疫情影响下世界炼油工业加速调整转型

2021-03-19李雪静

中国石化 2021年2期

□李雪静

2020年，世界经历了前所未有的重大危机。新冠肺炎疫情在全球蔓延，导致世界经济遭遇自上世纪30年代以来的最大衰退。据国际货币基金组织（IMF）最新预估，2020年全球GDP下降3.5%。进入2021年，随着疫苗逐渐广泛接种以及各国政府推出刺激经济政策，全球经济将走出低谷，2021年GDP增速可望回升至5.2%，2022年增长4.2%。我国由于率先控制住疫情，经济活动快速恢复运行，2020年GDP依然实现了2.3%的增速，成为唯一增长的世界主要经济体，预计2021年GDP增速将达到8.1%，2022年达到6%。新冠疫情导致的交通出行减少、经济活动减少使得世界炼油业遭受重创，出现了石油消费创历史最大降幅、油品需求断崖式下跌、炼厂开工率及炼油毛利大幅下滑、行业格局加快调整、炼化一体化纵深发展、技术创新持续推进、低碳转型步伐加快等一系列新动向，世界炼油工业正面临百年未有之大变局。

镇海炼化装置全景。章铮摄

石油消费创历史最大降幅，石油需求或提前达峰

据IEA（国际能源署）统计，疫情导致的全球性大封锁使得2020年全球石油需求断崖式下跌，全年消费量为9110万桶/日，较2019年下降880万桶/日，降幅达8.8%，是自20世纪80年代石油危机以来的最大降幅。其中，2020年4月是全球大封锁最严厉的时期，石油消费急剧萎缩，减少了2170万桶/天，降幅达21.7%，创下了世界石油消费单月下降的最高纪录。世界石油消费的历史性急降直接导致了石油市场的短暂崩溃，4月20日甚至出现了WTI原油期货合约为-37.63美元的负油价，原油价格走向不确定性风险加大。

航煤需求受疫情影响最大，国际航空客运中断和国内航空客运大幅减少，使得2020年消费量下降高达40%，预计完全恢复到疫情前水平要到2023年之后。疫情导致的封锁防疫和居家办公使得全球汽油需求同比下降9.54%，预计2022年可基本恢复到疫情前水平。随着全球经济行动逐渐恢复，虽然出现了制造业萎缩和公路货运下降，柴油消费的下降幅度小于航煤和汽油，同比下降8.72%左右，预计2021年底基本可以恢复到疫情前水平。由于与防疫、包装材料（特别是食品、药品或其他生活必需品）、医疗或消毒清洁有关的石化产品消费经历了较高增长，部分抵消了作为石化原料的石脑油需求受疫情的影响，2020年消费量约下降了7%左右，预计未来几年得益于亚太和中东地区乙烯和芳烃产能增长，全球石脑油需求在疫情结束后进入快速增长期，2021～2025年可保持年均4.1%的增长速度。

虽然自2020年入冬以来欧美疫情加重，世界范围又出现了新一轮反弹，但随着2021年广泛的疫苗接种和全球性经济活动的加速复苏，预计2021年全球石油需求将增长550万桶/日，达到9660万桶/日，但无法恢复到疫情前的水平。疫情产生的深远影响叠加能源加速低碳转型，各机构对于未来中长期石油需求的增长均不乐观。IEA预计未来5年石油需求增速2%左右，全球石油需求峰值在“基准”情境下2030年左右达峰，在“可持续发展”情景下达峰预期时间或提前至2020～2025年期间，甚至有机构认为即使疫情过去，未来全球石油需求已很难恢复到疫情前，即2019年的水平，2020年或成石油需求下降的分水岭。石油需求峰值的提前到来使炼油业在内的整个石油产业链面临巨大的生存与发展危机。

原油加工量大幅下降，炼厂开工率与炼油毛利双双跌至低谷

据IEA统计，2020年全球炼厂的原油加工量为37.35亿吨，较2019年大幅下降3.65亿吨（730万桶/日），降幅达到8.9%。预计2021年原油加工量有望增加2.25亿吨（450万桶/日），达到39.6亿吨，仍无法恢复到2019年41亿吨的水平。

新冠疫情的全球蔓延叠加原油价格波动加剧，全球炼厂开工率从2019年的81%大幅下降到2020年的72%，是有记录以来的最低点。2020年4、5月，开工率甚至不到60%。其中美国炼厂开工率2020年平均为79%，较2019年下降11个百分点；我国炼厂开工率75%，与2019年基本持平。

炼油毛利大幅下降，三大炼油中心的降幅在40%～70%之间。作为世界最大炼油中心的美国墨西哥湾地区的炼油毛利下降到3.84美元/桶，降幅48%，最低的5月平均毛利仅为1.31美元/桶；西北欧2020年平均炼油毛利1.61美元/桶，下降69%；亚太新加坡炼油毛利平均为1.46美元/桶，较2019年下降56%，其中2020年3、4月均为负值，炼厂亏损运营。主要石油公司的炼油业务也出现大幅度减利甚至亏损。如埃克森美孚公司2020年亏损224亿美元（2019年利润为143.4亿美元），是40年来的首次年度亏损，其中炼油业务亏损10.77亿美元；雪佛龙公司2020年亏损55.61亿美元，2019年利润为29.24亿美元，其中炼油微利4700万美元，2019年同期为盈利24.81亿美元。

全球炼油发展重心东移，中国即将超越美国成为第一大炼油生产国

2020年全球炼油能力达到51.1亿吨/年，比2019年略增6000万吨/年。美国炼油能力为9.33亿吨/年，略有下降，继续排名第一，我国新增2100万吨/年炼油能力，达到8.91亿吨/年，排名第二，与美国差距缩小。新增炼油能力绝大部分来自亚太和中东。亚太地区，以中国为代表的新兴经济体近年来炼油能力持续增长，而中东以沙特为代表的产油国继续推进产业链向下游延伸战略，炼油能力仍在增长中。受疫情影响，部分原计划投产运营的大型炼油项目推迟投产，1000万吨/年的我国中科炼化成为2020年唯一投产运行的新增千万吨级大炼油厂。而欧美地区由于需求萎缩及疫情影响，关停了一批老旧炼厂和装置，炼油能力持续下降。如壳牌关闭了其在美国最大的炼油厂——1300万吨/年的Convent炼油厂，壳牌还计划对其新加坡2500万吨/年的PulauBukom炼厂削减一半产能，并研究将该厂转型加工生物质和进行废塑料的加工利用。美国最大的独立炼油商——马拉松石油也将关闭Gallup炼油厂和Martinez炼油厂在内的数家炼油厂，其中Martinez炼厂计划转型为生产生物柴油。

从2021年炼厂投产计划来看，亚洲还将迎来新一轮炼厂投产高峰。2020年11月1日，我国浙江石化二期2000万吨/年的常减压装置已投产，预计2021年一季度正式运营；1600万吨/年盛虹石化和1500万吨/年古雷石化也将在2021年投产；原计划2020年二季度投产的沙特2000万吨/年吉赞炼厂和科威特3075万吨/年阿尔祖尔炼厂都将推迟到2021年投产；我国山东裕龙石化也规划了3期共6000万吨/年的炼油能力，2020年进行了2000万吨/年一期项目的“云开工”，预计2022年建成投产。预计2021年底中国炼油能力将增长5100万吨/年，达到9.42亿吨/年，届时将超过美国成为世界第一大炼油生产国。

据WoodMackenzie预测，2019～2027年全球投产的炼油产能将有一半以上来自亚洲。到2025年，中国的原油加工能力可能达到10亿吨/年。印度也将在2025年将其炼油能力提高在4亿吨/年左右，目前世界最大的炼油基地——6200万吨/年印度信诚工业贾姆纳格尔炼油中心也正在考虑继续新增3000万吨/年加工重质含硫原油的炼油能力。全球炼油重心早已开始向以中国为代表的亚洲地区转移，新冠肺炎疫情加速了这一进程。美国《烃加工》杂志近期评出的2020年度最具影响力的下游项目均在亚洲，炼油和石化项目分别是印度的印度斯坦石油公司的1500万吨/年VISAKH炼厂扩能项目（预计2021年建成投产）和阿曼的阿曼炼油公司的80万吨/年LIWA乙烯项目（2020年5月已投产）。我国的两个炼化一体化项目——4000万吨/年浙江石化项目、1000万吨/年中科炼化项目均被列入年度最具影响力的石化项目提名。

炼化一体化向纵深发展，从生产交通燃料为主向多产化工原料倾斜

近年来，全球炼油产能尤其是我国在内的亚太等地区的产能已经明显过剩。由于发展中国家经济持续增长和人民生活水平的提高，石化行业仍有较大发展空间，乙烯、丙烯、芳烃等基础有机化工原料产能不足，化工产品尤其是高端化工新材料需求增长。炼化企业必须从生产交通运输燃料为主向多产优质石化原料转型。我国政府更是明确要求新建炼油项目要按照炼化一体化配置建设，并要求严格控制新增炼油能力、推进落后和低效炼油产能退出，鼓励企业大力发展化工新材料、专用化学品。

从世界范围看，近年来投产和新建的炼化项目绝大部分为大型炼化一体化项目，单独的炼油项目已很少。如我国正在建设中的1600万吨/年盛虹炼化一体化项目遵循“少产成品油、多产化工产品、最大化经济效益”原则，对部分装置进行了调整，调整后成品油收率由37%降低到31%，乙烯、芳烃等基础化工原料收率可提高到50%以上。我国2000万吨/年恒力石化，可将42%的原油转变成芳烃、乙烯等石化产品，其余生产汽油、柴油等副产品。浙江石化的4000万吨/年项目将实现“4000万吨/年原油加工、280万吨/年乙烯、1040万吨/年芳烃”的“小炼油—大乙烯—大芳烃”纵深一体化，成品油收率降低到29%，化工原料收率高达40%以上。可以看出，炼化一体化已经向纵深发展，呈现减油增化、化主油辅、加速向化工产品链转移的特征，已成为炼油业务可持续发展的必然趋势。

技术创新持续推进，支撑和引领炼油工业转型发展

炼油工业作为技术密集型产业，技术创新是竞争的核心，已成为行业发展的战略共识。炼油技术创新在推进转型升级、提高经济效益、降低生产成本、提升产品质量等方面发挥着重要作用。近年来技术创新加快，在炼油催化剂、原油直接制烯烃、数字化智能化等技术开发方面有了显著进展。

催化剂始终是炼油工艺的核心技术。巴斯夫公司的Fourtune™催化裂化催化剂被美国《烃加工》杂志评为2020年度最佳炼油催化剂。该催化剂基于多骨架拓扑（MFT）技术，在保持焦炭产率不增加和高轻收条件下通过提高丁烯选择性和转化率，提升丁烯收率，从而提高炼厂的盈利能力。鲁姆斯公司的IndmaxFCC技术被美国《烃加工》杂志评为2020年度最佳炼油技术。该技术系鲁姆斯公司与印度石油公司合作开发，采用专有的Indmax催化剂，提高渣油和其他重质原料转化丙烯/丁烯和高辛烷值汽油的收率。

随着炼油向化工转型的深入推进，原油直接制化学品技术成为热点。该技术的发展将对炼化转型升级产生革命性的影响。埃克森美孚、沙特阿美都开发了原油直接裂解制烯烃技术，包括催化裂解和蒸汽裂解两大类，通过省略常规炼油过程，简化流程、降低投资，以最大化生产化学品为目的，多产烯烃、芳烃等化工原料，化学品转化率可在50%～70%。埃克森美孚在其新加坡乙烯装置进行了应用，并将采用该技术在我国惠州建设一套120万吨/年的大型原油直接制乙烯装置。CLG和沙特阿美、鲁姆斯技术公司合作开发了热原油制化学品技术（TC2C），采用加氢处理、蒸汽裂解和焦化一体化组合工艺，将原油直接转化成烯烃、芳烃等化工原料，原油直接生产化工品的转化率有望提高至70%～80%。沙特阿美还与美国SiluriaTechnologies公司签署了一项技术许可协议，以期将TC2C技术与Siluria的甲烷氧化偶联制烯烃（OCM）技术有机组合进一步提升乙烯收率，该技术被《烃加工》杂志评为2020年最佳石化技术提名。

炼油行业除了对传统的单元技术继续进行工艺和催化剂方面的改进，数字化、智能化技术的融合应用也成为了一种趋势。如埃克森美孚、中国石化、中国石油等公司结合原子经济反应及分子管理技术，以及互联网平台、大数据处理技术、人工智能技术的发展，开展分子炼油、原油分子信息库、智慧供应链、能量优化系统、智能炼厂、智慧加油站等技术探索与应用。美国Emerson公司开发的MimicField3D技术被评为《烃加工》杂志2020年度最佳AR/VR/AI（增强现实/虚拟现实/人工智能）技术，该技术主要用于装置培训，采用VR技术创建一个沉浸式和交互式的装置基础模型，用户可以获得对现场实际生产过程操作的仿真体验和感知，深度模拟生产现场，提高操作准确度，减少操作失误，防范事故风险。未来数字化、智能化技术将在企业的各个生产运行环节得到更广泛的应用，以实现企业产业链效率最优化和价值最大化，有可能对传统炼油行业发展产生前所未有的颠覆性影响。

碳达峰碳中和成为共识，石油行业低碳转型步伐加快

近年来，为应对气候变化，减少二氧化碳排放已成为世界共识。我国政府作出了2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的庄严承诺，受到了世界的普遍关注，也进一步加快了世界碳减排步伐。包括勘探开采、炼油、石化全产业链在内的整个石油工业是主要的二氧化碳排放行业之一，面临的减排压力和挑战迫在眉睫。

为应对减排挑战，国际主要石油公司都确立了明确的碳减排目标，加快减排行动。壳牌、BP、道达尔、挪威国家石油等公司在2020年均提出了到2050年实现碳中和目标及转型为综合型能源公司的战略，重点通过调整或缩减油气业务，拓展天然气发电和可再生能源业务，加快进入氢能、生物燃料、储能、新材料等低碳无碳领域。壳牌调整了战略重点，将其天然气、化工和炼油业务等公司的原有核心业务调整为转型业务，将电力、氢气、生物燃料、销售作为公司的增长业务，并称其为能源的未来而重点发展。此前固守油气业务的埃克森美孚公司近期也确立了碳减排目标，承诺将大幅减少生产过程中的碳排放量。我国石油公司也在积极部署开展碳减排行动，努力成为奉献清洁能源、实现国家碳达峰碳中和目标、建设美丽中国的中坚力量。中国石油2020年将“绿色低碳”纳入公司战略体系，确立了到2060年实现碳中和的目标，规划了建设“世界一流综合性国际能源公司”的蓝图，重点推进能源结构转型，加快布局氢能、生物燃料等新能源，努力构建多能互补的能源供应体系。中国石化确立了打造“世界领先洁净能源化工公司”的发展目标，推进能源发展转型，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，实现能源的洁净多元、安全供给，近期又确立了建设国内最大的氢气生产供应商的目标。

回顾极不平凡的2020年，展望未来，在疫情仍在继续和碳中和约束的双重挑战下，世界炼油行业将围绕能源革命、低碳革命、技术革命、数字革命等一系列新变化，加快转型升级，求生存谋发展，一个大变革的炼油时代已经到来。