随着全球范围内能源结构逐渐转型，油品需求增速放缓，石化产品需求加快，炼油化工一体化已成为石油化工行业的重要发展战略。炼化一体化已从最初的由先建炼油厂为后建石化厂乙烯和芳烃装置提供石脑油原料的简单分散的一体化，发展成为炼油与石油化工物料互供、能量资源和公用工程共享的一种综合紧密的一体化，以提高石油资源的利用效率，降低投资和生产成本，适应油品和石化产品需求变化。与同等规模的炼油企业相比，炼化一体化企业的产品附加值可提高25%，节省建设投资10%以上，降低能耗15% 左右。在新形势下，炼化一体化呈现出一系列新动向和新趋势。
炼化一体化与基地化规模化发展结合更为紧密
全球炼化行业已经形成美国墨西哥湾沿岸、日本东京湾、新加坡裕廊岛、沙特朱拜勒和延布石化工业园等一批世界级炼化基地。其中美国墨西哥湾沿岸是世界最大的炼化工业基地，炼油能力4.6亿吨/年，占美国炼油总能力的52%，其国内95%的乙烯也产于此地， 乙烯总产能达到2700万吨/年。我国环渤海地区、杭州湾地区、惠州大亚湾集中了国内一批较大规模的炼化企业。其中杭州湾石化聚集区集中了国内多家大型炼油和石化企业，炼油能力达到8100万吨/年，乙烯产能395.5万吨/年，分别占国内炼油和乙烯总产能的10.8% 和19.1%。惠州大亚湾石化区更是落户了多家国内外大型炼化一体化企业，预计到2020年，炼油、乙烯生产能力分别达到4000万吨/年、500万吨/年。
我国政府在产业布局规划中也要求新建炼化项目必须建在产业基地内。“十三五”期间在全国范围内新规划了大连长兴岛、上海漕泾、广东惠州、福建古雷、河北曹妃甸、江苏连云港、浙江宁波七大石化产业基地，原则上不再新增布点。近年来新建和规划的的炼化企业均布局在上述基地内，如浙江石化位于浙江宁波渔山岛基地、恒力石化位于大连长兴岛基地。
“控炼增化”将成为炼化一体化发展的新常态
近年来，一方面，全球炼油总产能增长已经趋于平稳甚至停滞，包括我国在内的亚太等部分地区产能已经过剩。另一方面，由于发展中国家经济持续增长和人民生活水平的提高，石化行业仍有较大发展空间，尤其是乙烯、丙烯、芳烃等基础有机化工原料产能不足，化工产品尤其是高端化工产品需求增长。炼化企业需要从大量生产成品油和大宗石化原料转向多产高附加值油品和优质石化原料转型，以进一步拓展炼化行业发展空间。我国政府要求新建炼油项目要按照炼化一体化配置建设，并要求严格控制新增炼油能力、推进落后和低效炼油产能退出，鼓励企业大力发展化工新材料、专用化学品。
从世界范围看，近年来投产和新建的炼化项目绝大部分为大型炼化一体化项目，单独的炼油项目很少。如2019年1月底投产的马来西亚1500万吨/年的RAPID炼化一体化项目，聚烯烃、合成橡胶等石化产品能力高达360万吨/年；2019年3月全面投产的2000万吨/年恒力石化，可将70%的原油转变成芳烃高端石化产品，其余生产汽油、柴油等副产品。
炼化一体化模式向更加多元化拓展
传统的炼化一体化基本上是以炼厂装置在生产汽柴油基础上继续生产乙烯及聚烯烃产品的炼油乙烯一体化模式，自上世纪90年代以来尤其是近几年，随着芳烃需求的上升，炼厂自身对氢气需求及汽电或热电联产的需要，再加上当前及未来电力作为二次能源需求的增长，炼化一体化跨越了炼厂自身范畴，覆盖了化工厂，集成度明显提高，进一步发展出了炼油芳烃一体化、炼油乙烯芳烃一体化、炼油发电蒸汽一体化等多种一体化模式。如正在建设中的4000万吨/年浙江石化项目就是典型的炼油乙烯芳烃一体化模式，炼油能力4000万吨/年、乙烯产能280万吨/年、芳烃产能高达1040万吨/年。埃克森美孚开发与应用了IGCC汽电联产一体化技术，我国福建炼化采用该技术建成了我国首套供氢、供汽和发电的多联产IGCC装置，采用其溶剂脱沥青装置的脱油沥青为原料，生产氢气、超高压蒸汽和发电，并副产氧气和氮气，满足了其1200万吨/年炼化一体化项目的所有电力、蒸汽与40%的氢气需求，产生了良好的经济效益和社会效益。
技术进步推进炼化一体化向纵深发展
随着炼化一体化的深入，相关技术也有了发展。传统炼化一体化技术重新引起了业界关注，如催化裂化多产低碳烯烃技术、催化重整多产芳烃技术及加氢裂化多产乙烯裂解原料技术等，均在新型催化剂开发、降低成本、优化操作等方面取得了一些新进展。如加氢裂化正成为炼化一体化的核心主体技术，通过采用新型催化剂、优化调整工艺流程或工艺条件，广泛用于多产石脑油或加氢尾油，其中轻石脑油、加氢尾油用作乙烯裂解原料，重石脑油用作芳烃原料。更为重要的是，还出现了原油直接裂解制乙烯技术、天然气直接制烯烃/芳烃技术等前沿新技术。埃克森美孚、沙特阿美和沙特基础工业公
司都开发了原油直接裂解制烯烃技术，通过省略常减压蒸馏、催化裂化等主要炼油环节，简化流程、降低投资，以最大化生产化学品为目的，多产烯烃、芳烃等化工原料，化学品转化率可达50%~70%。埃克森美孚已在新加坡建成了全球首套原油直接裂解制乙烯装置，乙烯产能为100万吨/年，成本低于50美元/桶下的裂解原料成本。目前正规划采用该技术在我国惠州建设一套120万吨/年的大型原油直接制乙烯装置。沙特阿美和沙特基础工业公司正在沙特延布建设原油制化学品项目，每年可生产1400万吨化学品，化学品转化率可达到70%。中国石油、沙特基础工业公司和中科院大连化物所正在合作开发天然气直接制烯烃/芳烃技术，与现有的天然气转化的传统路线相比，该技术不需要高耗能的合成气制备过程，缩短了工艺路线，反应过程本身实现了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率可达到100%，一旦开发成功，将推进炼化一体化向天然气、煤化工等领域进一步拓展。
炼化一体化在新形势下，其承载的功能有了很大拓展，呈现了新的模式和发展动向，已成为国内外企业优化资源配置、降低投资和生产成本、提升产品附加值、加快转型升级、提高盈利水平的战略选择，必将在炼化行业的可持续发展中发挥更大的作用。
（作者单位：中国石油石油化工研究院）
