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前言：伴隨著世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的悄然巨變，各大市場的需求日新月異。因此，在石油化工行業(yè)，煉廠的運(yùn)行與生產(chǎn)目標(biāo)也必須與時(shí)俱進(jìn)，才能搶占先機(jī)。受市場對(duì)高價(jià)值石化產(chǎn)品需求增長和現(xiàn)代煉化工藝技術(shù)的推動(dòng)，“未來煉廠”將采用比過去更精確的方式管理碳?xì)浞肿印！拔磥頍拸S”應(yīng)是何種面貌?怎樣改善工藝才能更大限度提升原油的價(jià)值?如何用智能互聯(lián)的解決方案，優(yōu)化運(yùn)營環(huán)境，提升煉廠效益?都是很值得探討的問題。

石化產(chǎn)品：未來煉廠的重地

在歷史上，能源已經(jīng)經(jīng)歷了兩次革命，第一次是瓦特的蒸汽機(jī)革命，第二次是發(fā)生在19世紀(jì)末的內(nèi)燃機(jī)革命，以燃燒液體燃料產(chǎn)生動(dòng)力為主線，汽油、柴油是第二次能源革命后的標(biāo)志性產(chǎn)品，因此，目前在全球能源市場上，煉油廠發(fā)揮著舉足輕重的作用，因?yàn)樵跓捰蛷S，原油大部分被用來生產(chǎn)燃料油，即汽油、柴油和重燃料油等，以及附帶少量的石化產(chǎn)品，汽油和柴油為內(nèi)燃機(jī)提供燃料，這種以燃料油為主的傳統(tǒng)煉廠十分常見。然而，隨著第三次能源革命的推進(jìn)，電氣化會(huì)越來越成為主流，汽油和柴油的需求量增長減弱，長期可能會(huì)減少需求。但是生活水平的提升，特別是發(fā)展中國家人們生活水平的提高，帶來了下游化學(xué)品需求旺盛。我們可以看到，將原油以更高的比例轉(zhuǎn)化為石化產(chǎn)品，找到一條原油制化學(xué)品的長期盈利路徑是煉廠轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

這些年，國有和民營千萬噸級(jí)大型煉廠建設(shè)如火如荼，“煉化一體化”項(xiàng)目裝置紛紛矗立。在新設(shè)計(jì)的煉化一體化煉廠里，50%～70%的原油正在轉(zhuǎn)化成石化產(chǎn)品，其中包括常見的“三烯三苯”(乙烯、丙烯、丁二烯;苯、甲苯、二甲苯)，再用這些原料去制造各種高分子材料，滿足社會(huì)生活的方方面面，這是當(dāng)下最流行的煉化一體化工廠。

那么，“未來煉廠”會(huì)發(fā)展成什么樣?其趨勢一就是原油轉(zhuǎn)化路線的變化。將原油轉(zhuǎn)化成越來越多的石化產(chǎn)品，甚至完全轉(zhuǎn)化成石化產(chǎn)品，將是“未來煉廠”最重要的愿景和轉(zhuǎn)型方向。

此外，“未來煉廠”在運(yùn)行上也有明顯的智能化趨勢。流程工業(yè)是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用較早、發(fā)展業(yè)已成熟的工業(yè)類型，在典型的流程工業(yè)——石油化工領(lǐng)域中，我們會(huì)用感知系統(tǒng)、DCS、人機(jī)界面、先進(jìn)控制等為工廠賦能。而在未來，煉廠的過程互聯(lián)、資產(chǎn)互聯(lián)、人員互聯(lián)和企業(yè)互聯(lián)將被提上日程，為最終打造真正的智能工廠和無人工廠奠定基礎(chǔ)。

從自動(dòng)化到智能化，再到最終的無人化運(yùn)營，萬變不離其宗，改造的最大目的就是提升企業(yè)的運(yùn)營效率，實(shí)現(xiàn)盈利最大化。同時(shí)，在日益成熟的環(huán)保政策影響下，企業(yè)的碳效率、能耗、水管理、二氧化碳排放管理、氫氣生成效率等，也都是“未來煉廠”的重要指標(biāo)。因此，在霍尼韋爾看來，“未來煉廠”要滿足三個(gè)條件。

第一點(diǎn)就是要滿足裝置的靈活性，煉廠在改造過程中，只有保障裝置的靈活性，才能滿足不斷變化的原料和市場需求;第二點(diǎn)，煉廠要滿足“煉化一體化”集約化，產(chǎn)能逐漸向終端化工品轉(zhuǎn)移，始終瞄準(zhǔn)價(jià)值鏈最大化的目標(biāo)前進(jìn);第三點(diǎn)，毋庸置疑，“未來煉廠”需要滿足智能互聯(lián)的要求，利用數(shù)字化技術(shù)利器，讓裝置運(yùn)行始終保持最佳狀態(tài)，以更低的投入和運(yùn)營成本實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)品收率。

煉化一體化：原油轉(zhuǎn)化路線的優(yōu)化

想要改頭換面，煉廠需要從根本的原油轉(zhuǎn)化工藝上下功夫。當(dāng)然最重要的前提是，要保證在最高的碳?xì)湫氏律a(chǎn)產(chǎn)品，以避免浪費(fèi)。舉例來說，改造過程中，煉廠可以將煉焦流程改為漿態(tài)床加氫裂解，就可把燃料油(fuel oil)消耗掉，在此基礎(chǔ)上，還能把以生產(chǎn)柴油為主的加氫裂解，改造成以生產(chǎn)汽油和液化石油氣為主的加氫裂解，就可以把柴油利用起來;最后，如果在汽油的石腦油裝置里加上芳烴裝置，就能把苯和對(duì)二甲苯抽提出來，直接產(chǎn)出化工產(chǎn)品。

可視化的界面能告知使用者，在當(dāng)前的情況下績效指標(biāo)的情況，接近報(bào)警狀況的指標(biāo)也顯示得非常清晰。最重要的是，系統(tǒng)能夠提出工廠的很多潛在機(jī)會(huì)，例如提出某特定的裝置的改造，并量化改造能產(chǎn)生的效益。幫助運(yùn)營者進(jìn)一步了解工廠，挖掘煉廠智能化運(yùn)營的潛力。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)，開創(chuàng)美好未來

綠色、低碳、智能化，這是近年來石化化工行業(yè)發(fā)展的熱詞。2020年9月，習(xí)主席在七十五屆聯(lián)合國大會(huì)的發(fā)言中提出“中國爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)‘碳中和’”的承諾。作為傳統(tǒng)能源生產(chǎn)商和碳排放大戶，煉廠無疑也與綠色經(jīng)濟(jì)深度綁定，那么，如何做到碳減排，最終達(dá)到“碳中和”的目標(biāo)?

首先，我們需要用更多可再生資源替代煉廠原料?；裟犴f爾一直積極活躍在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的前線，例如霍尼韋爾UOP Ecofining? 工藝，能夠用植物油、動(dòng)物脂肪、藻類油、地溝油等可再生原料，通過加氫和異構(gòu)化裝置，生產(chǎn)出綠色柴油和綠色航煤。這項(xiàng)技術(shù)也為現(xiàn)有煉廠的改造升級(jí)提供了機(jī)會(huì)，柴油加氫裝置可以很容易改造成Ecofining?裝置，通過升級(jí)改造從可再生原料生產(chǎn)綠色柴油和綠色航煤。這種改造比建新裝置要節(jié)省30%～50%投資成本。值得一提的是，綠色柴油的十六烷值非常高(值為75～90)，這是生物柴油(值為50～65)、原油煉制柴油(值為40～55)無法企及的。此外，低溫的流動(dòng)性、氧化的穩(wěn)定性等方面，綠色柴油的表現(xiàn)也都遠(yuǎn)超生物柴油。

當(dāng)然，除了原料的可再生化，資源的循環(huán)利用也是煉廠轉(zhuǎn)型的重頭戲。因此，想實(shí)現(xiàn)碳中和的第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，就是化工產(chǎn)品的循環(huán)利用。例如，中國目前每年的廢塑料大概在6000萬噸左右，其中1/3采用物理回收再利用，1/3是填埋，1/3則用來焚燒發(fā)電。其中，填埋在中國這種土地資源稀缺的國家有很大挑戰(zhàn)，焚燒發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染較大，經(jīng)濟(jì)效益也不高?；裟犴f爾UOP開發(fā)的廢塑料化學(xué)循環(huán)技術(shù)，能夠利用低溫?zé)崃呀鈦砩a(chǎn)循環(huán)塑料油，這種塑料油是一種很好的裂解原料生產(chǎn)烯烴，根據(jù)計(jì)算，如果廢塑料回收成本不是太高，化學(xué)循環(huán)技術(shù)處理廢塑料的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率可以達(dá)到25%，這說明循環(huán)經(jīng)濟(jì)也可以帶來效益?；裟犴f爾UOP為廢塑料化學(xué)循環(huán)開發(fā)了模塊化的裝置，這些模塊化裝置可以保證投資工期短，運(yùn)行過程中無污染。

未來已來，直面轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)

實(shí)踐告訴我們，“煉化一體化”是傳統(tǒng)煉廠走向未來煉廠的必經(jīng)之路。但在改造過程中，煉廠和技術(shù)供應(yīng)商也面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先，我們要考慮各煉廠的復(fù)雜性，由于各個(gè)廠的原料不同，生產(chǎn)單元的組成、生產(chǎn)的目標(biāo)也不同，因此，技術(shù)供應(yīng)商要有豐富的煉油與石化工藝開發(fā)和生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)和眾多可供客戶選擇的技術(shù)解決方案，只有這樣，技術(shù)供應(yīng)商才能與煉廠一起達(dá)成成功的改造。

第二點(diǎn)是變化性。市場變化莫測，各煉廠隨著市場情況的變化也會(huì)調(diào)整目標(biāo)，這要求技術(shù)供應(yīng)商要與煉廠建立緊密聯(lián)系，通過長期合作來提供客戶利益最大化的技術(shù)，最終幫助煉廠實(shí)現(xiàn)改造。

第三個(gè)是技術(shù)的全面性。技術(shù)改造除了反應(yīng)器以外，下游的分離過程改造也很重要，除了增加石化產(chǎn)品以外，煉廠還要考慮能耗、排放、改造設(shè)備的占地等，這對(duì)技術(shù)供應(yīng)商全面的技術(shù)能力有很高的要求，當(dāng)然，也也要求技術(shù)供應(yīng)商有豐富的改造經(jīng)驗(yàn)，可以處理不同構(gòu)成和不同改造目標(biāo)的煉廠。

第四點(diǎn)是科學(xué)性?，F(xiàn)在，越來越多的煉廠注重最終產(chǎn)品的生產(chǎn)，因此煉廠的改造需要最大限度地將原油中的碳、氫原子轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中去，以實(shí)現(xiàn)效率最大化，這要求技術(shù)供應(yīng)商從分子煉油的角度出發(fā)，科學(xué)設(shè)計(jì)并安排不同組分將去何種最終產(chǎn)品。綜上所述，一個(gè)合適、可靠的技術(shù)合作伙伴至關(guān)重要。

未來已來，在煉廠轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，“未來煉廠”指出了油品的演進(jìn)方向，和降低企業(yè)生產(chǎn)成本、增強(qiáng)資本效益、以及對(duì)監(jiān)管和競爭的響應(yīng)能力?！拔磥頍拸S”要能實(shí)現(xiàn)操作和改造的靈活性，以應(yīng)對(duì)短期、以及未來10年或20年后的市場變化?；裟犴f爾UOP和HPS助力您大步流星邁向“未來煉廠”，搶占時(shí)代先機(jī)，在風(fēng)云變幻的全球能源市場立于不敗之地。

 來源：中國能源網(wǎng)