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“中國(guó)煉油企業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。”這是在對(duì)石油化工科學(xué)研究院院長(zhǎng)龍軍采訪過程中，記者反復(fù)聽到的一句話。為何嚴(yán)峻？“一方面要求生產(chǎn)的石油產(chǎn)品越來(lái)越清潔化、輕質(zhì)化，另一方面所加工的原油卻變得越來(lái)越劣質(zhì)化、重質(zhì)化。產(chǎn)品與原料的性質(zhì)相差越大，石油煉制的難度就越大。”龍軍說(shuō)。
產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化和原料劣質(zhì)化之間的矛盾日益加劇
“煉油是應(yīng)用物理或化學(xué)方法，通過脫碳和/或加氫的方式解決原油與石油產(chǎn)品品質(zhì)差距的過程，原油與石油產(chǎn)品之間的品質(zhì)差距大小，決定煉油過程的難易程度。”龍軍介紹說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)石油產(chǎn)品品質(zhì)的要求越來(lái)越高，油品質(zhì)量已與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌并呈高端化趨勢(shì)。我國(guó)2011年已在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)，其中北京、上海、廣州等中心城市已實(shí)施國(guó)4標(biāo)準(zhǔn)，北京市預(yù)計(jì)將在2012年實(shí)行國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)。
然而，與之形成強(qiáng)烈反差的，卻是原油供應(yīng)的日益劣質(zhì)化。在全球大約1.383萬(wàn)億桶原油剩余探明資源中，重質(zhì)原油（瀝青）資源量與常規(guī)原油的比例已經(jīng)達(dá)到5∶1。在未來(lái)20年，原油質(zhì)量總體上呈劣質(zhì)化、重質(zhì)化趨勢(shì)。預(yù)計(jì)從2009到2030年，原油平均API重度還將下降0.4個(gè)單位，平均硫含量還將增加0.11個(gè)百分點(diǎn)。未來(lái)新增原油資源主要為高硫高酸重質(zhì)原油。
“我國(guó)原油資源有限，但對(duì)油品需求巨大，在1993年成為石油凈進(jìn)口國(guó)家、1996年成為原油凈進(jìn)口國(guó)家后，原油對(duì)外依存度一直逐年增加。工信部今年8月2日公布的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)原油對(duì)外依存度已達(dá)55.2%，首次超越美國(guó)，而中國(guó)石化則更是高達(dá)78%。”龍軍說(shuō)，“目前國(guó)際市場(chǎng)油價(jià)居高不下，在這種條件下，能買到的大多是劣質(zhì)原油。多數(shù)中國(guó)煉油企業(yè)不得不用劣質(zhì)、重質(zhì)等難加工的原油去生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、清潔、輕質(zhì)的石油產(chǎn)品。在中國(guó)，煉油是件挺難的事情。”
成本、環(huán)保、安全是劣質(zhì)
原油加工難題
原油劣質(zhì)化、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化必然導(dǎo)致石油煉制過程復(fù)雜化，表現(xiàn)為投資增大、操作費(fèi)用增加、安全隱患增多、管理復(fù)雜度增強(qiáng)、技術(shù)依賴度增大。成本、安全、環(huán)保，這些都是加工劣質(zhì)原油給煉油企業(yè)帶來(lái)的實(shí)際困難。
在煉油過程中，工藝加熱爐、蒸汽鍋爐、催化劑再生等工藝環(huán)節(jié)都會(huì)排放大量二氧化碳。“據(jù)統(tǒng)計(jì)，石油在‘從油井到車輪’全生命周期中所排放的二氧化碳，約有百分之十幾是在煉油過程中排放的，劣質(zhì)原油的加工會(huì)增加排放。劣質(zhì)原油含雜原子多，硫化物、氮化物排放就多；劣質(zhì)原油煉制過程復(fù)雜，流程長(zhǎng)，需要消耗更多的能量，導(dǎo)致更多二氧化碳排放。目前碳排放法規(guī)實(shí)施在即，煉油企業(yè)排放過多的二氧化碳，需要交納更多的碳稅。”龍軍說(shuō)。
安全生產(chǎn)是劣質(zhì)原油加工帶來(lái)的又一難題。高硫、高酸的重質(zhì)原油腐蝕性非常強(qiáng)，被稱為原油中的“帶刺玫瑰”，加工劣質(zhì)原油首先要解決設(shè)備防腐問題。“易受腐蝕是大多數(shù)金屬設(shè)備的‘軟肋’。高酸原油的腐蝕性強(qiáng)，而煉油設(shè)備為了降低投資又多用不耐酸、不耐腐的金屬制造。長(zhǎng)期加工煉制高酸原油，即使是與常規(guī)原油混煉，若疏于檢修保養(yǎng)，不但會(huì)造成設(shè)備的損壞，也容易引發(fā)安全事故，加大企業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)”。
自主開發(fā)獨(dú)創(chuàng)技術(shù)支撐
煉油工業(yè)可持續(xù)發(fā)展
劣質(zhì)原油資源是重要的戰(zhàn)略資源，原油品質(zhì)劣質(zhì)化也是驅(qū)動(dòng)煉油技術(shù)進(jìn)步的“推手”。劣質(zhì)原油加工比例的不斷擴(kuò)大，給石油煉制技術(shù)創(chuàng)新工作提出更新、更高的要求。龍軍介紹，石科院在劣質(zhì)原油加工方面開展了大量卓有成效的工作。
“針對(duì)高酸原油腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，石科院在分子水平上對(duì)腐蝕化合物對(duì)設(shè)備材質(zhì)的腐蝕反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，開發(fā)出更具創(chuàng)新性的脫酸、緩蝕技術(shù)。其中‘高酸原油全餾分催化脫酸和裂化一體化’成套技術(shù)，攻克了高酸原油直接單獨(dú)加工這一世界級(jí)難題，特別是打破了高酸原油采購(gòu)成本低，但設(shè)備投資和加工成本高的怪圈。該技術(shù)流程短，裝置投資與運(yùn)行成本省，該技術(shù)開發(fā)成功為煉油企業(yè)抓住機(jī)會(huì)，提高經(jīng)濟(jì)效益提供了前提。”龍軍介紹說(shuō)。
在渣油加工方面，石科院已開發(fā)出各類渣油分析表征方法和加工技術(shù)，可以依據(jù)技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理原則為煉油企業(yè)選擇適宜技術(shù)以及提供相應(yīng)技術(shù)服務(wù)。同時(shí)，石科院還結(jié)合劣質(zhì)原油的特殊性質(zhì)，根據(jù)揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短、優(yōu)化組合的技術(shù)思路，成功開發(fā)了一批針對(duì)性和可操作性強(qiáng)的各種渣油加工組合技術(shù)。
“石科院將圍繞中國(guó)石化‘做大做強(qiáng)兼顧、更加注重做強(qiáng)做優(yōu)’的發(fā)展戰(zhàn)略，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)一步加快分子水平的煉油技術(shù)研發(fā)。”龍軍說(shuō)，石科院在幾代科技工作者經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)積累的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過在全院范圍內(nèi)開展提煉石油煉制過程中的科學(xué)問題、揭示石油煉制過程技術(shù)細(xì)節(jié)等研究活動(dòng)，集思廣益地提出了“分子水平石油煉制技術(shù)創(chuàng)新”研究開發(fā)模式，旨在通過充分運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)和技術(shù)方法對(duì)傳統(tǒng)煉油技術(shù)進(jìn)行更為深入細(xì)致的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。希望通過這方面的工作，能從中獲得一些新認(rèn)識(shí)，帶來(lái)一些新啟示，給我們所從事的技術(shù)創(chuàng)新提供新的思路，在目前主要依靠市場(chǎng)需求拉動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，通過加強(qiáng)知識(shí)創(chuàng)新和理論創(chuàng)新，推動(dòng)煉油技術(shù)的跨越式進(jìn)步，努力從分子的水平去認(rèn)識(shí)石油、煉制石油、使用石油。
“進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)煉油技術(shù)只有實(shí)現(xiàn)研發(fā)理念和模式的創(chuàng)新，完成由跟蹤模仿為主向突出自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，才能實(shí)現(xiàn)跨越式技術(shù)進(jìn)步，為中國(guó)石化建設(shè)世界一流能源化工公司切實(shí)起到發(fā)動(dòng)機(jī)、推進(jìn)器的作用。”龍軍說(shuō)。 | 
