在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與市場需求多元化的雙重驅(qū)動下,煉油工業(yè)正經(jīng)歷著從“燃料型”向“化工材料型”轉(zhuǎn)變的深刻變革。調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),即提高高附加值化工原料(如烯烴、芳烴)和清潔油品的產(chǎn)率,降低傳統(tǒng)燃料油比例,已成為行業(yè)升級的關(guān)鍵路徑。這一進程的核心驅(qū)動力,正是持續(xù)不斷、面向未來的煉油技術(shù)研發(fā)與實踐。
一、 技術(shù)研發(fā):瞄準結(jié)構(gòu)優(yōu)化的創(chuàng)新前沿
調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的技術(shù)研發(fā)并非單一技術(shù)的突破,而是一個涉及全流程、多技術(shù)協(xié)同的系統(tǒng)工程。當前研發(fā)重點主要集中在以下幾個方向:
- 深度轉(zhuǎn)化與分子管理技術(shù):以重油高效輕質(zhì)化為目標,研發(fā)如沸騰床加氫、懸浮床加氫等劣質(zhì)重油深度轉(zhuǎn)化技術(shù),并融合先進的分子篩催化劑和反應(yīng)工程,實現(xiàn)對石油分子更精準的“裁剪”與“重構(gòu)”,定向生產(chǎn)目標產(chǎn)品。
- 催化裂化/裂解技術(shù)升級:傳統(tǒng)催化裂化(FCC)裝置正通過多產(chǎn)丙烯(MTP)、多產(chǎn)烯烴兼產(chǎn)芳烴(MTO-Ar)等催化劑與工藝革新,轉(zhuǎn)型為重要的化工原料生產(chǎn)單元。蒸汽裂解技術(shù)的原料多元化(如嘗試加氫尾油、輕柴油等)也是研發(fā)熱點。
- 化工型煉廠集成技術(shù):研發(fā)原油直接制化學(xué)品(COTC)或高化學(xué)品收率的集成工藝路線,如將加氫裂化、催化裂解、芳烴聯(lián)合裝置深度耦合,最大化化學(xué)品產(chǎn)出,實現(xiàn)“宜油則油、宜化則化、宜烯則烯、宜芳則芳”的柔性生產(chǎn)。
- 綠色低碳與智能化賦能:技術(shù)研發(fā)必須與減碳目標協(xié)同。這包括氫氣高效低成本制備與循環(huán)利用技術(shù)、過程節(jié)能降耗技術(shù)、以及碳捕集與利用技術(shù)的融合應(yīng)用。利用人工智能、數(shù)字孿生優(yōu)化生產(chǎn)方案,實現(xiàn)基于市場需求的動態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)優(yōu)。
二、 工程實踐:從實驗室到工業(yè)裝置的跨越
技術(shù)的價值在于工業(yè)化應(yīng)用。成功的實踐需要跨越從實驗室小試、中試到百萬噸級工業(yè)裝置放大的重重挑戰(zhàn)。
- 中試驗證與工程化開發(fā):任何新工藝、新催化劑都必須經(jīng)過嚴格的中試驗證,獲取完整的工程數(shù)據(jù),解決反應(yīng)器放大、熱量平衡、結(jié)焦控制等工程問題,形成可靠的設(shè)計包,為工業(yè)示范奠定基礎(chǔ)。
- 現(xiàn)有裝置技術(shù)改造:考慮到投資成本,對現(xiàn)有常減壓、催化裂化、加氫裂化等主力裝置進行針對性技術(shù)改造,是短期內(nèi)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)最經(jīng)濟有效的實踐路徑。例如,更換高性能催化劑、調(diào)整操作苛刻度、增設(shè)產(chǎn)品分離設(shè)施等。
- 大型一體化項目建設(shè):新建大型煉化一體化項目是實踐產(chǎn)品結(jié)構(gòu)根本性調(diào)整的載體。這些項目從設(shè)計之初就貫徹“分子煉油”和“最大化化學(xué)品”理念,通過最先進的技術(shù)組合(如多產(chǎn)烯烴的催化裂解+烯烴轉(zhuǎn)化+芳烴聯(lián)合),實現(xiàn)原油資源價值的高效利用。
- 產(chǎn)研用協(xié)同與風險管控:成功的實踐離不開煉油企業(yè)、研究院所、工程設(shè)計單位及設(shè)備供應(yīng)商的緊密合作。必須對技術(shù)風險、市場風險進行充分評估,尤其是在處理高硫、重質(zhì)等劣質(zhì)原油時,技術(shù)的可靠性與經(jīng)濟性是實踐成功的關(guān)鍵。
三、 未來展望:技術(shù)驅(qū)動下的煉油新形態(tài)
煉油技術(shù)研發(fā)與實踐將繼續(xù)圍繞“結(jié)構(gòu)調(diào)整、價值提升、綠色低碳”三大主題深化。生物質(zhì)、塑料等廢棄物的共煉技術(shù)可能為煉廠提供新的原料選擇;電催化、等離子體等顛覆性裂解技術(shù)有望帶來更高效、更低碳的轉(zhuǎn)化路徑。煉油廠將不再是單一的能源供應(yīng)站,而演進為集成化、智能化、低碳化的先進物料轉(zhuǎn)化與化學(xué)品制造平臺。
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調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的煉油技術(shù)研發(fā)與實踐,是一場關(guān)乎行業(yè)生存與發(fā)展的深度革命。它要求業(yè)界以開放的心態(tài)擁抱創(chuàng)新,以嚴謹?shù)膽B(tài)度推進工程化,以系統(tǒng)的思維構(gòu)建一體化能力。唯有將前沿技術(shù)的研發(fā)突破與扎實穩(wěn)健的工業(yè)實踐緊密結(jié)合,才能推動煉油產(chǎn)業(yè)穿越周期,在能源變革的大潮中重塑競爭力,實現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。