%;

—首创芳烃高效转化与分离新型分子筛材料。重芳烃转化能力提高70%—80%,资源利用率提高5%,吸附分离效率提高10%;

—集成创新控制方法实现智能控制。实现短时间大流量变化的快速调控,吸附塔压力波动幅度显著降低,确保了装置长周期本质安全与高效精准运行;

—首创芳烃联合装置能量深度集成新工艺。装置运行实现由“需要外部供电”到“向外部输送电”的历史性突破,单位产品综合能耗降低28%;

—创新设计方法与制造工艺实现了关键装备“中国创造”。创新设计并建造了世界规模最大的单炉膛芳烃加热炉和多溢流板式芳烃精馏塔,率先开发了新型结构的吸附塔格栅专利设备,流体混合与分配均匀性显著提高。

2015年8月份,中国石化海南炼化的芳烃联合装置成功运行后,中国石化石油化工科学院副总工程师吴巍向媒体介绍时说:与国内同类装置相比,海南炼化这套设备每生产1吨对二甲苯产品,能耗要低150千克标油。按年产量60万吨计算,每年在降低能耗上就可以节省数亿元。海南炼化这套装置必将以最低的能耗成为全球芳烃联合装置的新标杆。

芳烃产业链贯穿炼油、乙烯、PX、精对苯二甲酸(PTA)、聚酯(PET)、合成纤维、塑料加工等领域,连通化工与纺织两大支柱产业,具有十分重要的地位。中国正在推动企业走出去,并结合“一带一路”愿景,与沿线国家开展产能合作。芳烃成套技术是否能成为“中国制造”新的名片?戴厚良说,多项单元技术已推广至东南亚、东欧等地区,“未来中国炼油和化工技术也将沿着‘一带一路’走出去。”

有媒体报道,我国40年打磨的这把“利剑”技术,日前已获得一家国际著名石油公司的青睐,即将走出国门,在“走出去”“一带一路”建设方面成为“抢手货”。

中国化工学会常务理事洪定一认为,基于我国芳烃成套技术的完整知识产权、先进指标和精益求精的实践,“我们可以像推广中国的高铁技术一样,充分利用我国芳烃成套技术的高效环保竞争优势,在全球推广。”而我国自有芳烃技术走向世界,通过淘汰落后产能赢得定价话语权,对于带动相关制造业和下游相关产业的快速发展,对提升我国经济发展的质量效益、加快结构转型都具有重要意义。

创新设计并建造了世界规模最大的单炉膛芳烃加热炉和多溢流板式芳烃精馏塔,率先开发了新型结构的吸附塔格栅专利设备,流体混合与分配均匀性显著提高。

技术之基助力“走出去”“走上去”

低油价下寻求企业的经营突破,没有科技利器是行不通的。

可以说,进入新世纪以来,我国石化企业正是凭借着不断突破创新的技术领域带来的聚变效应,一直在加大“走出去”步伐,其中“一带一路”沿线国家是合作重点地区。

“一带一路”遇上中东国家“向东看”,为这股“东西靠拢”潮流注入了新动力,碰撞出无限的商机。

最是值得浓墨重彩的是,今年1月,在中国国家主席***访问沙特期间,中国石化与沙特阿美完成多项合作。

1月19日,中国石化和沙特阿美签署战略合作框架协议。根据协议,双方将共同提升沙特阿美向中国石化供应原油的竞争力,并积极探索在油气服务、炼油、化工、原油供应、成品油销售、石油服务、石化服务、科技研发、新能源等其他领域世界范围内的合作。

1月20日,作为中国石化首个海外炼化项目,沙特阿美中国石化延布炼厂举行了投产启动仪式。延布炼厂是中国在沙特最大的投资项目,总投资近100亿美元,设计原油加工能力约为2000万吨/年,主要出口至欧洲和亚洲市场。

1月21日,中国石化中东研发中心在沙特阿拉伯王国达兰技术谷举行奠基仪式。该研发中心以基础性、前瞻性和应用技术研究为主。

东濒波斯湾,西临红海的沙特阿拉伯是我国所倡导的“一带一路”战略中的重要国家。业内这样评价,“延布炼厂这一具有里程碑意义的项目,必将对巩固和加深中沙两国经贸合作和传统友谊起到重要促进作用。而中国石化具有领先的炼油化工技术和工程建设能力,自主研发的芳烃成套技术具有技术先进、成本合理等优势,也必将在‘一带一路’沿线区域引来‘榕树效应’。”

对于沙特阿美来说,转型成为全球第一大炼油商是其近年来的努力方向。沙特阿美公司董事长范礼赫说:“中国是沙特最大的贸易伙伴,沙特阿美很荣幸地成为中国第一大能源供应商。延布炼厂是中国石化与沙特阿美之间合作共赢的产物,也是沙特阿美拓展和多元化国内和国际资产组合战略的一部分。”

“一带一路”遇上中东国家“向东看”,为这股“东西靠拢”潮流注入了新动力,碰撞出无限的商机。

就炼油化工而言,随着受加工原料质量的变化、市场对产品需求的变化,以及日益严格的环保要求的驱动,技术创新焦点集中在传统的清洁燃料、重油加工技术的更新换代,以及传统技术与各种高新技术的集成应用上,未来的技术将更多地向着多学科集成、综合一体化解决方案发展。而炼厂大型化和装置规模化的趋势,对炼厂整体技术水平和运营管理的要求也在迅速提高,尤其是对一些超大型炼厂和新建大型炼厂来说,为充分发挥规模效益,有效利用资源,必须从总体上合理布局装置结构,采用先进技术,提高经济效益。其中,重点措施之一是要把近10年来形成的重要战略接替技术全面推广应用。

所谓“祸兮福所倚”。

受低油价的影响,国际油气市场的格局正在发生新变化。应当说,目前石油石化行业面临的困难前所未有,但机遇也是千载难逢。低油价使下游生产企业的原料成本和操作成本大幅下降,对石化企业特别是大型炼化一体化的石化基地是重大利好,炼厂竞争回归到依靠规模和实力取胜的时代。而我国几十年积累、创新、发展的炼化技术为走出去、走上去奠定了基础。

《烃加工》杂志发布的《2016年全球烃加工业市场数据预测》数据显示,当前全球炼油、天然气加工/液化天然气和石化等领域有逾1.5万亿美元的项目正在建设。其中,全球逾2500个炼化项目处于规划、工程或建设阶段,近60%的项目处于预建设阶段。《烃加工》杂志的建设统计数据库正在跟踪全球近800个活跃的炼油项目,这些项目的总投资接近6500亿美元。

在石化领域,《2016年全球烃加工业市场数据预测》认为,全球石化工业在2020年前将继续保持增长。全球化工行业将见证亚太和中东地区发展中国家的持续增长。这些地区正大量投资建设石化生产装置以满足增长的需求,以及实现产品多元化的战略。

我们应该看到,中东、俄罗斯、中亚等“一带一路”沿线油气资源国,为降低本国经济对油气资源的过度依赖,正在加快产业结构调整,推进石化产业发展,规划建设了一批大型炼油和化工项目。根据资料统计,未来5年,中东海湾国家在建和拟建的炼油能力达9500万吨/年、石油化学品产能达5400万吨/年;未来10年,俄罗斯将建设6座世界级乙烯装置及下游衍生物装置。这些国家与中国关系友好,有加快发展经济、调整经济结构的强烈愿望,对炼油化工技术装备有巨大的市场需求。

实践已经证明,能源领域合作是“一带一路”沿线国家最具合作基础且合作前景广阔的领域。到2015年底,我国石化企业已投资了沙特延布炼油厂、哈萨克斯坦PK炼油厂等11个海外炼化项目,合计炼油能力为7660万吨/年,其中中方权益能力5317万吨/年;在新加坡独资建设了8万吨/年润滑油(脂)项目,参与了印尼、阿联酋、荷兰油品和石化产品仓储项目;购买了俄罗斯西布尔公司10%股权,投资了俄罗斯4.25万吨/年丁腈橡胶项目,其中中方参股25%,权益能力为1.06万吨/年。

全球石油供需态势的宽松和石油需求中心的转移,推进了炼油布局的加速调整。鉴于此,从落实国家“一带一路”战略、带动沿线国家经济发展、提高我国石化产业及装备制造业国际竞争能力等方面考虑,曹湘洪提出如下建议:

一是借助“一带一路”战略实施,加大炼油化工技术与装备向外推介力度。在国家领导人重大外交活动中,像推介高铁、核电一样,将我国炼油化工技术与装备作为中国“走出去”的名片,向沿线国家进行推介,提高我国炼油化工技术与装备的国际影响力,推动炼化工艺技术与装备出口。

二是金融等部门加大炼油化工技术与装备“走出去”的财税政策支持力度。支持国内企业以带资承包的方式获得“一带一路”沿线国家的炼化项目,国家给予相应的税收优惠,增强我国企业“走出去”积极性。

三是以项目为载体,鼓励石化企业和装备制造企业“抱团出海”。大型炼化项目涉及多个产业、带动性强,国家宜统筹协调石化企业、装备制造企业和设计施工企业,以项目为载体,石化企业牵头,与装备制造企业、工程设计企业一起“抱团出海”,打造利益共同体,承接建设“一带一路”沿线国家大型炼化项目。

四是支持中国企业与“一带一路”国家有关企业组成联合体。共同开拓第三方市场,提高我国石化企业和装备制造企业的国际竞争力。

支持中国企业与“一带一路”国家有关企业组成联合体。共同开拓第三方市场,提高我国石化企业和装备制造企业的国际竞争力。

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