在中國新建一個煉化一體化項目,需要準備多少資金?十億?百億?千
已有人閱讀此文 - -石化工業是一個強周期行業,其景氣水平與經濟、石油價格密切相關。截止2020年,我國石油和化學工業規模以上企業29624家,實現主營業務收入13.29萬億元,利潤總額6444.4億元,完成固定資產投資2.15萬億元,下降5.9%,占全國工業投資總額的9.4%。
這其中,固定資產投資里建設煉化一體化項目的支出就占了很大一部分,同比下降,也是因為前幾年各地紛紛上馬煉化一體化項目,加上2020年國際局勢動蕩,油國產量大幅增加、經濟下滑需求預期降低等多重因素影響。
我國成品油的需求相對穩定,而我國的石油化工生產的成品油數量急劇增加,導致供大于求,產能過剩。2020年全國成品油產量達到9335萬噸,同比增長2.8%。成品油消費量達到7687萬噸,同比增長0.4%。那么進入2021年,流程君想和大家盤點盤點,新建一個煉化一體化項目,需要建設哪些工藝流程設備,以及資金情況。
常減壓
首先先來看看煉油裝置的源頭—常減壓裝置(蒸餾裝置或叫油頭)。
常減壓裝置將不同種類原油進行混合加工、切割分離的任務。常減壓裝置在運行中不帶反應過程,是個存粹的物理分離。
主要設備包括電脫鹽、常壓塔、減壓塔、加熱爐、換熱系統、塔頂氣壓縮機、機泵等,其切割出的物料去向包括催化裂化/加氫裂化、催化重整、延遲焦化以及產品精制裝置等。
設備金額方面,1000萬噸/年規模的常減壓,投資大概需要8~9個億,1500萬噸/年的常減壓需投入10~12個億。
催化裂化
過去的催化裂化是煉廠中最高大上的裝置,因為它的工藝和控制相對復雜,而且又是煉廠中生產汽柴油的關鍵裝置。因此,在過去的年代,煉廠的一把手很多都是催化裂化出身。
催化裂化裝置的主要設備大概包括反再系統、分餾穩定系統、三機、換熱系統、機泵、余熱鍋爐等等。其主要原料來自常減壓及焦化等裝置,生產出的汽柴油半成品會作為下游汽油、柴油精制裝置的原料。催化油漿一般小部分回煉,剩下的去了焦化生產焦炭。
催化裂化有著不同的工藝包和催化劑組合,根據不同的設計條件和規模,催化裂化從幾十萬噸/年到幾百萬噸/年不等。
設備金額方面,一百多萬噸/年的規模,需要6~7個億元,幾百萬規模的,例如三百多萬噸/年的催化裂化得花10~12個億,五百多萬噸/年的,15個億左右資金規模及以上。
催化重整
催化重整能將石腦油轉變成高辛烷值的汽油調合組份,或是經芳烴抽提制取苯、甲苯和二甲苯,同時副產廉價的氫氣。隨著國五國六的汽柴油升級,現在重整裝置比較吃香。重整裝置主要由原料預處理、重整反應、芳烴抽提、芳烴分離等部分組成。
在反應部分又分固定床、移動床等,在工藝上分為半再生和連續再生。當然必備的設備還有加熱爐、機泵、冷換系統、壓縮機系統等。
設備金額方面,一百多萬噸的規模,根據工藝的選擇不同,大體需要投8~12個億。兩百多萬噸/年到三百多萬噸/年的規模,則需要投13~18個億左右。
延遲焦化
焦化工藝相對簡單,設備包括加熱爐、焦炭塔、分餾系統、換熱系統、壓縮機及機泵等。其原料主要包括直餾渣油、減粘渣油、加氫裂化渣油、裂解焦油和循環油、瀝青、脫瀝青焦油等原料,由于原料性質差,因此焦化裝置常被冠以煉廠垃圾桶的稱號。
設備金額方面,焦化裝置的投資,100~150萬噸的規模大體得需要3~4億元左右。
加氫精制
隨著國六對硫含量等雜質要求的日益嚴格,加氫精制裝置現在顯得比較重要。國內的煉廠,大部分使用撫研院的技術或石科院技術,還有石化院的技術,也有企業使用的是AXENS的PrimeG或PrimeD,或是UOP的工藝包和催化劑。
產品加氫裝置的工藝相對不甚復雜,主要是催化劑的性能。
設備金額方面,其裝置規模主要是與整個煉廠的加工量相配套,小的企業不到一百萬的規模,大的則可以到兩三百萬的規模,投資從2個億到4、5個億不等,相對其它類別裝置而言,投資壓力不大。
加氫裂化
加氫裂化相對于催化裂化而言走的是高大上的路線,同樣與催化裂化一樣吃的是蠟油,但加氫裂化可以直接出合格產品,只是相比較而言投資較多。國內早些年建催化裂化比較多,加氫裂化相對較少,現在的情況慢慢發生變化。
設備金額方面,加氫裂化的規模從也是從幾十萬到一兩百萬不等,現在新建的加氫裂化裝置,一般則是過了百萬的規模,投資也都是十個億起步。
渣油加氫
渣油加氫現在是個香餑餑,有了渣油加氫,過去只能用渣油生產不值錢的焦炭,現在則可以把渣油輕質化,然后再對輕質化的渣油進行處理,使其變成更值錢的汽柴油。
在這個領域,國內的撫研院和石科院都有自己的技術。國外公司例如KBR、UOP等也對國內市場虎視眈眈。
工藝包方面,渣油加氫分固定床、沸騰床、漿態床等等,不同的工藝包,其加工設備和催化劑也差異較大。
設備金額方面,200萬噸/年的渣油加氫,需要11~15個億不等,規模更大的,則需要的資金更多,如果建設五百萬噸以上規模的渣油加氫,需要25~30個億元以上的金額。
至于固定床之外的漿態床和沸騰床,由于工藝更復雜,對設備和催化劑的要求更高,則同等規模的渣油加氫,其投資比固定床要高出好幾個億。
汽油吸附脫硫
汽油吸附脫硫,又名S Zorb,是中石化買斷康菲石油公司的專利技術,中石化以石科院、SEI和洛陽院為主的科研設計單位對該技術在工藝、設備和催化劑方面進行了持續不斷的改進,解決了不少技術難題,現在吸附劑也能自己生產。
S Zorb裝置在工藝上,有催化裂化和催化重整的影子,相對而言,控制也比較復雜,中石化一直在不斷摸索S Zorb裝置的操作模式,為此還特別推出了金陵石化的孫同根操作法在全系統推廣。
烷基化
烷基化是國六汽油升級中的主角,這兩年火得不行。烷基化裝置是所有煉油裝置中工藝和催化劑變化最多的,據了解,全球的烷基化專利商大體有接近十家。
設備金額方面,烷基化裝置,隨著工藝包的不同,其投資也有較大差別。但總體而言,20~50萬噸左右規模的裝置,需投入3~7個億不等。
硫磺回收
硫磺和氣分、制氫、MTBE并稱煉油企業的四小類裝置。
硫磺回收和尾氣處理裝置主要由酸性氣預處理、克勞斯制硫、尾氣處理、尾氣焚燒、液硫脫氣、液硫輸送(成型)幾部分組成,工藝方面普遍采用的是克勞斯(CLAUS)的直流式和分流式工藝。相對硫磺回收而言,尾氣處理工藝則非常多。
國內方面,齊魯石化研究院在硫磺回收催化劑和硫磺回收成套技術方面比較強,采用其技術的硫磺煙氣SO2排放濃度可大幅降低至每立方米100毫克以下,該技術已在國內200多套裝置應用,消除了環保排放難題,實現了環保清潔生產。
設備金額方面,硫磺回收聯合裝置的投資根據其規模的不同而有所差異,10~30萬噸/年的規模,投資在3~5個億不等。
氣體分餾
氣分裝置一般是為催化裂化配套而設計的,生產方法采用的是一般的蒸餾分離方法進行精密分離,生產純度較高的丙烯、丙烷、異丁烯餾分和丁烯-2及碳-五等產品。
設備金額方面,幾十萬噸規模的幾千萬到一個億左右,超過百萬噸規模的一到兩個億不等。
制氫工藝
制氫裝置看是采用催化、焦化干氣制氫還是煤制氫或是天然氣制氫。以催化、焦化干氣為主要原料的制氫是過去常用的工藝。
制氫裝置的規模一般在幾萬標立到十幾萬標立不等,投資也大體在幾千萬到一個多億范圍內。
隨著近幾年國內大型煉化一體化項目的建設,以及國家對產品質量升級要求的日益嚴格,煉廠氫氣的用量和對質量的要求也在與時俱進,因此近些年在制氫方面逐步朝著采用煤制氫或天然氣制氫的方向發展。
設備金額方面,10萬標立的大約為8~10個億,超過20萬標立的,投資則高達20多個億。
芳烴聯合裝置
芳烴裝置是化解煉化產能的另外一條出路。芳烴是重要的有機合成原料,主要用于制取塑料和聚酯纖維的中間體,以及涂料、染料和農藥的原料。近幾年江浙的下游紡織化纖巨頭如恒力、榮盛、恒逸、盛虹等企業向上游拓展,基本就是走的芳烴路線。
目前不論是在百萬噸乙烯方面,還是在芳烴成套技術方面,我國都已經取得了突破,不會再受制于人。
設備金額方面,100萬噸/年的芳烴聯合大約在40~50億上下,200萬噸的大概在100億左右。大連長興島的恒力石化,芳烴規模更是到了450萬噸/年,投資更為龐大。
乙烯裝置
目前國內煉油產能急劇過剩,因此不少企業開始向下游拓展,其中乙烯是一個重要的選項,乙烯主要用于生產聚乙烯、氯乙烯、聚氯乙烯、環氧乙烷和醋酸、乙醇、乙醛、乙二醇、苯乙烯和乙丙橡膠等,各種烯烴和芳烴主要是由乙烯裝置生產獲得。
在生產乙烯的同時,產生大量的副產品:丙烯、丁烯、丁二烯和芳烯(苯、甲苯、二甲苯),是石油化學工業基礎原料的主要來源和煉化企業的重要盈利點。
設備金額方面,80~100萬噸/年的乙烯裝置,總投資大體為200~300億。
所謂的煉化一體化,就是建立煉油與化工企業的聯合,企業將煉油、化工及成品油營銷全面一體化的過程,其核心是實現工廠流程和總體布局的整體化和最優化。與煉化分立模式,煉化一體化主要具有三個方面的優勢。
煉化一體化正從傳統的簡單一體化向縱深集成一體化發展
我國煉化一體化經歷了松散一體化階段、緊密一體化階段和全面一體化階段。如今,煉化一體化正從傳統的煉油向乙烯提供原料的簡單一體化,向煉油化工縱深集成一體化發展,在采用以煉廠裝置在生產汽柴油基礎上繼續生產乙烯及聚烯烴產品的煉油乙烯一體化的傳統模式之外,我國陸續發展了煉油芳烴一體化、煉油乙烯芳烴一體化、煉油發電蒸汽一體化等多種一體化模式。煉化企業從大量生產成品油和大宗石化原料,轉向多產高附加值油品和優質石化原料。
我國政府更是要求新建煉油項目必須按照煉化一體化布局建設,并嚴格控制新增煉油能力、推進落后和低效煉油產能退出,鼓勵發展化工新材料、專用化學品等。
“十三五”期間新規劃七大石化產業基地,煉化行業園區化成為趨勢,十四五時期,大煉化項目仍舊是發展重點。
中國的煉化一體化企業市場規模普遍較大,大多數企業為大中型企業。目前,從經營主體看,我國形成了以中石油、中石化為主,中海油、中國化工、中化、中國兵器、地方煉油、外資及煤基油品企業等多元化市場主體的競爭格局。
隨著全球范圍內能源結構逐漸轉型,油品需求增速放緩,石化產品需求加快,煉油化工一體化已成為石油化工行業的重要發展戰略。
煉化一體化已從簡單分散的一體化發展成為煉油與石油化工物料互供、能量資源和公用工程共享的一種綜合緊密的一體化,成為國內外煉油企業優化資源配置、降低投資和生產成本、提升產品附加值、加快轉型升級、提高盈利水平的戰略選擇。
以上內容,流程君整合了一些業內人士的觀點,歡迎大家討論,若有差錯遺漏之處,還請輕拍,歡迎分享您的觀點,幫助指正。