炼油化工如何转型—专访中国石化石油化工科学研究院原院长、中国工程院院士李大东

○ 文／本刊记者 郑 丹

60年来，我国炼化技术为生产世界一流的产品，解决石油资源更加高效利用，为企业创效做出贡献。现在正在为炼厂逐步向化工型转型储备技术。

今年是新中国成立70周年，我国炼油工业走过了60年历程。在“壮丽70年奋斗新时代·感动石化人物”颁奖礼上，中国石化石油化工科学研究院原院长、中国工程院院士李大东被评为“感动石化人物”。

细数炼油风云一甲子，辉煌在胸中激荡。放眼未来，为国家谋，为炼油强，从长计议。

在接受本刊记者专访时，李大东院士表示，他在思考两个问题。虽然石油将来要被新能源所替代，但石油作为碳氢化合物这种宝贵的资源不能浪费，还是要继续发挥作用的。炼厂，是很大的一笔投资，怎么在石油峰值到来后为国民经济继续发挥作用？从研究单位来说，这些问题需要提前考虑。从技术发展来讲，要提前做好准备。

石油不会很快被替代

中国石油石化：李院士，您好！业内外都很关心石油和化学工业未来的发展。在您看来，石化工业的发展方向和趋势是什么？

李大东：对现在石油化学工业的发展，很多业内外的人士很关心，因为石油化学是能源工业中很重要的一个组成部分。特别是现在替代能源的发展和环境保护的加强，将来炼油化工业怎么发展，大家很关心，这个是很自然的。

从新能源、替代能源，特别是和炼油工业关系密切的汽车能源来看，新能源汽车特别是电动汽车发展得很快。虽然很多国家已经宣布未来将禁止生产化石燃料汽车，但估计至少在本世纪中叶以前，化石燃料仍将占汽车燃料的一半还多。从新能源汽车看，虽然发展速度比较快，但数量和比例不大。所以，替代是一个缓慢增长的过程，需要几十年的时间。

有一个问题需要注意，就是对汽车燃料、炼油产品需求增长的速度现在在减缓。十多年以前，我国汽柴油年增率为7%～8%，现在降到了3%～4%。但不同品种的产品情况是不一样的。柴油现在基本达到峰值，再往后就会逐步下降；汽油的需求在增长；航空煤油增长得更快一些。总的来说，化石燃料需求还是在增长，但速度在减缓。再过一些年，2030年，当然这不是绝对的，汽油也要达到峰值；航空煤油达到峰值的时间可能会比较久，因为飞机发动机所需这么大的功率使其燃料替代要有一个很长的过程。

中国石油石化：当前，您对炼油和化学工业发展思考的主要问题是什么？

李大东：现在，必须考虑两个问题。

一是石油资源。石油消费达峰后，对石油需求的总量就减少了。可是，全球可采石油储量足够人类用很长很长的时间，即石油资源还未消费完就到峰值了。虽然石油将来要被新能源所替代，但石油作为碳氢化合物这种宝贵的资源还是要发挥作用的。

二是炼厂。炼厂是很大的一笔投资，怎么让它在石油峰值到来后为国民经济继续发挥作用。

从研究单位来说，这些问题需要提前考虑。这就是转型的问题——一旦石油需求下降，炼厂怎么转型？根据这样一个大的发展形势和趋势，我们未来的炼厂将有哪几种类型，这几种炼厂需要哪些核心技术。这是需要我们同步考虑和准备的。否则，需要转型的时候没有技术支持也是不行的。

中国石油石化：您提出未来炼厂主要有三种模式——清洁燃料型炼厂、油化结合型炼厂及化工型炼厂。随着石油消费达峰，清洁燃料型炼厂是否会逐步减少？

李大东：清洁燃料型炼厂即生产油品为主，化学原料为辅。即使石油需求达到峰值，它也不会是一下子停止而是逐步减少。所以，将来有一部分炼厂还是要生产油品，清洁燃料型炼厂还是依然存在的。因为，虽然对石油的总量需求达到峰值，但量还是很大的，还是需要清洁燃料型炼厂供应油品的。只不过随着市场需求，清洁燃料型炼厂的比例会减少，是这样的一个趋势。但这不是一两年，而是相当长的一个过程。

资源更有效利用

中国石油石化：在您看来，我国炼油技术的发展遵循着怎样的路线？

李大东：我国炼油技术的发展方向，一是产品质量不断提高，满足国家环保和运输行业要求；二是解决石油资源高效利用，同时与企业效益结合在一起；三是逐步向化工转型。

中国石油石化：我国已具备生产具有世界先进水平的国Ⅵ汽柴油核心技术，将来还要生产比现在更加清洁的油品吗？

李大东：从油品质量看，现在的国VI相当于欧VI，产品质量完全在一个层次。从我国来说，北京应用国VI油品比全国走得早一点。从油品的升级步伐看，我们可能不是到了国VI就止步了，可能还要再进一步。从汽车工业讲，它要求提高内燃机的效率，希望辛烷值高一些，比如95以上。

我们从油品质量的发展预测需要解决什么问题。

柴油，要进一步降低多环芳烃。原来，国VI柴油多环芳烃的标准是7，比欧VI的8还低一点点。多环芳烃是和颗粒物相关的，颗粒物则和雾霾有关。降低多环芳烃，对颗粒物的下降起到很大作用。

汽油，下一步则要继续提高辛烷值，芳烃和烯烃还要严格限制，因为它们不利于减排。现在唯一的办法就是在汽油池里面增加异构烷烃。所以，现在对于今后能够为炼厂提供异构烷烃的技术是更加迫切的。怎么经济有效地结合炼厂的情况提供大量的异构烷烃，这是我们从技术上需要考虑的问题。

硫，是汽油和柴油质量提升中都很关键的问题。汽油的硫含量已经降到10ppm，世界上也是。再往下降不是不可以，但涉及的问题就会更多，不仅是生产的问题还有运输储存等问题。

对产品需求的发展趋势预测非常重要，这决定了炼厂今后的生产工艺和技术。作为研究单位，我们要提前为企业准备好这些技术。这样国家一旦有新标准，企业就有办法。我们研究单位要使企业采用的这些技术和原有炼厂装置的结构很好的衔接。

总而言之，要用最小的代价让企业解决面临的挑战和问题。不能一有新标准，就全部推倒重来。比如，柴油要进一步降低多环芳烃，我们要怎么办？有可能会付出一点代价，但我们要考虑怎么用最少的代价来做到。

还有，船用燃料油低硫的问题。船用燃料油从轻到重有好几种，内河近海小型船用的是轻质燃油，大型远洋船用的是重质燃油。原来的硫含量标准是3.5%，明年起全球航运业都要降到0.5%。这相当于5000ppm，国VI汽油是10ppm。这个问题难在重质的高黏度原油如何生产出0.5%硫含量的燃料油。还是要用经济、有效的办法，不能不计代价。

现在，在中国石化集团总部统一领导下，研究单位和企业正在联合组织技术攻关。一个比较好的办法是用催化裂化的油浆来生产。因为比较重、黏度比较高，催化裂化油浆是不太好用的一个副产品，价值也很低，很难找到合理的用途。在渣油加氢和催化裂化组合中，进料的硫已经脱到0.5%了。我们要研究的是怎么把催化裂化油浆做成低硫燃料油。这是一个比较好的来源，但要解决一个问题——必须把催化裂化油浆中固体的粉尘脱掉，然后再和其他组分适当调合。这是比较经济合理的途径。

中国石油石化：在解决石油资源高效利用，为企业提升效益等方面，还为清洁燃料型炼厂准备了哪些技术？

李大东：首先，为延迟焦化产生的高硫石油焦找出路。因为我们现在用的原油是中东高硫油。通过延迟焦化把减压渣油通过热加工转换成一部分轻质油品，然后剩下30%的是固体石油焦，这些石油焦的平均硫含量为4%～6%。我国要把硫含量高于3%的石油焦列为危险化学品，这给石油焦的储存运输带来一系列很大的问题。高硫石油焦没有出路了。但石油焦在炼铝工业中还是很重要的产品。这对我们也是一个非常重要和紧迫的问题。应该结合现在的延迟焦化装置，用经济、有效的办法去解决。

从目前的研究看，有两条途径。一种是渣油加氢和延迟焦化组合，即渣油加氢先脱硫，但这种方法不经济。这样，炼厂的效益就会出问题。所以，现在的问题是怎么使它经济可行。还有一种方法是怎么在延迟焦化过程中让硫不保留在固体石油焦里面，而进入液体产品。这条路是国内外都没有的，需要去探索。如果能成功，将是一个最经济、有效的办法。因为延迟焦化的液体产品都是要去加氢的，所以不增加很多投资和费用。

还有，脱SOx（硫化合物）技术。炼厂的催化裂化烟气含有二氧化硫和三氧化硫。现在多数的脱SOx技术有二次污染的问题，出来的要么是固体的废渣，要么是液体的。所以，希望能有不产生二次污染的环保的脱SOx技术。

●转型，我国炼厂还有很长的路要走。 摄影/王 芳

转型化工型炼厂要重效益

中国石油石化：大趋势当前，国内炼厂的转型问题也格外受关注。您如何看待这一问题？

李大东：化工型炼厂，是我们的说法，即生产化工原料为主、清洁油品为辅。在欧洲和美国的石油化工年会上，这几年都有不断的报道，他们的说法是原油生产化学品技术。这在国际上引起了大家高度的重视。很多大公司都在发展化工型炼厂。

炼厂转型，首先一个问题是什么炼厂转型最容易？再有，炼厂转型的指导思想应该是效益最大化。

我们的目标是，结合中国的具体情况，能够实现炼油向化工转型的应该首先是大型炼厂和石化厂结合在一起的石油化工综合体。现在，许多中石化的炼厂，像上海、扬子、武汉、广州、镇海、茂名、南京、燕山等就是这种石油化工综合体。

石油化工综合体的特点是炼厂现在主要生产油品，另外给石化厂提供一部分原料。将来，炼厂生产出来的，比如低碳烯烃和芳烃，不需要再建分离和后加工利用的装置就可以把低碳烯烃和芳烃的分离和后加工利用直接打到乙烯厂。比如茂名石化，有炼油也有石油化工。但现在炼油主要生产油品，石油化工那边是原料石脑油蒸汽裂解、然后深冷分离，之后再把乙烯、丙烯去后加工利用，生产各种化学品。

对于这样炼厂和石化厂建在一起的综合体，将来的转型是容易的。为什么？因为代价最小，转型后有竞争力。否则，一个孤零零的炼厂得再建深冷分离、后加工利用装置，这些投资是非常巨大的，代价太大。另外，转型也不能一哄而上，因为这会带来很多问题。所以，要随着市场需求逐步地进行。

中国石油石化：炼厂转型效益最大化的涵义是什么？

●环保标准日益严格，对我国炼化企业发展提出了挑战。 摄影/王东亮

李大东：转型为化工型炼厂，我们追求的是效益最大化，而不是某一种产品的最大化。比如，不是追求丙烯或者乙烯产品的最大化。当然，如果某一个产品最大化、效益也最大化，当然没有问题。但多数情况下，两者不一定是一致的。也不一定要追求100%转化成化工品，要根据炼厂的装置结构来进行。

炼化企业是要参与国际国内竞争的。要有竞争力，企业必须在安全环保的前提下取得效益。对我们来说，只有发展为企业争取效益最大化的技术，才是受企业欢迎的，企业才会愿意采用。我们现在正在提前准备好未来。

中国石油石化：请您介绍一下炼厂转型所需要的核心技术？

李大东：炼厂转型的技术，把重油转化成化学品，我们早在十多年前已经开始准备。重油转化，怎么转化是核心。

石脑油的优化利用。轻石脑油可以打到乙烯厂去，作为乙烯的原料。重石脑油可以把它通过吸附分离，分成两种组分。其中，石蜡烃的组分直接去做蒸汽裂解，乙烯收率可以提高10%～11%；富含环烷烃和芳烃的组分去做重整生产芳烃，芳烃收率可以提高10%左右。

常压渣油加氢改质。这是一项蜡油和渣油经过加氢处理去深度催化裂解的技术，是将来化工型炼厂的核心技术。因为蜡油加渣油约占原油的50%，在清洁燃料型炼厂是这样，化工型炼厂也是这样。蜡油和渣油为什么要加氢处理？因为现在我国主要炼的是中东油。中东油是中间基的，不是石蜡基的。中间基的原油必须经过改质以后去深度裂解，才能主要出目的产品低碳烯烃。所以加氢改质这个技术对我们非常重要，应该有高度的选择性，生产有利于深度裂解的烃类。常压渣油加氢改质后，接选择性催化裂解，主要出乙烯、丙烯和低碳芳烃。这也是化工型炼厂的主要目的。

SHMP（催化丙烯技术）。常压渣油加氢改质和选择性催化裂解的组合即SHMP技术。这是我们院正在研究开发的一项技术。这项技术需要解决的关键问题是如何抑制催化裂解过程中丙烯的再转化。这里面存在几个问题。

一是从加氢部分来说，要能够提高它的选择性，要尽量使烃类改质生成有利于催化裂解去生产低碳烯烃。二是从选择性催化裂解本身来讲，现在要解决的问题是丙烯的再转化。解决了这个问题，就可以大幅度提高丙烯的收率了。三是需要突破新的催化材料和催化剂。SHMP也是为未来炼厂转型准备的核心技术之一，现在已经到了中试阶段。

●摄影/李全中

石化工业仍有增长空间

中国石油石化：随着人们对生活品质追求的不断提高，石油化工行业将需要满足人们更加高端的需求，行业发展的明天是美好的。但发展也伴随着一些问题。在您看来，石油化工工业发展需注意解决好哪些问题？

李大东：现在，炼油产能严重过剩。去年，国内的炼油能力已经超过8亿吨。今明两年还有不少炼油装置将陆续投产。今后，我们还要提高国际竞争力。在产品质量、环境要求越来越高的时代，要尽快解决过剩这个问题。另外，产品质量还要继续提高。

将来，炼油企业面临转型，一些小型的、独立的炼厂也面临着这个难题。转型的原因，在国内外都是一个共同的趋势。因为从全球范围看，化工产品未来需求的增长比油品要快。数据显示，全球化工产品需求增长高于全球GDP的增长速度。这将是相当长的一段时间。

从不同产品来说，如材料。材料，是人类生活中无处不在的。石油化工是生产材料的，从人类对材料的需求看，是一个非常广阔的市场。随着新材料的出现，会找到材料新的应用市场。你看到的市场是在不断地变化的。原来你做的各种东西，如木材、皮革，后来有了塑料的出现，但现在又有问题了。一般塑料不能降解导致污染，所以，还得不断地有新材料。怎么能既解决需求又保持塑料产品的优点，对环境不要造成长期污染，比如能降解的塑料。

已经生产出来的塑料产品变成垃圾怎么处理也是一个问题。废塑料处理的技术很多，现在国内也在做。比较成熟的是高温热解，就是把废塑料做成油品，再改质，再去应用。但高温热解也存在问题，要注意安全环保。还有一个很重要的问题是塑料垃圾的分类和处理。所以，这好多事是相关的，不是单一的，牵涉一个城市的垃圾分类。处理不好，回收利用就不好办了。

中国石油石化：在新中国成立70周年和我国炼化工业走过60年这个节点上，请您谈谈对我国石化工业发展的期待。

李大东：我国炼油工业经过60年发展，从1959年发现大庆油田，我们才有了建立现代炼油工业的物质基础，经过几代人几十年的发展到今天。从能力上看，我国已经具备世界第二大炼油能力。从技术和工程各方面看，完全依靠我国自主创新的技术已经可以建设千万吨级甚至更大规模的现代化炼厂。

我国的炼化技术水平总体上已和国际接轨，产品质量上也是与国际接轨的。从炼油技术来说，我国多数的技术处于国际先进水平，有个别的技术还处在世界领先水平。当然，也有一些技术有差距，比如在节能环保方面。

未来，我国的炼油和化学工业还有一定的发展空间。因为按人均来看，我国的油品消费量在世界上还没有达到人均水平。虽然我们不可能像美国那样去消费，但我们还有一定的增长空间。所以在这个领域，行业还有用武之地。另外，从技术上看，我们经历了从跟踪模仿、跟跑、并跑到领跑。未来，我们应该朝着领跑的方向去努力。但这也是不容易的，希望寄托在年轻人身上。