变压吸附技术领航者
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新建炼化企业需要多少亿?你想知道的全在这里!
发布者:admin 2018-02-28 | 840

(本文转载自《昆仑咨询》,作者:乐哥


工信部近日发布的《2017年石化化工行业经济运行情况》中提到,2017年石化化工行业经济运行实现了高速发展,石化化工行业完成固定资产投资2.06万亿元,这其中,炼化一体化项目在其中应该占据了不小份额。虽然当前国内炼化产能呈现严重过剩的趋势,但在当前低油价的大环境下,不少企业每个月的利润就有个把亿,炼化企业挣钱的诱惑使得各方资本仍在跃跃欲试。


那么,在这一趋势下,拥有多少资本跨过这个行当的门槛呢?众所周知,一个炼化企业有很多不同类型的装置,这些装置担负整个炼化产业链中的不同职责。每套装置新建的资金从几千万到几十亿不等。下面乐哥根据这些年在行业内混迹的经验,告诉大家怎么花这笔钱(如果你是土豪的话… ^_^)。


一、常减压


首先先来看看炼油装置的源头—常减压装置(有的地方称之为蒸馏装置,或者叫油头)。常减压装置担负着将炼厂采购的不同种类原油进行混合加工、切割分离的任务。常减压装置在运行中不带反应过程,是个存粹的物理分离。其主要设备包括电脱盐、常压塔、减压塔、加热炉、换热系统、塔顶气压缩机、机泵等,其切割出的物料去向包括催化裂化/加氢裂化、催化重整、延迟焦化以及产品精制装置等。

常减压装置在工艺方面基本大同小异,常减压工艺的技术关注点主要集中在例如减压深拔、原料劣质化、长周期运行、节能降耗等方面。根据不同的规模,常减压装置的投资不尽相同,这几年上得比较多的是1000万吨/年规模的常减压,投资大概需要8~9个亿,1500万吨/年的常减压需投入10~12个亿。如果您囊中羞涩,也可以去投资500万吨/年的,再小的规模算经济账就不划算了,即便是这样也得花5个亿左右。


二、催化裂化

过去的催化裂化是炼厂中最NB的装置,因为它的工艺和控制相对复杂,而且又是炼厂中生产汽柴油的关键装置。因此,在过去的年代,炼厂的一把手很多都是催化裂化出身 …。

随着近些年国家对汽柴油质量要求的日益严格,过去靠产品数量取胜的催化裂化装置就逐渐退居二线,有的新建企业甚至都把这个装置打勾划掉了…。当然作为过去炼厂的当家花旦,催化裂化在相当长的一段时间内还是很重要的。

催化裂化装置的主要设备大概包括反再系统、分馏稳定系统、三机、换热系统、机泵、余热锅炉等等。其主要原料来自常减压及焦化等装置,生产出的汽柴油半成品会作为下游汽油、柴油精制装置的原料。催化油浆一般小部分回炼,剩下的去了焦化生产焦炭。

催化裂化有着不同的工艺包和催化剂组合,根据不同的设计条件和规模,催化裂化从几十万吨/年到几百万吨/年不等,如果要投催化裂化,像一百多万吨/年的规模,手里得有6~7个亿,几百万规模的,例如三百多万吨/年的催化裂化得花10~12个亿,五百多万吨/年的,你不准备个15个亿左右你都不好意思。


三、催化重整

催化重整能将石脑油转变成高辛烷值的汽油调合组份,或是经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,同时副产廉价的氢气。因此,随着国五国六的汽柴油升级,现在重整装置比较吃香了。重整装置主要由原料预处理、重整反应、芳烃抽提、芳烃分离等部分组成。在反应部分又分固定床、移动床等,在工艺上分为半再生和连续再生。当然必备的设备还有加热炉、机泵、冷换系统、压缩机系统等。

重整的原料主要是石脑油,也有企业为了扩大原料来源,掺部分焦化汽油和加氢汽油。近几年新建的千万吨以上的大炼化项目,重整装置上得比较多,一百多万吨的规模,根据工艺的选择不同,大体需要投8~12个亿。两百多万吨/年到三百多万吨/年的规模,则需要投13~18个亿左右。


四、延迟焦化

延迟焦化近些年有点日薄西山,不太受人待见。当然也还是有企业,例如部分地方炼厂有投资建设延迟焦化的打算。焦化工艺相对简单,设备包括加热炉、焦炭塔、分馏系统、换热系统、压缩机及机泵等。其原料主要包括直馏渣油、减粘渣油、加氢裂化渣油、裂解焦油和循环油、沥青、脱沥青焦油等原料,由于原料性质差,因此焦化装置常被冠以炼厂垃圾桶的称号。

虽然有此说法,但在国内,焦化技术领域仍然有一项是短板,那就是针状焦。貌似国内炼厂除了锦州石化之外,鲜有焦化装置能生产用于炼钢的优质针状焦(国内部分企业能生产煤系针状焦),目前针状焦每年仍有一大半左右还是靠国外进口。焦化装置的投资,100~150万吨的规模大体得需要3~4亿元左右。


五、加氢精制

随着国五国六对硫含量等杂质要求的日益严格,加氢精制装置现在显得比较重要了。国内的炼厂,尤其是系统内的企业,大部分使用的要么是抚研院的技术,要么是石科院的技术。在中石油体系,还有石化院的技术,也有企业使用的是AXENS的PrimeG或PrimeD,或是UOP的工艺包和催化剂。地炼方面相对较杂,上述几家专利商的技术都有应用。加氢精制领域的竞争非常激烈,即便是中石化内部的两家科研单位,抚研院和石科院,也是在互相较着劲。

产品加氢装置的工艺相对不甚复杂,玩的主要是催化剂的性能。其装置规模主要是与整个炼厂的加工量相配套,小的企业不到一百万的规模,大的则可以到两三百万的规模,投资从2个亿到4、5个亿不等,相对其它类别装置而言,投资压力不大。


六、加氢裂化

加氢裂化相对于催化裂化而言走的是高大上的路线,同样与催化裂化一样吃的是蜡油,但加氢裂化可以直接出合格产品,只是相比较而言投资较多。国内早些年建催化裂化比较多,加氢裂化相对较少,现在的情况慢慢的反过来了。加氢裂化的规模从也是从几十万到一两百万不等,现在新建的加氢裂化装置,一般则是过了百万的规模,投资也都是十个亿起步。


七、渣油加氢

渣油加氢现在是个香饽饽,很多企业都抢着上。有了渣油加氢,过去只能用渣油生产不值钱的焦炭,现在则可以把渣油轻质化,然后再对轻质化的渣油进行处理,使其变成更值钱的汽柴油。在这个领域,国内的抚研院和石科院都有自己的技术。国外公司例如KBR、UOP等也对国内市场虎视眈眈。

工艺包方面,渣油加氢分固定床、沸腾床、浆态床等等,不同的工艺包,其加工设备和催化剂也差异较大。近些年上马的渣油加氢装置,固定床因其工艺成熟,市场份额相对较大。投资方面,200万吨/年的渣油加氢,需要11~15个亿不等,规模更大的,则需要的资金更多,如果建设五百万吨以上规模的渣油加氢,土豪们需要准备25~30个亿才能搞定。至于固定床之外的浆态床和沸腾床,由于工艺更复杂,对设备和催化剂的要求更高,则同等规模的渣油加氢,其投资比固定床要高出好几个亿。


八、汽油吸附脱硫

汽油吸附脱硫,又名S Zorb,是中石化买断康菲石油公司的专利技术,刚刚引进国内的时候技术还不太完善,催化剂也不能自己生产。不过中石化以石科院、SEI和洛阳院为主的科研设计单位对该技术在工艺、设备和催化剂方面进行了持续不断的改进,解决了不少技术难题,现在吸附剂也能自己生产了。目前在该技术层面,我国已领先了美国不少,顺利实现了弯道超车,甚至美国人的S Zorb装置出了问题,还跑过来找我们解决。

中石化在国五升级的过程中,S Zorb装置功不可没,汽油的硫含量能轻松降到10个PPM以下。目前该工艺绝大部分应用在中石化系统,中石油只有华北石化有应用。S Zorb装置在工艺上,有催化裂化和催化重整的影子,相对而言,控制也比较复杂,中石化一直在不断摸索S Zorb装置的操作模式,为此还特别推出了金陵石化的孙同根操作法在全系统推广。SZorb装置的投资,100~150万吨级别的装置,2~3亿左右即可搞定。


九、烷基化

烷基化是国六汽油升级中的主角,这两年火得不行。烷基化装置是所有炼油装置中工艺和催化剂变化最多的,据了解,全球的烷基化专利商大体有接近十家,乐哥在去年曾就烷基化的工艺、催化剂和市场情况写过一篇专题《烷基化油的发展、崛起和未来》,感兴趣的朋友可以了解一下。

在当下,烷基化的建设仍然还是以工艺较为成熟的硫酸法为主,不过固体酸法和离子液法也有应用。尤其是离子液法,在中石化(九江)和中石油(格尔木)都有应用,尤其是中石化后续还计划在安庆石化、武汉石化、上海石化再上30万吨/年的离子液工艺,为离子液的大规模应用奠定了基础。烷基化装置,随着工艺包的不同,其投资也有较大差别。但总体而言,20~50万吨左右规模的装置,需投入3~7个亿不等。


十、硫磺回收

硫磺和气分、制氢、MTBE并称炼油企业的四小类装置。硫磺回收和尾气处理装置主要由酸性气预处理、克劳斯制硫、尾气处理、尾气焚烧、液硫脱气、液硫输送(成型)几部分组成,工艺方面普遍采用的是克劳斯(CLAUS)的直流式和分流式工艺。相对硫磺回收而言,尾气处理工艺则非常多。

国内方面,齐鲁石化研究院在硫黄回收催化剂和硫磺回收成套技术方面比较强,采用其技术的硫磺烟气SO2排放浓度可大幅降低至每立方米100毫克以下,该技术已在国内200多套装置应用,消除了环保排放难题,实现了环保清洁生产。硫磺回收联合装置的投资根据其规模的不同而有所差异,10~30万吨/年的规模,投资在3~5个亿不等。


十一、气体分离

气分装置一般是为催化裂化配套而设计的,生产方法采用的是一般的蒸馏分离方法进行精密分离,生产纯度较高的丙烯、丙烷、异丁烯馏分和丁烯-2及碳-五等产品。气分装置工艺相对简单,因此投资也不大,几十万吨规模的几千万到一个亿左右,超过百万吨规模的一到两个亿不等。


十二、制氢

制氢装置看是采用催化、焦化干气制氢还是煤制氢或是天然气制氢。以催化、焦化干气为主要原料的制氢是过去常用的工艺。制氢装置的规模一般在几万标立到十几万标立不等,投资也大体在几千万到一个多亿范围内。

随着近几年国内大型炼化一体化项目的建设,以及国家对产品质量升级要求的日益严格,炼厂氢气的用量和对质量的要求也在与时俱进,因此近些年在制氢方面逐步朝着采用煤制氢或天然气制氢的方向发展。其中又以煤制氢的发展最为广泛。国内拟建的十五个炼化一体化项目中,有十一个采用的是煤制氢。煤制氢的投资,10万标立的大约为8~10个亿,超过20万标立的,投资则高达20多个亿,东西是好东西,就是忒贵了些 …


十三、MTBE

下面说说MTBE。随着国六标准的实施和来自烷基化、重整装置的排挤,以及坊间流传的MTBE带来地下水污染的担忧,这几年MTBE工艺逐渐被边缘化。尤其是在2017年9月中旬,国家发展改革委等十五部委联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,要求到2020年全国强制推广车用乙醇汽油。这则要求给了MTBE工艺致命的一击,算是压死骆驼的最后一根稻草。不过话说回来,在投资方面,MTBE的装置建设倒是花不了几个钱,十几万吨到二十万吨的装置,也就投入不到一个亿而已。因此,在地方炼厂,这类装置比较多。


十四、乙烯

目前国内炼油产能急剧过剩,因此不少企业开始向下游拓展,其中乙烯是一个重要的选项,乙烯主要用于生产聚乙烯、氯乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷和醋酸、乙醇、乙醛、乙二醇、苯乙烯和乙丙橡胶等,各种烯烃和芳烃主要是由乙烯装置生产获得。在生产乙烯的同时,产生大量的副产品:丙烯、丁烯、丁二烯和芳烯(苯、甲苯、二甲苯),是石油化学工业基础原料的主要来源和炼化企业的重要盈利点。当然挣钱的买卖投资肯定不会少,80~100万吨/年的乙烯装置,总投资大体为200~300亿。


十五、芳烃联合

芳烃装置是化解炼化产能的另外一条出路。芳烃是重要的有机合成原料,主要用于制取塑料和聚酯纤维的中间体,以及涂料、染料和农药的原料。近几年江浙的下游纺织化纤巨头如恒力、荣盛、恒逸、盛虹等企业向上游拓展,基本就是走的芳烃路线。

芳烃联合装置中的PX,近年来是国内的敏感词,不明真相的老百姓闹腾了几年,不过随着政府和各方单位的不断释疑,情况慢慢有了好转。值得欣慰的是,不论是在百万吨乙烯方面,还是在芳烃成套技术方面,我国都已经取得了突破,不会再受制于人。说到投资,100万吨/年的芳烃联合大约在40~50亿上下,200万吨的大概在100亿左右。大连长兴岛的恒力石化,芳烃规模更是到了450万吨/年,投资更为庞大。


十六、结束语

一个炼化项目,除了核心的装置之外,当然还必须建设配套的公用工程、罐区仓储、环保配套等设施,同时在其它方面,还需要电、钳、仪的内容和信息化系统、控制系统的投入。千万吨炼化企业,人员基本在一千上下,配套的生活、办公设施也必须一应俱全。这些东东也都是要出真金白银的。因此,大帐算下来,一千万吨到两千万吨的炼化一体化企业,初期建设投资需要500~700亿左右。以下是近几年筹建的几个炼化一体化项目的投资情况:


浙江石化4000万吨炼化一体化项目  1731亿;


恒力石化2000万吨炼化一体化项目  740亿;


盛虹石化1600万吨炼化一体化项目  776亿;


旭阳石化1500万吨炼化一体化项目  558亿;


中沙盘锦1500万吨炼化一体化项目  695亿;


中科炼化1000万吨炼化一体化项目  590亿;


惠州二期1000万吨炼化一体化项目  466亿。










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