石油分子工程接驳未来炼化—专访中海石油炼化有限责任公司总工程师兼总信息师吴青

○ 文／本刊记者 郑 丹

石油分子工程接驳未来炼化—专访中海石油炼化有限责任公司总工程师兼总信息师吴青

○ 文／本刊记者 郑 丹

石油分子工程是突破以往对石油的粗犷认知与管理，从分子水平实现石油炼制过程的精细化。

人类对石油的认识正在走向深入。早期，根据石油蒸馏残渣的性状，把石油分为石蜡基、沥青基（环烷基）、混合基（中间基）三类。随着对石油性质及组成的进一步认识，又提出了许多以性质、组成或产品质量为基础的分类法，如以特性因数（由石油的平均沸点及相对密度计算）为指标的分类。

随着现代分析技术和计算机技术的发展，石油分子水平表征与模拟将石油评价与认识提升到了一个新层面。石油分子工程则是立足石油分子水平表征与模拟的石油及其馏分的精准与高效转化。什么是石油分子工程与分子管理，炼化企业为什么要实行石油分子工程与分子管理……为解答这些问题，本刊记者专访了中海石油炼化有限责任公司总工程师兼总信息师吴青。

对石油认识的超越

中国石油石化：吴总，您好！您认为，什么是石油分子工程与分子管理？

吴青：分子工程概念最早源自国外，历经60年发展到今天，内涵已发生了很大的变化。对于石油的分子工程，早期提及较多的是分子炼油。我国是在2006年，由我的导师—中国科学院院士何鸣元提出了分子炼油概念。我在综合分析了化学与化学工程学科关于分子工程的相关概念，特别是能源工业煤分子工程、石油组学、分子炼油等概念，并结合石油加工与相关工业领域有关技术的进展后，提出了石油分子工程与分子管理概念。通俗地说，石油分子工程与分子管理就是从分子层次来认识石油、利用石油和用好石油。

中国石油石化：在您看来，相对于传统石油认识和评价，石油分子工程与管理体现了怎样的转变？

吴青：石油分子工程与分子管理是一个超越传统石油炼制认知体系的对石油的重新认知与管理，目标在于匹配好原料、催化剂、加工工艺与产品之间的关系，并做到绿色、高效和高选择性地实现资源价值最大化和成本最小化。

通过加深对石油资源分子水平上的认识和对石油转化规律的深入研究，同时借助计算机与信息化技术，一方面可以优化原料组成、有针对性地开发最适合的催化剂，并设计一系列合理反应路径和反应条件，达到原料、催化剂、工艺以及反应器的最佳匹配；另一方面可以实现包括原油在内的资源的敏捷优化，从原油选择、加工和销售的全产业链协同优化，以及全产业链过程质量、安全、环保的监管与溯源，从而极大地推动炼油化工新技术取得突破性进展和行业、产业的重大技术进步。

资源和资产价值最大化

中国石油石化：在您看来，炼化企业为什么要实行石油分子工程与管理？石油分子工程与管理最突出的优势是什么？

吴青：对炼化企业来说，原油重质化和劣质化趋势加重，成品油质量标准逐步提高，国家对炼化生产清洁化和对炼化产品质量的要求越来越高，国家税收政策变化给企业带来较大压力。这些都使炼化企业面临着降本增效、商业模式变革以及信息化提升的挑战。同时，清洁能源、替代能源和可再生能源，如生物燃料的兴起也给炼化企业带来了不小的竞争冲击。在这种情况下，炼化企业一方面要应对生存的压力，另一方面要谋求发展的空间。如何做到资源价值最大化、资产价值最大化、成本最小化？中海炼化的解决之道是石油分子工程与分子管理。

通过深层次的认识石油、更好地加工和利用石油，提高资源利用率和装置加工能力，实现资源价值最大化和资产价值的最大化，是石油分子工程与分子管理最重要的优势。此外，石油分子工程与管理也能帮助炼化企业降本增效。

中国石油石化：如何运用石油分子工程与管理，实现资源价值最大化和资产价值最大化？

吴青：根据分子工程理念，就是将原油看作不同有机分子的集合，把曾经单套装置工艺条件的优化从反应热、反应能进行优化考虑，实现从低价值的石油分子向高价值的石油分子的转化。在这个过程中，首先对最本质的化学反应进行研究，之后对催化材料进行选择和制备，如扩散能垒、吸附构象、吸附位置等；对工艺方法和条件进行优化，最终实现资源价值最大化和资产价值最大化。具体包括四个阶段内容：一是获得分子信息，即利用先进分析仪器和表征手段，获得石油资源的分子水平性质和组成信息，并对此进行信息化描述；二是建立构效关系，即取得石油资源性质、组成、结构与反应性关系的认识，对加工过程中的化学问题进行细致研究；三是技术与工艺开发。

●供图/中海炼化

打造智能炼厂降本增效

中国石油石化：在您看来，石油分子工程与管理对我国炼化产业发展具有怎样的意义？

吴青：在我国炼油产能过剩之时，要依靠互联网和信息化技术水平的提升来对产品结构进行转型升级。现如今，现代化营销模式、信息化技术水平、分析表征水平和解析结构技术水平的进步，具备了对石油进一步理解和认识的可能性。在这种大形势和背景下，石油行业提出打造智能工厂和智慧炼厂的目标。

将分子工程与管理运用于智能工厂，特别是智慧炼厂的建设中，可以帮助智能炼厂实现资源的敏捷优化，全产业链的协同优化，质量安全环保的可视化即监控与溯源。

中国石油石化：中海炼化将石油分子工程与管理应用于生产实践，取得了怎样的效益？

吴青：中海油完全按照石油分子工程与管理理念打造智能炼厂，把石油分子工程与管理在真正意义上用于新工艺开发、建立原油分子信息库、原油分子重构，及其资源的敏捷优化、全产业链的协同优化、QHSE的可视化监控与溯源。范围涵盖汽柴油、润滑油、沥青分子水平的精准调和，在国内炼厂中属于比较全面的探索。

中海炼化将分子工程与管理开发工艺运用到催化柴油的转化，50万吨/年的催化柴油一年能够多获利8000余万元。依照分子工程与管理方法，中海炼化还开发了催化汽油转化和质量升级新工艺，目前已经投产。据初步估算，如果将分子工程与管理全部运用到原油采购与资源优化配置中，一年可为中海油创造10亿元的经济效益。

在帮助炼化企业节约成本方面，分子工程与管理技术可以做到原油的快速评价与调和，节约设备和运营成本，也能够提高汽柴油调和的精度、消除调和效应，提高工作效率。同时，通过实现原油的快速调和、装置的优化控制、建立起分子动力学模型并运用于装置的实时控制与优化，可为企业带来更高的效益。

责任编辑：石杏茹znshixingru@163.com