我国炼油及石化工业的未来之路

摘要：中国炼油及石化工业的未来充满希望和挑战，未来世界石油需求将继续增长、石油产量即将达到高峰，世界将进入后石油时代。指出了中国炼油及石化工业发展的未来之路：发展规模化、加氢型、油煤气共炼、运输燃料收率最大化的炼油工业；生物质、煤炭部分替代石油；发展原料多元化、产品高附加值化的石化工业；绿色低碳、技术驱动、国际合作共促发展。

关键词：中国，炼油工业，石化工业，挑战，峰值，发展

一、充满希望和挑战的未来

2010年，中国原油加工能力突破5亿吨/年，实际加工量达到4.23亿吨，位列世界第二；中国乙烯生产能力1496万吨/年，产量达到1421万吨，位列世界第二。合成树脂、合成纤维、合成橡胶产量分别达到4361万吨、1395万吨和310万吨，自给率分别为61%、98%、70%。

我国经济的增速将逐步趋缓，但仍然会保持较高的速度，预计2011-2015年、2016-2020年的增速会分别在9%、7.5%左右。随着经济的发展，未来我国炼油及石化工业发展仍有较大的市场空间。2011年6月，我国汽车保有量达9846万辆，预计到2020年将增加到2.7亿辆，由此成品油的需求量将达4.2亿吨，届时乙烯需求量将达到4820万吨；聚乙烯、聚丙烯需求量将分别达2800万吨、2450万吨。

二、未来世界的石油需求

1、发展中国家石油需求快速上升

世界经济和社会发展极不平衡，美国、欧洲、日本等发达国家高度享受着石油带来的物质文明成果。2009年，美国人均石油消费量达2.47吨，韩国、日本也分别达到1.76吨和1.43吨，而中国的人均石油消费量仅0.3吨。由此，包括中国在内的发展中国家发展经济、提高人民生活质量必将增加对石油的需求。

2、世界人口不断增长需要更多的石油

1804年，全世界只有10亿人，2011年10月达到70亿。据联合国人口计划署预测，到2050年世界人口将超过90亿，人口增长将会增加石油消费。

3、石油基燃料仍将是主要的交通运输燃料

近年来，生物质、天然气、煤炭生产运输燃料及电动汽车、燃料电池汽车得到了较快的发展，并部分替代石油，但在未来30年内很难实现大规模替代，石油仍然是生产运输燃料的主要原料。

4、三大合成材料的需求会继续增长

有关资料预测，未来20年内合成树脂、合成纤维、合成橡胶等合成材料消费增速会维持在3%-4%，其原料仍将以石油和天然气液为主。

5、未来世界石油需求将继续增长

尽管随着石油利用效率的提高、节约用油以及替代能源的发展，会降低石油需求的增长速度，但未来世界石油需求仍将继续增长。IEA在《世界能源展望2010》中预测，按大气中二氧化碳浓度不超过450ppm控制化石能源的消费，2008-2035年世界一次能源需求将年均增长1.2%，其中石油需求将从2008年的8500万桶/日，增长到2035年的10500万桶/日，年均增长0.9%。

三、未来世界的石油供应

1、石油产量存在峰值，不可能永远随需求的增长而增长

石油是由数百万年前埋存到地层深处的有机生物经过物理化学作用形成的，而且必须有良好的成藏条件和保存环境。石油形成理论告诉人们，地下的石油资源量是有限的。

据预测，世界常规石油和天然气可采储量约为3.4万亿桶，日前已有1/3被开采出来。在剩下的约2万多亿桶可采储量中，已被发现的有1万多亿桶，但开采难度越来越大；还有1万多亿桶可采储量需要投入大量资金去勘探发现，勘探的难度也越来越大。

资源的有限性决定世界石油产量存在峰值，峰值很有可能会持续若干年。石油产量达到峰值不意味着石油的枯竭，峰值后的较长时间内，还会有石油的发现甚至是大的石油发现，也还会有石油的生产，但是产量会逐步下降，不可能随着世界需求的增长而增加，世界将走向后石油时代——能源多元化时代。

早在20世纪50年代，美国著名地质学家M.K.Hubbert就提出了“石油峰值”理论。他认为，石油产量变化具有“钟形曲线”特征，预测1970年左右美国的石油产量将会达到峰值。

50多年过去了，越来越多的人接受了“石油峰值”理论。但在峰值到来的时间上充满争论，有人认为世界石油产量已到峰值，有人认为2020年左右到峰值，还有人乐观地认为2030年以后到峰值。世界石油峰值到来的时间与石油地质理论创新、勘探开发技术进步、国际市场石油价格、石油消费行为、产油国石油开发政策、石油消费国能源政策等多种因素有关，各种因素之间又相互影响，很难准确预测，存在争论是正常现象，关键是世界要为后石油时代的到来早做准备。

2、世界石油产量到达峰值的时间就在眼前

从世界石油勘探发现的形势看，过去100多年中，世界石油储量发现的高峰是在20世纪60年代前后。

从全球每年新发现的石油储量与消费量之差的变化来看，20世纪60年代以后新发现的油田的总储量逐年下降，世界的石油消费却在快速增长。从1980年开始，每年的消费量大于当年新探明油田可采储量，而且差值越来越大。还有人研究分析后认为，阿联酋、伊朗、沙特、委内瑞拉等世界产油大国公布的石油储量夸大了40%以上。2011年2月wikileaks网站披露了他们获取的内幕信息，其中沙特公布的石油储量夸大了约40%。

着眼未来，石油勘探开发的难度将越来越大。近几年较大规模的新的石油发现大都在海上，而且大部分在深海。尽管2010年4月BP公司在墨西哥湾因油井爆炸引发了重大的石油污染事件，但人类还必须继续在海上找油。为保护环境与生态，美国政府曾长期禁止在阿拉斯加勘探石油，但为降低对国外石油的依存度，2011年奥巴马政府已解除该禁令。俄罗斯、挪威等正在启动北极地区的油气勘探活动。

即使一些地质学家们预测、尚未发现的1万多亿桶常规石油的可采储量最终都可以被找到，由于勘探及开发上存在的困难，其发现和开采的速度也将难以满足人类发展的需求。据统计，从20世纪90年代以来，世界平均每年新发现的油田的探明可采储量仅能满足世界30%的需求。

从已发现油田的开发和生产形势看，全球90%的油田进入成熟期，一大批油田产量经历高峰，在不断下降。现有油田产量每年的递减速度为6.7%-8.6%，新投产的油田必须在弥补老油田产量下降的同时，增产更多的石油才能保持世界石油产量上升。估算到2030年要保持目前的石油产量，需要增加4500万桶/日的生产能力，相当于目前4个沙特阿拉伯的石油产能。

随着常规石油勘探开发难度的不断加大，人们已经投入大量资金去开发成本更高的加拿大油砂和委内瑞拉超重油，这些非常规石油过去是不被人们关注的。为了满足人类的石油需求，天然气制油、煤制油也开始受到重视。

未来世界石油的供应形势令人忧虑，人们开始组织起来，研究石油峰值，ASPO（世界油气峰值研究会）的队伍不断扩大。ASPO主席Kjell.A.Leklet等人认为世界石油的峰值产量约9000万桶/日，峰值时间在2010年左右。

美军联合部队司令部在2010年2月发布的《联合作战环境》报告中说：“石油产能过剩的状况或将于2012年终结，到2015年日均石油缺口将达到1000万桶。”

石油的开发成本越来越高，增产难度越来越大，石油资源越来越宝贵。尽管在世界经济不景气时，油价会出现下降的局面，但下降是短时的。随着世界经济的回升，油价又会迅速反弹，高油价是不可逆转的大趋势。

在高油价下，将促进非常规石油和天然气制油、煤制油、生物质制运输燃料等石油替代能源的开发利用，在新的资源结构下实现石油的供需平衡。

四、中国炼油及石化工业的未来之路

1、规模化、加氢型、油煤气共炼、运输燃料收率最大化的炼油发展之路

1）规模化

淘汰加工成本高、能耗高、资源利用效率低的小炼厂或装置；积极推进现有炼厂的技术改造，在提高油品质量和轻油收率的同时，扩大炼厂规模；优化炼油布局，适度新建大型炼厂。

2）加氢型

发挥加氢型炼厂轻油收率高、生产过程清洁的优势，发展加氢型、全加氢型炼厂。突破渣油浆态床/沸腾床加氢裂化技术瓶颈，根据渣油质量，大力推广应用固定床加氢处理、浆态床/沸腾床加氢裂化工艺。严格控制渣油焦化的发展，逐步淘汰一批渣油延迟焦化加工能力。与汽车行业合作，突破降低柴油轿车尾气中PM排放的技术瓶颈，推广蜡油加氢裂化新技术，增产高品质柴油，推动燃油效率高的柴油轿车的发展。发展多产石脑油的蜡油加氢裂化—石脑油催化重整组合工艺，增产高辛烷值汽油调合组分。

3）油煤气共炼

根据资源的可获得性、价格等因素，因地制宜，大力发展为炼油过程供氢的煤、天然气、沥青、石油焦制氢，彻底淘汰石油馏分油直接制氢；采用以煤为原料的合成气或天然气替代炼油过程使用的燃料油。

4）运输燃料收率最大化

明确炼油的产品定位是实现运输燃料最大化，适应原油劣质化的趋势，提高炼厂加工原油的灵活性，按运输燃料最大化创新炼油技术，选择炼油工艺，优化炼油流程；严格控制专门为化工提供原料的炼油装置的发展；根据民用燃料天然气化的进展，利用LPG生产高辛烷值汽油调合组分；以提高轻油收率、减少干气和焦炭产率为目标，发展催化裂化技术，推广加氢处理—催化裂化组合工艺。

2、生物质、煤炭部分替代石油之路

1）石油的生物质替代

生物质是自然界唯一含氢、碳元素的可再生能源，生物质的最佳利用方式是生产运输燃料、生物化学品、生物材料，要控制生物质发电的发展。采用现代生物技术培育高产能源作物，增产替代石脑油的生物质资源。开发生物油藻的培育和利用油藻生产运输燃料技术，并积极推广应用。开发生物质厌氧发酵生产甲烷、纤维素乙醇/丁醇、生物质气化制油（BTL）和生物质热裂解制油技术，适时推广应用，发展生物炼制产业。开发生物质生产乙烯、丙烯、丙烯酸、丁二酸、丁二醇等化学品技术；用生物质生产聚乳酸、聚丁二醇丁二酯等生物可降解材料技术，适时推广应用，扩大生产规模。开发生物质厌氧发酵生产甲烷、纤维素乙醇/丁醇、生物质气化制油、生物质热裂解制油技术，适时推广应用，发展生物炼制产业。开发生物质生产乙烯、丙烯、丙烯酸、丁二酸、丁二醇等化学品技术，以及用生物质生产聚乳酸、聚丁二醇丁二酯等生物可降解材料技术，适时推广应用，扩大生产规模。

2）石油的煤炭替代

发展煤制合成天然气，将边远地区的煤炭转化成可以管道运输的甲烷；发展甲烷燃料汽车。在煤炭产地根据煤资源、水资源、环境生态状况适度有序发展煤制油。直接法和间接法煤制油各有特点，两种路线技术上都是可行的，但要根据煤质及产品质量要求进行合理选择。

3、原料多元化、产品高附加值化的石油化工发展之路

1）石油化工原料多元化

调整传统石油化工的发展思路，原则上不再增加馏分油生产低碳烯烃的能力；增加利用天然气液、轻烃、凝析油作原料的乙烯生产能力；利用炼油副产的干气、丙烷、C4液化气发展石油化工，增产乙烯、丙烯、丁二烯及其衍生物；发展甲醇制烯烃。

2）产品高附加值化

充分利用蒸汽裂解乙烯装置生产的副产品发展芳烃、石油树脂和合成橡胶等合成材料及其他精细化学品，延伸副产品的价值链。提升功能化和高性能化合成材料的技术水平，增加产能。

4、绿色低碳发展之路

1）绿色

集中布局、园区化发展，提高炼油石化产业的集中度。按照循环经济的理念，优化炼油、化工之间的物质流、能量流。发展“分子炼油”技术，不断优化炼油总流程和石油化工原料。开发和推广石化产品的绿色生产技术，从源头上控制污染，减少“三废”排放，实现清洁生产。提高汽、柴油质量，尽快实现与发达国家质量标准同步。加强炼油石化过程废气、废液、废渣的资源化利用与治理，尽快实现与发达国家“三废”排放标准同步。开发和推广润滑油、合成树脂、合成纤维、合成橡胶制品的回收再利用技术。

2）低碳

创新工艺技术和低品位热能回收利用技术，完善节能措施，加强能源管理，不断降低能源消耗。探索和发展为炼油石化生产及产品销售供电的风电和太阳能发电。发展石油燃料与生物燃料、石油原料化学品与生物原料化学品、石油基合成材料与生物基材料互相融合的产业。开发CCUS技术，逐步实现炼化过程二氧化碳的捕集与利用。

5、技术驱动发展之路

1）努力实现原始创新

在可以预见的未来，世界仍然会对汽煤柴油、各种润滑油、乙烯、丙烯及各种基础石化原料、合成树脂、各种纤维、合成橡胶有强大需求，会发生改变的只能是生产的原料、工艺技术或产品性能。

炼油及石化技术已趋成熟，按照技术进步的S型曲线规律，取得重大突破的难度将越来越大，要开拓思路、科学探索，实现原始创新和重大技术突破。

要树立“开创式创新”理念，推进“产、学、研”合作，围绕发展“分子炼油”技术、开发新型催化材料、新反应过程和新产品，实现过程绿色低碳。加强基础研究和应用基础研究，争取获得原创性的科技成果。

借鉴烯烃复分解反应、钯催化交叉偶联反应、自由基转移或离子转移可控活性聚合反应等基础研究成果，加强应用基础研究，争取开发出原创性的生产炼油、石油化工产品的新工艺和新产品。

2）不断推进集成创新

集成创新是炼油、石油化工技术创新的主要途径，在简化流程、降低投资、降低能耗物耗、节约生产成本等方面的作用十分明显。

推进炼油及石化技术的集成创新要特别重视资源转化效率和能量利用效率的提高，特别重视催化剂性能的改进、新设备的研制、过程模拟优化技术的应用研究，特别重视国内外炼油化工领域最新技术成果的借鉴、消化和吸收。

从源头上减少“三废”排放技术、“三废”回收利用技术、“三废”高效处理技术、能量优化利用技术要成为炼油石化技术创新的重要内容。

3）积极开展前瞻性研究

开展前瞻性技术研究是应对炼油、石化工业未来挑战的必然要求。用生物质、天然气、煤炭高效替代石油生产运输燃料、化学品和合成材料是前瞻性研究的重点。适应不同过程的低能耗CCUS技术也应该成为前瞻性研究的内容。

6、国际合作发展之路

1）投资合作

一方面，在国内发展与油气资源国的合资炼油石化项目。另一方面，到油气资源国合资建设炼油、石化、天然气化工项目，促进所在国产业结构优化和经济发展，并提高我国油品与石化产品的供应能力。

2）技术合作

及时引进国外先进技术，用于我国新建炼油石化项目和已有工厂的技术改造，发展我国生物质代油、煤代油产业。围绕炼油及石化新技术、石油的生物质和煤炭替代技术、节能减排技术、二氧化碳捕集利用技术等，积极推进国际科技合作与交流，迎接人类面临的共同挑战。

五、结语

1）中国炼油石化工业未来充满了希望和挑战，最大的挑战是国内资源有限，对进口石油的依存度越来越高。

2）未来世界石油需求将继续增长、石油产量即将达到高峰，世界将进入后石油时代。

3）中国炼油石化工业的未来之路：规模化、加氢型、油煤气共炼、运输燃料收率最大化的炼油发展之路；生物质、煤炭部分替代石油之路；原料多元化、产品高附加值化的石油化工发展之路；绿色、低碳发展之路；技术驱动发展之路；国际合作发展之路。