在全球能源轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)的背景下，我國(guó)煉油行業(yè)正經(jīng)歷前所未有的挑戰(zhàn)與變革。“煉油產(chǎn)能全球第一，但成品油消費(fèi)明顯下降。”中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院院長(zhǎng)李明豐在接受本報(bào)專(zhuān)訪時(shí)，以一組數(shù)據(jù)點(diǎn)明行業(yè)生存壓力。如何在技術(shù)革命深水區(qū)破局?他提出以低成本競(jìng)爭(zhēng)、綠色化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)為核心的發(fā)展路徑，勾勒出傳統(tǒng)煉化行業(yè)的涅槃之路。

低成本突圍：

向技術(shù)要效益 向靈活要市場(chǎng)

　　“我們現(xiàn)在整個(gè)煉油行業(yè)面臨的首要難題是生存發(fā)展的問(wèn)題，低成本對(duì)于煉化企業(yè)而言不是一道選擇題，而是生存題。”李明豐的論斷直指行業(yè)痛點(diǎn)。在產(chǎn)能過(guò)剩與需求萎縮的雙重壓力下，傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化空間成為突破口。

　　在李明豐看來(lái)，低成本突圍的首要任務(wù)是挖掘現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)節(jié)的降本潛力。他以柴油加氫為例，這一環(huán)節(jié)的挖潛頗具代表性。柴油加氫工藝的核心目標(biāo)是脫硫和多環(huán)芳烴飽和，但在實(shí)際操作中，約50%的氫氣消耗源于非必要的單環(huán)芳烴過(guò)度飽和。按當(dāng)前氫氣均價(jià)15000元/噸計(jì)算，單套裝置中30%至50%的氫氣屬于無(wú)效消耗。若采用高選擇性技術(shù)，單套裝置單一運(yùn)行周期內(nèi)成本降幅可達(dá)上億元規(guī)模。“即便是0.1個(gè)百分點(diǎn)的氫耗降低，也能產(chǎn)生千萬(wàn)級(jí)效益。”李明豐為記者算了一筆經(jīng)濟(jì)賬。為此，石科院成功開(kāi)發(fā)出選擇性柴油加氫催化劑和工藝技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)精準(zhǔn)控制反應(yīng)路徑，能夠有效抑制單環(huán)芳烴的無(wú)效飽和，在保證脫硫率與多環(huán)芳烴飽和度的同時(shí)顯著降低氫耗。更重要的是，氫氣生產(chǎn)過(guò)程本身具有高碳排放特性，每節(jié)約1噸氫氣，相當(dāng)于至少減少約10噸二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的雙重突破。

　　除了工藝優(yōu)化，生產(chǎn)靈活性同樣關(guān)乎成本競(jìng)爭(zhēng)力。李明豐告訴記者，油品與化工品市場(chǎng)價(jià)格呈周期性波動(dòng)，不同階段盈利水平差異顯著。對(duì)于煉廠而言，能否在化工品利潤(rùn)較高時(shí)增加化工產(chǎn)品產(chǎn)出，或在油品價(jià)格利好時(shí)提升油品產(chǎn)量，成為衡量其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。因此，實(shí)現(xiàn)靈活煉油、快速響應(yīng)市場(chǎng)變化，是當(dāng)前煉廠維持低成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的核心要素之一。

　　李明豐表示，當(dāng)前，有三類(lèi)技術(shù)能夠有效提升煉廠生產(chǎn)靈活性。一是催化裂解技術(shù)：以新型RTC(重油高效催化裂解)技術(shù)為代表，該技術(shù)專(zhuān)注于重油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烯烴，可依據(jù)市場(chǎng)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu);二是加氫裂化技術(shù)：該技術(shù)具備多樣化產(chǎn)品生產(chǎn)能力，可根據(jù)市場(chǎng)行情靈活選擇生產(chǎn)中間餾分油或石腦油;三是輕烴轉(zhuǎn)化技術(shù)：針對(duì)煉廠中液化氣、C5、C6等低價(jià)值輕烴資源，輕烴靈活轉(zhuǎn)化裝置可通過(guò)調(diào)整操作條件實(shí)現(xiàn)芳烴、乙烷、丙烷及汽油等產(chǎn)品的多樣化生產(chǎn)。這種靈活的產(chǎn)品切換能力能夠賦予煉廠在不同市場(chǎng)場(chǎng)景下的多元運(yùn)營(yíng)模式，有效提升資源利用率與市場(chǎng)適應(yīng)性。

綠色革命：

負(fù)碳技術(shù)重塑產(chǎn)業(yè)基因

　　在“雙碳”目標(biāo)下，煉廠的綠色化已不僅是環(huán)保要求，更是發(fā)展機(jī)遇。李明豐強(qiáng)調(diào)，面對(duì)當(dāng)前煉廠以原油加工為主的現(xiàn)狀，引入低碳、負(fù)碳元素已成為重要發(fā)展方向。當(dāng)前，行業(yè)正圍繞綠電、綠氫、生物質(zhì)能利用及資源循環(huán)利用等領(lǐng)域開(kāi)展系列工作，推動(dòng)煉廠綠色化轉(zhuǎn)型。

　　在綠電制氫方面，石科院重點(diǎn)聚焦質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫技術(shù)。中國(guó)石化新疆庫(kù)車(chē)2萬(wàn)噸/年綠氫示范項(xiàng)目替代塔河煉化一直使用的天然氣制氫，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代油品加工與綠氫耦合，已形成良好示范效應(yīng)。李明豐表示，通過(guò)持續(xù)深化制氫技術(shù)研究，質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)可與傳統(tǒng)堿水制氫技術(shù)形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，尤其在電力波動(dòng)場(chǎng)景下具備更高的操作靈活性，能更好地適應(yīng)新能源電力特性，目前該技術(shù)研發(fā)工作正在穩(wěn)步推進(jìn)。

　　生物質(zhì)能利用是另一個(gè)重要方向。據(jù)李明豐介紹，我國(guó)生物質(zhì)能資源豐富，可利用資源量37億噸，在煉廠應(yīng)用潛力巨大。石科院圍繞生物質(zhì)利用，在可持續(xù)航空燃料(SAF)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛布局，技術(shù)鏈條涵蓋廢棄油脂處理、秸稈氣化、禽畜糞便發(fā)酵及沼氣利用等多個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)全流程技術(shù)開(kāi)發(fā)，探索生物質(zhì)能在煉化領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用路徑。

　　在廢塑料循環(huán)利用方面，面對(duì)我國(guó)每年約1.2億噸的塑料消費(fèi)量(且呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì))以及6300萬(wàn)噸的年退役高分子材料量(其中僅2000萬(wàn)噸實(shí)現(xiàn)物理回收，約4000萬(wàn)噸被焚燒或填埋)，李明豐認(rèn)為退役高分子材料作為優(yōu)質(zhì)碳?xì)滟Y源，現(xiàn)在普遍采用的焚燒填埋處理方式造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。李明豐告訴記者，自2018年起，石科院開(kāi)展了為期7年的廢塑料化學(xué)循環(huán)應(yīng)用研究，針對(duì)地膜、生活垃圾、填埋場(chǎng)垃圾等不同場(chǎng)景開(kāi)發(fā)了多條技術(shù)路線，并且通過(guò)與高校院所的協(xié)同攻關(guān)，正不斷取得技術(shù)突破。

　　“通過(guò)綠電制氫、生物質(zhì)能利用及廢塑料循環(huán)利用等技術(shù)的研發(fā)與實(shí)踐，我們正逐步構(gòu)建煉廠綠色低碳發(fā)展體系，為實(shí)現(xiàn)整個(gè)煉廠的綠色化轉(zhuǎn)型奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”李明豐說(shuō)道。

智能工廠：

數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)全程優(yōu)化

　　“智能化是傳統(tǒng)煉油產(chǎn)業(yè)的‘數(shù)字引擎’。”李明豐說(shuō)，石科院正推進(jìn)全流程數(shù)字孿生系統(tǒng)建設(shè)，與石化盈科合作開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)化軟件平臺(tái)，為煉廠決策打造“數(shù)字底座”。

　　在多家煉廠應(yīng)用的實(shí)時(shí)在線優(yōu)化技術(shù)(RTO)與自主研發(fā)的可視化智能平臺(tái)(VISPRO)，已實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃層到操作層的全流程優(yōu)化。數(shù)據(jù)顯示，某煉廠應(yīng)用智能優(yōu)化技術(shù)后，年增效超8000萬(wàn)元。

　　“未來(lái)煉廠將是‘物理工廠+數(shù)字工廠’的復(fù)合體。”李明豐展望，通過(guò)人工智能與流程工業(yè)深度融合，不僅能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)市場(chǎng)需求、優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，更能推動(dòng)“黑箱操作”向“透明化決策”轉(zhuǎn)變，讓老產(chǎn)業(yè)煥發(fā)新活力。

前沿布局：

在跨界融合中開(kāi)辟新質(zhì)生產(chǎn)力

　　據(jù)李明豐介紹，當(dāng)前，國(guó)內(nèi)煉油煉化技術(shù)聚焦原料高效轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化及產(chǎn)業(yè)鏈延伸三大方向，已取得多項(xiàng)突破性進(jìn)展。

　　在原料高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，可將渣油轉(zhuǎn)化為輕 質(zhì)烯烴的重油高效催化裂解(RT C)技術(shù)是標(biāo)志性成果之一。該技術(shù)通過(guò)創(chuàng)新流程設(shè)計(jì)與催化劑體系，成功實(shí)現(xiàn)渣油輕質(zhì)化，達(dá)成將低品質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品的目標(biāo)。目前，中國(guó)石化已積極布局該技術(shù)，其首套300萬(wàn)噸RTC裝置在安慶石化投運(yùn)已滿兩年。未來(lái)，RTC技術(shù)將有力推動(dòng)煉廠從單一煉油模式向煉油化工一體化轉(zhuǎn)型，成為銜接煉油與化工產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。

　　面對(duì)成品油需求結(jié)構(gòu)變化，柴油高值化利用成為研究熱點(diǎn)。通過(guò)加氫改質(zhì)、芳烴吸附分離等技術(shù)，可將柴油轉(zhuǎn)化為乙烯原料。石科院、中海油研究總院等科研機(jī)構(gòu)正圍繞該領(lǐng)域開(kāi)展攻關(guān)，為解決油品消納問(wèn)題提供技術(shù)支撐。

　　在化工產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面，采用石科院自主研發(fā)的全新己內(nèi)酰胺技術(shù)在中國(guó)石化湖南石化創(chuàng)效成果顯著。該技術(shù)成功打通低成本尼龍-6產(chǎn)業(yè)鏈，即便在己內(nèi)酰胺市場(chǎng)價(jià)格低迷時(shí)期，仍保持良好的邊際效益。

　　展望未來(lái)，更前沿的探索已啟動(dòng)。例如，富含異構(gòu)烷烴的輕烴直接生產(chǎn)烯烴技術(shù)研發(fā)工作正在進(jìn)行，該技術(shù)若實(shí)現(xiàn)突破，有望大幅降低能耗。

　　煉油化工與新能源材料的跨界融合，是新質(zhì)生產(chǎn)力的生動(dòng)實(shí)踐。中國(guó)石化在負(fù)極材料研發(fā)方面已取得顯著成果。以石油焦向負(fù)極焦轉(zhuǎn)型為例，相關(guān)產(chǎn)品因處理能力強(qiáng)、比容量高、質(zhì)量穩(wěn)定，獲得電池企業(yè)認(rèn)可。目前，包括石科院在內(nèi)的多家單位正圍繞負(fù)極材料及瀝青等相關(guān)材料開(kāi)展研發(fā)工作，推動(dòng)煉廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品線向新能源材料領(lǐng)域延伸。

　　“隨著這些工作的深入推進(jìn)，煉廠正從傳統(tǒng)產(chǎn)品線向新能源材料、綠色化工等新興領(lǐng)域進(jìn)行拓展延伸，這正是我們現(xiàn)在努力的方向。”李明豐說(shuō)。

協(xié)同創(chuàng)新：

構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研融合生態(tài)

　　為推動(dòng)科技創(chuàng)新，尤其是原始性創(chuàng)新，石油化工行業(yè)積極與高等院校、科研院所開(kāi)展廣泛合作。以石科院為例，每年運(yùn)行約150項(xiàng)合作課題。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研協(xié)作，企業(yè)得以汲取高校豐富的創(chuàng)新創(chuàng)意，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識(shí)融合與思維突破。部分經(jīng)小試驗(yàn)證可行的創(chuàng)意項(xiàng)目，將進(jìn)入中試階段。作為連接高?？蒲信c產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵樞紐，以石科院為代表的企業(yè)研究院在此過(guò)程中發(fā)揮著核心作用。

　　“中試環(huán)節(jié)對(duì)技術(shù)成果高質(zhì)量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。”李明豐一語(yǔ)道破關(guān)鍵。

　　目前，盡管各地已建成多個(gè)中試基地，多由政府投資建設(shè)并提供場(chǎng)地租賃優(yōu)惠，但僅提供物理空間難以滿足技術(shù)孵化需求。對(duì)此，李明豐表示，中試基地需配備具備中試裝置建設(shè)與運(yùn)營(yíng)、流體力學(xué)研究、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析、裝備設(shè)計(jì)等多領(lǐng)域?qū)I(yè)能力的團(tuán)隊(duì)，才能有效保障中試技術(shù)的完整性與成熟度。

　　據(jù)了解，石科院在天津建設(shè)的中試基地即將投用，該基地一方面承擔(dān)石科院自研技術(shù)的孵化任務(wù)，另一方面承接高校及科研院所小試成功的優(yōu)質(zhì)技術(shù)項(xiàng)目，提供從孵化到產(chǎn)業(yè)化的全流程專(zhuān)業(yè)化服務(wù)，并聯(lián)合設(shè)計(jì)單位完善工藝方案，確保技術(shù)轉(zhuǎn)移的高效性與高質(zhì)量。

　　針對(duì)中試推進(jìn)過(guò)程中面臨的諸多挑戰(zhàn)，國(guó)家已出臺(tái)各項(xiàng)扶持政策，但企業(yè)仍希望能夠進(jìn)一步優(yōu)化。李明豐建議制定更完善的《中試項(xiàng)目安全評(píng)估規(guī)程》，消除模糊地帶。此外，中試產(chǎn)品的市場(chǎng)化應(yīng)用同樣關(guān)鍵，應(yīng)完善相關(guān)規(guī)則，推動(dòng)中試產(chǎn)品盡快投入使用，培育下游市場(chǎng)，加速產(chǎn)業(yè)鏈完整構(gòu)建。

　　“煉油化工產(chǎn)業(yè)大有可為，關(guān)鍵要錨定難點(diǎn)，以‘咬定青山不放松’的韌勁，向深處扎根、向?qū)嵦幇l(fā)力，在原始創(chuàng)新的過(guò)程中勇闖‘無(wú)人區(qū)’。”談 及行業(yè)未來(lái)，李明豐堅(jiān)信，只要堅(jiān)持把科技自立自強(qiáng)作為根本支撐，以創(chuàng)新突破破解“卡脖子”難題，傳統(tǒng)煉化產(chǎn)業(yè)必將在新發(fā)展格局中培育新質(zhì)生產(chǎn)力，為保障國(guó)家能源安全、推 進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略 提 供堅(jiān)實(shí)產(chǎn)業(yè)支撐。