炼厂转型生产对二甲苯方案的经济性分析

向明燕，张玉琳

（中国石化工程建设有限公司，北京 100101）

1 炼厂转型的背景分析

2018 年中国原油一次加工能力8.31 亿吨/年（不计常减压小于100万吨/年的小型炼厂）[1]，炼油新增产能3 240万吨/年，其中民营企业新增产能占73.76%。大型民营企业持续推进基地化、规模化、技术先进、“化主油辅”的大型炼化一体化项目建设，相较于现存炼厂，普遍具备装置规模大、链条长、技术新、竞争力强等特点，经营主体的多元化将造成竞争格局更加激烈。

随着炼油能力的快速发展，原油加工量的持续增加，汽油产量增速加快。随着汽车市场发展的日益成熟，加之燃料油效率提升、替代能源的快速发展以及共享单车等出行方式的变革，汽油需求已由高速增长换挡为中低速增长，国内成品油资源过剩程度加剧，成品油出口量显著增加，炼油行业转型发展迫在眉睫。

随着中国聚酯工业的飞速发展，拉动其上游原料对苯二甲酸装置的建设速度，但对苯二甲酸的原料对二甲苯国内产能增长缓慢，远不能满足下游需求，供给缺口巨大，对外依存度逐年攀高，国家“十三五”规划中将对二甲苯作为重点发展行业的焦点产品，企业投资建设的热情高涨。

本方案研究炼厂转型生产对二甲苯对汽油池、产品结构及全厂收益的影响，并对通过优化流程减少外购原料来提高全厂收益的方案进行分析。

2 方案研究

2.1 现状分析

工厂现有一套120万吨/年连续重整装置，其生成油经苯抽提和分馏出的苯和混合二甲苯作为产品外卖，其余抽余油和重整重汽油作为汽油调和组分。重整重汽油中主要包含甲苯和C9+芳烃以及C7

+非芳烃组分，辛烷值很高。

全厂汽油池调和组分包括催化汽油，重整重汽油、烷基化油，加氢裂化轻石脑油和加氢石脑油等，各调和组分性质见表1。按国Ⅵ乙醇汽油调和组分油标准，全厂汽油产量为236.61 万吨/年，按出厂汽油标号比例，92#和95#乙醇汽油调和组分油产量分别为141.97万吨/年和94.64万吨/年，辛烷值为94.6，汽油池辛烷值过剩。

表1 汽油池调和组分性质

由于面临成品油市场的竞争压力，工厂准备转型发展，进一步向化工产业链延伸，扩大芳烃生产，减少油品产量来优化产品结构。拟建设一套100 万吨/年对二甲苯装置，原料来自建成的120万吨/年连续重整装置的重整生成油，不足原料利用区域提供的混合二甲苯资源。

2.2 流程说明

以石脑油为原料生产对二甲苯的典型流程示意见图1，芳烃联合装置的主要产品对二甲苯和苯作为化工原料，副产品非芳烃抽余油及富含 C2的干气可以作为蒸汽裂解原料，重整氢作为炼厂主要氢源。芳烃联合装置是连接炼油和化工的桥梁和纽带，在大型炼化一体化装置中具有重要地位。

2.3 物料平衡

拟建装置原料为连续装置C6+生成油，新建装置的物料平衡见表2，由于原料不足，需外购混合二甲苯48万吨/年。

表2 拟建装置物料平衡 万吨/年

续表

2.4 公用工程消耗

方案实施后全厂公用工程消耗增量见表3。

表3 实施后全厂公用工程消耗增量

2.5 项目实施后汽油调和组分变化

项目实施后，由于高辛烷值的重整重汽油不再作为汽油调和组分，全厂汽油池辛烷值降低，需要芳烃装置抽提出17.67万吨/年甲苯调回汽油池中，但辛烷值仍不足，造成低辛烷值的重整抽余油无法调入汽油池中，只能作为化工轻油外卖。同时，由于催化汽油比例增大，烯烃含量不满足国ⅥB 的内控指标，可满足国ⅥA 的内控指标要求。项目实施后国Ⅵ乙醇汽油调和组分及产品性质见表4。

2.6 全厂物料变化

项目实施后全厂物料平衡变化的影响见表5。从表5看出，方案中增加外购混合二甲苯48万吨/年，产品中新增对二甲苯100.53万吨/年，苯产量增加7.77万吨/年，混合二甲苯减少33.12万吨/年。92#和95#国Ⅵ乙醇汽油调和组分油产量分别减少29.89万吨/年和19.93万吨/年。

2.7 收益分析

根据以上数据，按照中国石化集团经济技术研究院有限公司的2019年布伦特原油40美元、60美元和80美元价格体系及中国石化2017-2019年市场均价进行测算，产品全部采用不含税价格（即不含增值税和消费税），公用工程价格参考项目当地价格（不含税）。与项目实施前对比，方案项目实施后的增量收益见表6。

由表6 可知，在不同价格体系下收益差别很大，40美元价格体系和3年均价体系下收益分别为3 218万元/年和8 329万元/年，而60美元和80美元价格体系下项目亏损，分别亏损44 843万元/年和72 248万元/年。其原因是：

表4 项目实施前后汽油调和组分及产品性质 万吨/年

表5 实施后全厂物料平衡变化 万吨/年

影响产品收入和原料成本较大的物料是对二甲苯、混合二甲苯和汽油（见图2）。以40美元价格体系为例，通过计算可知，汽油减少的收入占对二甲苯产品增加收入的30.69%，混合二甲苯增加的原料成本与混合二甲苯产品减少的收入之和占对二甲苯产品增加收入的64.93%，占比很大。

表6 不同价格体系下的收益对比 万元

不同价格体系下物料价格之间的价差差别很大，对二甲苯与混合二甲苯2017-2019年均价价差最高为1 555元/吨，40美元价格体系价差为890元/吨，80美元价格体系价差最低为556元/吨。对二甲苯与汽油在40美元价格体系下价差最高为1 706万元/吨，2017-2019年均价价差为1 232元/吨，80美元价格体系下价差最低为530元/年。由于80美元价格体系下对二甲苯与混合二甲苯以及与汽油的价 差都很低，造成在这个价格体系下项目收益最差。

以40美元和80美元价格体系为例分析混合二甲苯和汽油的价格变化对收入与原料成本差值收益的影响，由图3 可知，两种价格体系下混合二甲苯价格变化对收益影响大于汽油价格变化对收益的影响。在方案中外购混合二甲苯48万吨/年，同时减少混合二甲苯产品产量33.12万吨/年，总变化量为减少88.12万吨/年，虽然对二甲苯产量增加100.53万吨/年，但由于项目收益受混合甲苯价格影响最大，所以在高价差的40美元价格体系下项目收益最好，低价差的80美元价格体系下项目收益最差。

如果方案在60美元和80美元价格体系下项目仍有收益，则混合二甲苯价格在60美元价格体系下每吨价格需降低590 元，在80 美元价格体系下每吨价格需降低930元。

3 优化方案

通过分析可知，混合二甲苯价格对项目收益影响很大，为提高项目收益，对现有流程进一步优化，利用现有加氢裂化和重整装置设备富余能力，局部适应性改造提高处理能力，把部分进柴油加氢装置的柴油改进加氢裂化装置增加加氢裂化处理量，并按多产石脑油方案调整加氢裂化装置产品分布，为重整装置多提供加氢裂化重石脑油原料，满足重整装置扩能至150万吨/年原料需求，可减少拟建装置外购混合二甲苯量，优化方案外购混合二甲苯减至33.5万吨/年（见表7）。

优化方案下产品中新增对二甲苯100.18万吨/年，苯产量增加9.62万吨/年，混合二甲苯产品减少33.12万吨/年。油品减少69.32万吨/年，其中，92#和95#国Ⅵ乙醇汽油调和组分油产量分别减少31.21万吨/年和20.8万吨/年，柴油减少17.31万吨/年。

表7 优化后拟建装置物料平衡 万吨/年

经测算，优化方案在不同价格体系下的收益均有增加，如表8 所示。在40 美元价格体系下收益比原方案增加17 441 万元/年，在80 美元价格体系下收益比原方案增加5 085万元/年。优化方案在60美元和80美元价格体系下虽然收益比原方案有增加，但仍受外购混合二甲苯价格与对二甲苯价格差价低的影响，项目收益仍为负。

4 结论

1）重整装置生成油由汽油调和组分转为生产对二甲苯装置原料的炼厂转型，将影响全厂汽油池产量以及辛烷值的降低，如工厂辛烷值严重不足时，为满足汽油池产品出厂要求，需要外购其他高辛烷值组分，将影响全厂产品收益。

表8 优化方案后不同价格体系下的收益对比 万元

2）利用重整生成油为原料生产对二甲苯，当原料不足时采用外购混合二甲苯补充的情况下，通过分析不同价格体系项目收益与对二甲苯分别与混合二甲苯及汽油价格价差关系可知，低油价的价格体系由于差价高，项目收益高而高油价的价格体系下，由于价差低项目收益低或甚至亏损。

3）混合二甲苯价格的变化对收益影响最大，因而通过优化方案降低二甲苯外购量来降低原料成本，对提高项目收益有利。

综上，炼厂转型生产对二甲苯项目收益受原料与产品价差影响很大，随之国内对二甲苯产能的快速增加，未来对二甲苯供应将从短缺走向过剩，市场格局的变化对炼油转型生产对二甲苯将造成一定的市场风险，合理规划，加快工艺技术进步，提高资源利用率，降低原料成本，以上下游配套一体化建设为趋势，将是提高芳烃装置竞争力的主要方向。