2018/02/28
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(本文轉(zhuǎn)載自《昆侖咨詢》,作者:樂哥)
工信部近日發(fā)布的《2017年石化化工行業(yè)經(jīng)濟運行情況》中提到,2017年石化化工行業(yè)經(jīng)濟運行實現(xiàn)了高速發(fā)展,石化化工行業(yè)完成固定資產(chǎn)投資2.06萬億元,這其中,煉化一體化項目在其中應(yīng)該占據(jù)了不小份額。雖然當(dāng)前國內(nèi)煉化產(chǎn)能呈現(xiàn)嚴(yán)重過剩的趨勢,但在當(dāng)前低油價的大環(huán)境下,不少企業(yè)每個月的利潤就有個把億,煉化企業(yè)掙錢的誘惑使得各方資本仍在躍躍欲試。
那么,在這一趨勢下,擁有多少資本跨過這個行當(dāng)?shù)拈T檻呢?眾所周知,一個煉化企業(yè)有很多不同類型的裝置,這些裝置擔(dān)負整個煉化產(chǎn)業(yè)鏈中的不同職責(zé)。每套裝置新建的資金從幾千萬到幾十億不等。下面樂哥根據(jù)這些年在行業(yè)內(nèi)混跡的經(jīng)驗,告訴大家怎么花這筆錢(如果你是土豪的話… ^_^)。
一、常減壓
首先先來看看煉油裝置的源頭—常減壓裝置(有的地方稱之為蒸餾裝置,或者叫油頭)。常減壓裝置擔(dān)負著將煉廠采購的不同種類原油進行混合加工、切割分離的任務(wù)。常減壓裝置在運行中不帶反應(yīng)過程,是個存粹的物理分離。其主要設(shè)備包括電脫鹽、常壓塔、減壓塔、加熱爐、換熱系統(tǒng)、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(chǎn)品精制裝置等。
常減壓裝置在工藝方面基本大同小異,常減壓工藝的技術(shù)關(guān)注點主要集中在例如減壓深拔、原料劣質(zhì)化、長周期運行、節(jié)能降耗等方面。根據(jù)不同的規(guī)模,常減壓裝置的投資不盡相同,這幾年上得比較多的是1000萬噸/年規(guī)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。如果您囊中羞澀,也可以去投資500萬噸/年的,再小的規(guī)模算經(jīng)濟賬就不劃算了,即便是這樣也得花5個億左右。
二、催化裂化
過去的催化裂化是煉廠中最NB的裝置,因為它的工藝和控制相對復(fù)雜,而且又是煉廠中生產(chǎn)汽柴油的關(guān)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 …。
隨著近些年國家對汽柴油質(zhì)量要求的日益嚴(yán)格,過去靠產(chǎn)品數(shù)量取勝的催化裂化裝置就逐漸退居二線,有的新建企業(yè)甚至都把這個裝置打勾劃掉了…。當(dāng)然作為過去煉廠的當(dāng)家花旦,催化裂化在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)還是很重要的。
催化裂化裝置的主要設(shè)備大概包括反再系統(tǒng)、分餾穩(wěn)定系統(tǒng)、三機、換熱系統(tǒng)、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(chǎn)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?zé)?,剩下的去了焦化生產(chǎn)焦炭。
催化裂化有著不同的工藝包和催化劑組合,根據(jù)不同的設(shè)計條件和規(guī)模,催化裂化從幾十萬噸/年到幾百萬噸/年不等,如果要投催化裂化,像一百多萬噸/年的規(guī)模,手里得有6~7個億,幾百萬規(guī)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,你不準(zhǔn)備個15個億左右你都不好意思。
三、催化重整
催化重整能將石腦油轉(zhuǎn)變成高辛烷值的汽油調(diào)合組份,或是經(jīng)芳烴抽提制取苯、甲苯和二甲苯,同時副產(chǎn)廉價的氫氣。因此,隨著國五國六的汽柴油升級,現(xiàn)在重整裝置比較吃香了。重整裝置主要由原料預(yù)處理、重整反應(yīng)、芳烴抽提、芳烴分離等部分組成。在反應(yīng)部分又分固定床、移動床等,在工藝上分為半再生和連續(xù)再生。當(dāng)然必備的設(shè)備還有加熱爐、機泵、冷換系統(tǒng)、壓縮機系統(tǒng)等。
重整的原料主要是石腦油,也有企業(yè)為了擴大原料來源,摻部分焦化汽油和加氫汽油。近幾年新建的千萬噸以上的大煉化項目,重整裝置上得比較多,一百多萬噸的規(guī)模,根據(jù)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(guī)模,則需要投13~18個億左右。
四、延遲焦化
延遲焦化近些年有點日薄西山,不太受人待見。當(dāng)然也還是有企業(yè),例如部分地方煉廠有投資建設(shè)延遲焦化的打算。焦化工藝相對簡單,設(shè)備包括加熱爐、焦炭塔、分餾系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、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(huán)油、瀝青、脫瀝青焦油等原料,由于原料性質(zhì)差,因此焦化裝置常被冠以煉廠垃圾桶的稱號。
雖然有此說法,但在國內(nèi),焦化技術(shù)領(lǐng)域仍然有一項是短板,那就是針狀焦。貌似國內(nèi)煉廠除了錦州石化之外,鮮有焦化裝置能生產(chǎn)用于煉鋼的優(yōu)質(zhì)針狀焦(國內(nèi)部分企業(yè)能生產(chǎn)煤系針狀焦),目前針狀焦每年仍有一大半左右還是靠國外進口。焦化裝置的投資,100~150萬噸的規(guī)模大體得需要3~4億元左右。
五、加氫精制
隨著國五國六對硫含量等雜質(zhì)要求的日益嚴(yán)格,加氫精制裝置現(xiàn)在顯得比較重要了。國內(nèi)的煉廠,尤其是系統(tǒng)內(nèi)的企業(yè),大部分使用的要么是撫研院的技術(shù),要么是石科院的技術(shù)。在中石油體系,還有石化院的技術(shù),也有企業(yè)使用的是AXENS的PrimeG或PrimeD,或是UOP的工藝包和催化劑。地?zé)挿矫嫦鄬^雜,上述幾家專利商的技術(shù)都有應(yīng)用。加氫精制領(lǐng)域的競爭非常激烈,即便是中石化內(nèi)部的兩家科研單位,撫研院和石科院,也是在互相較著勁。
產(chǎn)品加氫裝置的工藝相對不甚復(fù)雜,玩的主要是催化劑的性能。其裝置規(guī)模主要是與整個煉廠的加工量相配套,小的企業(yè)不到一百萬的規(guī)模,大的則可以到兩三百萬的規(guī)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。
六、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(chǎn)品,只是相比較而言投資較多。國內(nèi)早些年建催化裂化比較多,加氫裂化相對較少,現(xiàn)在的情況慢慢的反過來了。加氫裂化的規(guī)模從也是從幾十萬到一兩百萬不等,現(xiàn)在新建的加氫裂化裝置,一般則是過了百萬的規(guī)模,投資也都是十個億起步。
七、渣油加氫
渣油加氫現(xiàn)在是個香餑餑,很多企業(yè)都搶著上。有了渣油加氫,過去只能用渣油生產(chǎn)不值錢的焦炭,現(xiàn)在則可以把渣油輕質(zhì)化,然后再對輕質(zhì)化的渣油進行處理,使其變成更值錢的汽柴油。在這個領(lǐng)域,國內(nèi)的撫研院和石科院都有自己的技術(shù)。國外公司例如KBR、UOP等也對國內(nèi)市場虎視眈眈。
工藝包方面,渣油加氫分固定床、沸騰床、漿態(tài)床等等,不同的工藝包,其加工設(shè)備和催化劑也差異較大。近些年上馬的渣油加氫裝置,固定床因其工藝成熟,市場份額相對較大。投資方面,200萬噸/年的渣油加氫,需要11~15個億不等,規(guī)模更大的,則需要的資金更多,如果建設(shè)五百萬噸以上規(guī)模的渣油加氫,土豪們需要準(zhǔn)備25~30個億才能搞定。至于固定床之外的漿態(tài)床和沸騰床,由于工藝更復(fù)雜,對設(shè)備和催化劑的要求更高,則同等規(guī)模的渣油加氫,其投資比固定床要高出好幾個億。
八、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(shù),剛剛引進國內(nèi)的時候技術(shù)還不太完善,催化劑也不能自己生產(chǎn)。不過中石化以石科院、SEI和洛陽院為主的科研設(shè)計單位對該技術(shù)在工藝、設(shè)備和催化劑方面進行了持續(xù)不斷的改進,解決了不少技術(shù)難題,現(xiàn)在吸附劑也能自己生產(chǎn)了。目前在該技術(shù)層面,我國已領(lǐng)先了美國不少,順利實現(xiàn)了彎道超車,甚至美國人的S Zorb裝置出了問題,還跑過來找我們解決。
中石化在國五升級的過程中,S Zorb裝置功不可沒,汽油的硫含量能輕松降到10個PPM以下。目前該工藝絕大部分應(yīng)用在中石化系統(tǒng),中石油只有華北石化有應(yīng)用。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(fù)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(tǒng)推廣。SZorb裝置的投資,100~150萬噸級別的裝置,2~3億左右即可搞定。
九、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(jù)了解,全球的烷基化專利商大體有接近十家,樂哥在去年曾就烷基化的工藝、催化劑和市場情況寫過一篇專題《烷基化油的發(fā)展、崛起和未來》,感興趣的朋友可以了解一下。
在當(dāng)下,烷基化的建設(shè)仍然還是以工藝較為成熟的硫酸法為主,不過固體酸法和離子液法也有應(yīng)用。尤其是離子液法,在中石化(九江)和中石油(格爾木)都有應(yīng)用,尤其是中石化后續(xù)還計劃在安慶石化、武漢石化、上海石化再上30萬噸/年的離子液工藝,為離子液的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。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(guī)模的裝置,需投入3~7個億不等。
十、硫磺回收
硫磺和氣分、制氫、MTBE并稱煉油企業(yè)的四小類裝置。硫磺回收和尾氣處理裝置主要由酸性氣預(yù)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(nèi)方面,齊魯石化研究院在硫黃回收催化劑和硫磺回收成套技術(shù)方面比較強,采用其技術(shù)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(shù)已在國內(nèi)200多套裝置應(yīng)用,消除了環(huán)保排放難題,實現(xiàn)了環(huán)保清潔生產(chǎn)。硫磺回收聯(lián)合裝置的投資根據(jù)其規(guī)模的不同而有所差異,10~30萬噸/年的規(guī)模,投資在3~5個億不等。
十一、氣體分離
氣分裝置一般是為催化裂化配套而設(shè)計的,生產(chǎn)方法采用的是一般的蒸餾分離方法進行精密分離,生產(chǎn)純度較高的丙烯、丙烷、異丁烯餾分和丁烯-2及碳-五等產(chǎn)品。氣分裝置工藝相對簡單,因此投資也不大,幾十萬噸規(guī)模的幾千萬到一個億左右,超過百萬噸規(guī)模的一到兩個億不等。
十二、制氫
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(guī)模一般在幾萬標(biāo)立到十幾萬標(biāo)立不等,投資也大體在幾千萬到一個多億范圍內(nèi)。
隨著近幾年國內(nèi)大型煉化一體化項目的建設(shè),以及國家對產(chǎn)品質(zhì)量升級要求的日益嚴(yán)格,煉廠氫氣的用量和對質(zhì)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(fā)展。其中又以煤制氫的發(fā)展最為廣泛。國內(nèi)擬建的十五個煉化一體化項目中,有十一個采用的是煤制氫。煤制氫的投資,10萬標(biāo)立的大約為8~10個億,超過20萬標(biāo)立的,投資則高達20多個億,東西是好東西,就是忒貴了些 …
十三、MTBE
下面說說MTBE。隨著國六標(biāo)準(zhǔn)的實施和來自烷基化、重整裝置的排擠,以及坊間流傳的MTBE帶來地下水污染的擔(dān)憂,這幾年MTBE工藝逐漸被邊緣化。尤其是在2017年9月中旬,國家發(fā)展改革委等十五部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》,要求到2020年全國強制推廣車用乙醇汽油。這則要求給了MTBE工藝致命的一擊,算是壓死駱駝的最后一根稻草。不過話說回來,在投資方面,MTBE的裝置建設(shè)倒是花不了幾個錢,十幾萬噸到二十萬噸的裝置,也就投入不到一個億而已。因此,在地方煉廠,這類裝置比較多。
十四、乙烯
目前國內(nèi)煉油產(chǎn)能急劇過剩,因此不少企業(yè)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(chǎn)聚乙烯、氯乙烯、聚氯乙烯、環(huán)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(chǎn)獲得。在生產(chǎn)乙烯的同時,產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品:丙烯、丁烯、丁二烯和芳烯(苯、甲苯、二甲苯),是石油化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料的主要來源和煉化企業(yè)的重要盈利點。當(dāng)然掙錢的買賣投資肯定不會少,80~100萬噸/年的乙烯裝置,總投資大體為200~300億。
十五、芳烴聯(lián)合
芳烴裝置是化解煉化產(chǎn)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(nóng)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(yè)向上游拓展,基本就是走的芳烴路線。
芳烴聯(lián)合裝置中的PX,近年來是國內(nèi)的敏感詞,不明真相的老百姓鬧騰了幾年,不過隨著政府和各方單位的不斷釋疑,情況慢慢有了好轉(zhuǎn)。值得欣慰的是,不論是在百萬噸乙烯方面,還是在芳烴成套技術(shù)方面,我國都已經(jīng)取得了突破,不會再受制于人。說到投資,100萬噸/年的芳烴聯(lián)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(guī)模更是到了450萬噸/年,投資更為龐大。
十六、結(jié)束語
一個煉化項目,除了核心的裝置之外,當(dāng)然還必須建設(shè)配套的公用工程、罐區(qū)倉儲、環(huán)保配套等設(shè)施,同時在其它方面,還需要電、鉗、儀的內(nèi)容和信息化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的投入。千萬噸煉化企業(yè),人員基本在一千上下,配套的生活、辦公設(shè)施也必須一應(yīng)俱全。這些東東也都是要出真金白銀的。因此,大帳算下來,一千萬噸到兩千萬噸的煉化一體化企業(yè),初期建設(shè)投資需要500~700億左右。以下是近幾年籌建的幾個煉化一體化項目的投資情況:
浙江石化4000萬噸煉化一體化項目 1731億;
恒力石化2000萬噸煉化一體化項目 740億;
盛虹石化1600萬噸煉化一體化項目 776億;
旭陽石化1500萬噸煉化一體化項目 558億;
中沙盤錦1500萬噸煉化一體化項目 695億;
中科煉化1000萬噸煉化一體化項目 590億;
惠州二期1000萬噸煉化一體化項目 466億。