炼化行业“十三五”回顾和“十四五”展望

李建新*，王皓，李春澎，缪超

（中国石油天然气股份有限公司规划总院）

0 引言

“十三五”时期中国炼化工业保持快速发展，原油价格整体保持低位运行，炼化行业创下21 世纪以来较好的盈利水平。

随着中国经济由高速增长转变为中高速增长，加之能源消费加速向绿色低碳转型，成品油消费增速呈下降趋势；以乙烯为龙头的石化工业迅猛发展，行业竞争程度和竞争层次逐渐加深。2020 年爆发的新冠肺炎疫情引发全球性经济衰退，促使全球供应链及我国经济贸易发生改变，当前世界面临百年未有之大变局。

炼化行业的内外部发展环境均发生一定变化，对炼化行业的发展产生深刻影响。“十四五”时期，世界进入后疫情时代，中国炼化行业要顺应形势变化，抓住供给侧结构性改革这一主线，加快自身结构调整转型升级，实现高质量发展。

1 炼化行业“十三五”回顾

1.1 原油价格持续低位运行，主要炼化企业取得较好盈利水平

自2014 年下半年起，由于世界原油供应过剩，需求相对疲软及地缘政治、金融等多种因素的影响，世界原油价格摆脱2011 年以来的高位运行态势，开始步入下降通道，“十三五”期间整体维持低位运行，期间布伦特原油现货价格仅为54.6 美元/桶，较“十二五”期间的96.5 美元/桶降低约43%，同期WTI原油现货平均价格为51.06 美元/桶，较“十二五”期间降低约40%。“十二五”以来布伦特原油和WTI原油现货价格变化情况详见图1。

图1 “十二五”以来布伦特原油和WTI 原油现货价格变化情况

受到下游市场消费增长的支撑，炼化行业处于石化行业景气周期高峰期，盈利能力创历史较好水平。根据中国石油化工股份有限公司（简称中国石化）和中国石油天然气股份有限公司（简称中国石油）两大股份公司各年年报，中国石化2016—2019年期间年均经营收益约为746×108元，较“十二五”年均经营收益翻近四番。中国石油炼化业务也彻底摆脱“十二五”时期亏损的局面，“十三五”年均实现经营收益271×108元。“十三五”收官之年，即2020 年受新冠肺炎疫情的影响，油品和石化产品市场需求萎缩，致使炼化行业收益水平下滑。“十三五”期间中国石油和中国石化炼化业务经营收益指标见表1。

表1 2015—2020 年中国石油和中国石化炼化业务经营收益指标 单位：108 元

1.2 油品质量升级步伐加快

汽柴油质量达到国VI 标准要求。“十三五”期间，按照国家要求，炼油行业各大炼化企业通过建设烷基化装置及加大装置技术改造等技术手段加快推进成品油质量升级。中国石油建设了12 套烷基化装置、7 套轻汽油醚化装置、配套改造了29 套汽油加氢、柴油加氢、催化裂化等装置，使国内车用汽油质量标准实现由国IV 升级到国V，再升级到国VIa、国VIb 标准；车用柴油质量标准由国IV 到国V 再升级到国VI 标准，普通柴油与车用柴油实现质量标准并轨。中国炼化行业用不到20 年的时间，实现成品油质量完全达到欧、美等发达国家和地区油品质量水平。

中国成品油质量升级历程见图2。

图2 中国成品油质量升级历程

船用燃料质量提升。国际海事组织海上环境保护委员会第70 届会议决定自2020 年1 月1 日起全球范围内实施船用燃油硫质量百分数不超过 0.5%的规定。为此，中国于2019 年10 月实施《2020 年全球船用燃油限硫令实施方案》，要求从2020 年1月1 日起，中国管辖海域使用的船用燃油硫的质量百分数不大于0.5%、内河区域硫的质量百分数不大于0.1%。中国石油及中国石化两大油品生产商高度重视，加速布局低硫船用燃料油产能。截至2020年底，两大公司低硫船用燃料油生产能力已分别达400×104t/a和1 000×104t/a，有效满足了市场需求。

1.3 石化产业基地建设加速推进，行业集中度显著提升

针对国内石化产业集约化、规模化、一体化水平偏低的状况，2015 年5 月，国家发展和改革委员会印发了发改产业〔2014〕2208 号《石化产业规划布局方案》，提出重点建设七大石化产业基地：大连长兴岛（西中岛）、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷。经过5 年多的发展，石化基地建设取得突出成效。截至2020年底，已形成炼油能力10 500×104t/a、乙烯生产能力729×104t/a，分别占全国总能力的12%和21%。随着各基地建设的进一步推进，布局石化基地的炼化产能将进一步提高。预计到2025 年，七大石化基地炼油能力将达18 700×104t/a、乙烯产能将达1 914×104t/a。

截至2020 年底，中国七大石化基地产业发展现状及规划目标见表2。

表2 中国七大石化基地发展现状及规划目标

除上述七大国家级石化基地外，其他大项目也在积极推进，如，位于广东湛江东海岛基地的中科炼化一体化项目一期工程1 000×104t/a 炼油和80×104t/a 乙烯工程于2020 年8 月投产后，二期1 500×104t/a 炼油和120×104t/a 项目已经启动。巴斯夫独资建设的一体化项目（首期装置为16×104t/a工程塑料及3.2×104t/a 热塑性聚氨酯）于2020 年5月在湛江正式打桩开建；山东省整合区内地炼企业，以压小上大、减量置换的方式集中在烟台裕龙岛建设大型石化基地，规划炼油能力达4 000×104t/a［1］。一期工程2 000×104t/a 炼油、300×104t/a 芳烃、300×104t/a 乙烯大型炼化一体化项目已于2020 年10 月开工建设。

1.4 炼化行业发展步入快车道，炼油能力过剩凸显，乙烯呈多元化发展

“十三五”期间，炼化产能建设步入快车道。到2020 年末，中国炼油能力达到约8.6×108t/a，较2015 年增长15%，占全球炼油产能比重从2015 年的16%提高至2020 年的18%［2］。乙烯产能达3 478×104t/a，较2015 年增长62%，占全球乙烯产能比重从2015 年的13%提高至2020 年的18%。中国炼油和乙烯能力均位居世界第二。

全国炼油能力过剩凸显。据测算，2019 年，在满足国内油品消费和汽、柴油出口需求后，全国炼油能力过剩约1.2×108t/a。为化解成品油供应过剩，各炼油企业加大产品结构调整，一是增产润滑油、航煤、燃料油、沥青等产品；二是努力实施减油增化，加大柴油馏分用于乙烯原料的力度，全力开满开足乙烯及芳烃等化工装置。以中国石油为例，2019年乙烯产量586×104t、航煤产量1 402×104t，分别较2015 年增产16.5%和68.5%。2019 年用于乙烯原料的柴油馏分量达133×104t，在乙烯原料结构中的占比从2015 年的4.8%上升到7.4%。

乙烯当量消费的对外依存度仍高达48%，市场端拉动了乙烯行业“十三五”期间的快速发展。多元化主要表现在两个方面：一是乙烯原料结构进一步多元化。乙烯原料进一步向轻（轻质化烃类原料）、重（煤）两极发展。乙烯企业普遍加大了炼厂干气及饱和液化气的利用，以乙烷为原料制乙烯取得突破，江苏新浦化学以进口乙烷和丙烷等原料的65×104t/a 乙烯装置于2019 年投产。中国石油在建的塔里木60×104t/a 和榆林80×104t/a 以乙烷为原料的乙烯装置预计2021 年下半年建成投产。煤/甲醇制乙烯产能由2015 年的316×104t/a 增长至2020 年的718×104t/a，产能占比从14.9%上升至20.6%。二是乙烯业务主体进一步多元化。随着国家对石化市场的放开及鼓励民营资本投资，乙烯业务参与主体从过去以大型能源化工企业为主转向国企、民企及外资齐头并进的形式。中国石油、中国石化、中国海油“三桶油”的乙烯产能从2015年的1 743×104t/a 增长到2 044×104t/a，但产能占全国的比例从82.1%降至58.8%。同期民企的乙烯产能则从135×104t/a（均为煤/甲醇制烯烃工艺装置）猛涨到769×104t/a（包括煤/甲醇制烯烃工艺和石油路线工艺装置），产能占全国的比例从6.3%快速提升至22.1%，其中，恒力石化150×104t/a 乙烯装置为国内乙烯单线产能最大。

1.5 一批炼化新技术及新产品开发实现突破，行业技术水平显著提升

“十三五”期间，炼化技术开发取得多项重要突破。中国石油及中国石化加强科技创新平台建设，中国石油成立了“炼油工程技术中心”“烯烃工程技术中心”“ABS 技术中心”等12 个炼油化工领域专业技术中心和特色技术中心，加强相关领域技术创新工作；中国石化成立汽车轻量化非金属材料创新中心［3］、化工过程强化技术联合研发中心等技术研发平台。在成套技术方面，炼油领域几乎所有催化剂和工艺技术实现了国产化，单系列千万吨级炼油成套工艺技术的突破推动我国炼油整体实力不断提高；在化工领域，中国石油和中国石化均开发了具有自主知识产权的百万吨级乙烯成套技术，中国石化还开发了百万吨级芳烃成套工艺，上述成套工艺技术均开始在新建项目得到推广应用。

化工新产品开发也取得明显成效。“产学研用”联合攻关模式得到普遍采用，新产品新牌号开发成果显著。“十三五”期间，中国石油每年开发生产具有高效、高端、高附加值特性的“三高”化工新产品新牌号约80 个，每年化工产品新牌号产量约100×104t，已经形成管材专用料TUB121N3000 等长期生产的高效及重点产品牌号约42 个，IBC 桶专用料DMDB4506、ABS 家电料0215H 等拳头产品16个，医用聚丙烯专用料RP260 等标杆产品7 个。中国石化开发了高结晶聚丙烯、抗菌聚丙烯、聚合釜内直接生产汽车保险杠用聚丙烯、耐刮擦聚丙烯、汽车油箱用聚乙烯、双向拉伸聚乙烯（BOPE）、超高分子量锂电池膜等新产品。

1.6 信息化、智能化建设提速，炼化行业“两化”融合水平提升

中国炼化行业大力推广数字化、物联网、大数据、云计算等新一代信息化技术，借助信息化、智能化平台，在安全环保、降本增效与员工赋能等方面获得创新解决方案。2019 年，中国石化打造面向信息物理系统（CPS）的制造执行系统产品和解决方案，被国家工信部评为“2019 年制造业与互联网融合发展试点示范项目”。中国石化开展了石油和石化工业互联网平台ProMACE 研发、智能工厂试点升级与推广实施，实现一体化优化、操作报警、设备健康管理等主体应用上线运行。

镇海炼化实现全厂在线分析仪24 小时无盲区实时检查，重点装置异常报警次数下降50%以上。镇海炼化经过两期建设，乙烯装置在线闭环优化系统已于2019 年11 月投用，吨乙烯增效达11.14 元。中国石化已建成10 家智能工厂、150 座智能加油服务站。通过数字化改造、智能化升级，初步打造“石化智云”工业互联网平台，实现了资源配置优化、生产协同高效，促进了企业提质增效、绿色发展［4］。独山子石化也已启动建设乙烯在线优化系统。大型炼化企业有九江石化、镇海炼化、惠州炼化、茂名石化、长庆石化、万华化学等企业先后入选国家石化智能工厂试点示范企业。

1.7 炼化行业环保安全水平显著提升

随着全球对环境保护的日益重视，建设清洁绿色企业已成为能源化工行业的共识。

中国石油和中国石化等国有大型炼化企业不断深化HSE 体系管理和质量管理，强化安全生产和环境保护，积极践行安全、清洁、节约的发展模式，提高资源利用效率，大力推进节能减排，全面完成污染物排放减排目标，助力国家打赢污染防治攻坚战。

我国石化工业贯彻落实国家绿色低碳发展要求，积极落实环保法律法规，构建完善的环境管理体系，深入推进《石油和化工行业绿色发展行动计划（2016—2020 年）》及六大专项行动计划，持续提升环境管理水平。在大气污染物治理方面，加大废气治理技术的研发和应用，持续提升污染物净化水平，努力实现大气污染物达标排放；针对固体废弃物，坚持“减量化、资源化、无害化”处理原则，推广循环经济理念，综合推进固体废弃物综合利用，全面促进企业的绿色可持续发展。加快推进绿色标准化体系建设，不断降低污染物排放、保护生态环境，取得了较好成效。2019 年，中国石化的化学需氧量、氨氮、二氧化硫及氮氧化物的排放总量较2018 年分别下降2.1%、2.0%、3.9%和3.9%［5］。同期中国石油的化学需氧量、氨氮、二氧化硫及氮氧化物的排放总量较2018 年分别下降5.7%、13.6%、8.5%和7.6%，污染物排放量显著下降。

在安全生产方面，炼化企业把安全生产作为企业核心价值落实到生产经营各个方面和环节，持续强化安全意识，积极推进安全生产长效机制建设，全面提高安全生产管理水平。在认识理念上，将安全作为“生命线”，持续完善安全管理体系。在生产中，积极引入先进的安全生产装备、安全工艺技术、安全应急装置，做到生产全过程的安全可靠，同时严格遵守国家对安全生产的监管，不断提升石化工业安全运行水平，确保安全事故数量和损失最低。

2 炼化行业“十四五”展望

2.1 能源消费加速向绿色低碳转型，推动炼油行业继续加速结构调整转型

为有效应对气候变化和保护生态环境，绿色低碳发展已成为国际社会的共识。在2020 年9 月第七十五届联合国大会上，习近平总书记提出了我国二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现“碳中和”的奋斗目标。为减少二氧化碳排放，BP、壳牌、道达尔等多个国际能源公司发布2050 年“净零”新愿景及发展路径。“碳中和”概念也开始进入中国炼化企业的发展愿景。2020 年11 月，中国石油首个“碳中和林”——大庆油田马鞍山“碳中和林”揭牌；中国石化与国家发展和改革委员会能源研究所、国家应对气候变化战略研究和国际合作中心、清华大学等单位合作，就“碳中和”的战略路径开展研究。

绿色低碳发展的要求推动能源消费加速向绿色低碳化转变。以中国石化、中国石油等为代表的大型国有能源化工企业将继续深入布局发展清洁能源产业。中国石化以打造世界领先洁净能源化工公司为发展愿景，以自主创新、合作研发、战略投资等方式积极介入氢能技术链、产业链，围绕氢能产业链展开市场布局，积极探索新业态和新模式，培育和构建丰富的氢能生态圈，厚植发展根基，培育先发优势。中国石化将以保障2022 年北京冬季奥运会氢能供应为重要节点，力争在“十四五”期间形成一定规模的高纯氢产能，布局若干高速氢走廊，构建氢能产业链和关键材料自主核心技术体系及标准体系［6］。中国石油也开始发力氢能源领域。2020 年8 月，中国石油与申能集团有限公司等合资成立上海中油申能氢能科技有限公司，专注于氢能领域技术研发推广等业务。

2.2 炼油行业将进入去产能、补短板调整期

炼油行业将进入去产能、补短板调整期。随着新一轮炼油产能建设，预计2025 年国内总炼油能力将超过10×108t/a［7］，届时炼油过剩能力将上升到2.3×108t/a 左右。推进炼油行业高质量发展，解决炼油产能过剩这一核心矛盾，就必须加快行业补短板的步伐，加快低效、无效产能的退出，提高行业竞争的水平，减少无序和不公平竞争。但去产能必将面临短期与长期发展方向的平衡，面临工人、企业、地方政府等多方利益的考量，面临着发展与稳定的关系的协调。去产能工作：一是要遵循市场规律，推动不具备资源、市场、技术等核心要素的企业退出行业；二是利用好市场机制，严格执行税收、环保等相关法规政策，促使不符合要求的企业自觉退出；三是发挥好地方政府、国有企业和社会保障政策的作用，妥善安排好相关职工的再就业及生活。

2.3 “十四五”时期中国乙烯工业将开始从成长期向成熟期过渡

当今世界正处于百年未有之大变局，经济全球化遭遇逆流，一些国家保护主义抬头，全球产业链供应链面临冲击。党中央于2020 年5 月提出我国经济中长期发展战略方向，即“加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”。新技术、新产业、新业态、新模式的不断涌现不断催生出或刺激新的消费增长，新型城镇化、都市圈及新基建发展也将为新一轮经济增长提供重要驱动力，这些均是刺激国内石化产品消费增长的积极因素。目前，中国人均乙烯当量消费量约为38 kg/a，西欧及美国的人均消费量则分别在56 kg/a 和87 kg/a 左右［8］。预计“十四五”期间中国石化消费仍将保持较快增长态势。

从当前中国乙烯工业发展特征看，目前中国正处于新一轮的石化产能扩张高峰期。预计2025 年全国乙烯产能将从2020 年的3 478×104t/a 上升到6 100×104t/a。同时，进入乙烯行业的制造商仍在不断增加，且行业集中度开始大幅提升，行业竞争已开始从价格竞争向品质、服务等非价格手段转变，这些行业发展特点符合行业生命周期理论的从成长期向成熟期转变的特征。综合判断，“十四五”时期中国乙烯工业将开始从成长期向成熟期过渡，预计将在2035 年左右达乙烯当量消费峰值（约8 700×104t），人均乙烯当量消费量将达60 kg/a 的消费水平。

2.4 国内消费结构升级，持续推动以合成材料为主的化工产品向中高端发展

随着新技术新业态的不断涌现，高端制造产业、大卫生大健康、新基建、环保及民生等领域的产业消费升级，对化工材料的性能提出了新的要求。化工新材料成为中国石化工业发展速度最快、质量效益最好的领域。加快推进化工产品结构调整，积极发展高端聚烯烃、高端合成橡胶品种、功能性材料、特种工程塑料等化工新材料，提高产业链高端供应能力，成为中国石化工业实现高质量发展的紧迫任务。中国石油及中国石化两大能源化工公司聚焦“基础+高端”发展战略，持续推进炼化业务向材料型转变，并向产业链中高端延伸发展。

化工新材料重点领域的开发重点有：（1）高端聚烯烃：茂金属聚烯烃、特高压电缆料、高端医用料、电容膜料、EMA 类极性共聚材料、3D 打印用树脂等；（2）高性能合成橡胶及弹性体：官能化丁苯橡胶、特种耐油密封丁腈橡胶、聚烯烃弹性体等；（3）高性能纤维（料）：高性能碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维料、聚酰亚胺纤维、生物医用纤维等；（4）可降解材料：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及二氧化碳基生物可降解塑料等。

“十四五”期间，炼化行业需加大科技创新力度，发挥产销研用一体化机制，集中力量联合攻关，加强关键先进材料的研发生产，使中国石化产业向产业链、价值链的中高端延伸。

2.5 行业竞争进一步加剧，实现内涵型发展成为必然要求

随着国家油气体制改革力度的加大，国内炼化行业竞争日趋激烈。民营石化企业规模实力大大提高，国际先进化工公司更是以独资方式直接进入国内市场，行业竞争变得比以往更加广泛和深入。企业间的竞争不再局限于自身从事的领域，更是上下游全产业链的竞争。企业提升竞争能力将不能再局限于自身业务发展与提高，企业活下去、活得好的关键是如何提升整个产业链的竞争能力。对于全产业链比较完整的企业集团来说，炼化生产企业要与销售企业一道面对炼油产能过剩、成品油及化工品市场激烈竞争的矛盾；销售企业必须要直面竞争，突出营销，不畏惧不退缩，承担起产业链价值实现的关键责任。

内涵型发展成为炼化行业发展的必然要求。内涵发展就是要以提升竞争力为核心，突出质量效益，突出安全环保，突出可持续发展。（1）突出特色发展。要充分挖掘企业在资源、市场、技术等方面的特点，通过特色发展来形成企业的比较优势。（2）突出低成本发展。由于产品的均质化，成本已经成为决定炼油企业竞争力的关键因素，要树立“一切成本均可降”理念，在投资、生产、运营等各个阶段、各个环节全面践行低成本要求。（3）突出化工产品结构升级。（4）有效开展转型升级。随着成品油消费峰值的到来，不少炼油企业已经谋划向化工生产转型。但化工生产同样需要考虑规模、市场和技术等关键因素，企业不能为了转型而转型，转型需要结合自身条件，以最终能够形成竞争比较优势为前提。

2.6 信息化进一步与炼化行业深度融合，为炼化行业转型升级赋能

中国炼化行业正处于新旧动能转换的关键时期，资源和环境约束逐渐收紧，同时面临着人工成本高、能耗物耗高、安全生产形势严峻等的严峻挑战，信息化进一步与炼化行业深度融合，通过两化融合为炼化行业转型升级赋能成为中国炼化行业实现高质量发展的重要抓手。充分利用物联网、机器人、云计算、大数据、新一代移动互联网通信等先进信息技术建设数字化、智能化工厂，可显著提升经营管理水平及生产运营水平，进一步促进企业提质增效，有助于打造企业全方位的市场竞争比较优势。

2020 年11 月，昆仑数智科技有限责任公司（简称昆仑数智）的成立拉开了中国石油推进数字化转型智能化发展的序幕。昆仑数智将聚焦信息及通信技术的应用研究和服务实施，将逐步构建集咨询、设计、研发、交付、运营于一体的完整价值链，提升数字产业化和产业数字化服务能力，全力打造集团公司数字化转型、智能化发展的新引擎。“十四五”期间，中国石油将继续推动数字化转型，重点提升炼化企业的感知能力、分析优化能力、预测能力、协同能力，构建以高效供应链、精益化运营、安全化工控、互联化运维为特色的智能炼化新模式。中国石化也将加大“石化智云”平台建设力度，打造世界一流、行业领先的能源化工工业互联网平台，加快智能化工厂、智能加油服务站、智能研究院、智能工程建设推广，聚焦系统优化、协同生产、智能运行，实现全产业云生产、智运行。智能化工厂有望成为今后新建炼化企业的标配。