来源:《中国石化》杂志2024年第5期 时间:2024-05-14 08:00
葛少辉 鲜楠莹
*全球石油消费量2024年增速将显著放缓,IEA预计增量至少减少50%。全球石油消费量呈现区域增长不平衡现象,其中中国、印度和巴西的增量约占全球总增量的90%,经合组织(OECD)发达国家总体仅小幅正增长,欧洲地区同比下滑;全球炼油能力还将继续增长,炼油中心进一步东移
*随着绿色发展、能源转型推进,全球能源公司更加关注技术的环境效益和经济效益;石化产品需求增加推动石化技术继续蓬勃发展,原料多元化成为各家公司研发热点
*能源企业对油气行业发展信心提升,多个能源企业加大油气领域投资,更加聚焦四个重点方向的低碳业务
*通过前沿技术的不断应用和能源转型的深入推进,炼油化工行业有望找到新的发展路径,将迎来更加绿色、多元、可持续的发展时代
在全球经济增长放缓、地缘政治复杂多变等多重挑战下,全球炼油工业也在悄然发生变化,呈现石油消费增速放缓、炼油能力保持增长、油价毛利维持高位水平、能源企业对油气行业发展信心提升等新特点。
全球石油消费量2024年增速将显著放缓
据国际能源署(IEA)统计,2023年全球原油消费量50.66亿吨,较上年增加1.167亿吨,增幅为2.3%,疫情后的需求反弹在2023年已基本完成,IEA预计2024年增速将显著放缓,增量至少减少50%。全球石油消费量呈现区域增长不平衡现象,其中中国、印度和巴西的增量约占全球总增量的90%;经合组织(OECD)发达国家总体仅小幅正增长,欧洲地区同比下滑。
从品类来看,全球石油需求增量主要来源仍是汽油、柴油、航空煤油和石脑油,疫情后消费反弹带来的汽油需求红利逐渐结束,2023年全球汽油需求增加3340万吨,比上年增长2.8%。全球制造业持续低迷,与其相关的全球柴油需求表现明显疲软,增加约515万吨,比上年仅增长0.5%。2023年全球石脑油需求增加1820万吨、比上年增长5.4%,其中中国增加2880万吨、比上年增长31.7%,以中国为首的亚太地区大幅增长抵消了其他地区低迷情况。2023年全球航空煤油需求增加4.614亿吨,比上年增长17.7%,但仍低于疫情前水平,主要是因为大量新型更高效飞机的使用抵消了航空活动的恢复。IEA预计,2024年全球航煤需求增长将大幅放缓,仅增长1.8%。
全球炼油能力保持增长,原油加工总量增至高位
2023年全球炼油能力继续增长,净增5942.5万吨/年,其中新增炼油能力8617.5万吨/年,同时美国、伊朗、日本、约旦等地区关闭部分炼油能力,合计减少2675万吨/年。据哈特能源统计,全球处于不同实施阶段的炼油项目总数为235个,相较于2022年增加60%,在石化产品需求增加推动下,烷基化、异构化、重整和聚合项目增多,合计占比61.7%。炼油产能的潜在增长达到11亿吨/年,约3.185亿吨/年正在建设中(未来3年内完成),4.37亿吨/年处于工程阶段(未来6年内完成),3.055亿吨/年处于规划阶段(未来9年内完成)。随着中国裕龙岛、中国大榭石化、印尼Balikpapan炼厂、尼日利亚Dangote等亚太和非洲多个先进炼厂投产,全球炼油能力还将继续增长,炼油中心进一步东移。
技术创新持续推进,支撑和引领炼油工业转型发展
随着绿色发展、能源转型推进,全球能源公司更加关注技术的环境效益和经济效益。德西尼布能源公司和科莱恩催化剂公司共同开发的EARTH®技术被美国《烃加工》杂志评为2022年度最佳炼油技术。该技术由嵌入式增强型环形转化管和配套的新型规整型催化剂构成,用于蒸汽甲烷重整转化制氢,对现有及新建的重整转化炉均可适用。目前已在土耳其Akkim工厂成功应用,结果表明,在同等氢气和一氧化碳产量前提下,可将二氧化碳排放量减少20%,化石燃料消耗量减少近40%。石化产品需求增加推动石化技术继续蓬勃发展,原料多元化成为各家公司研发热点。美国《烃加工》杂志评选出的最佳石化技术为Axens公司的Atol®技术,该技术是通过对第一代/第二代可再生乙醇进行脱水,生产聚合级生物乙烯,可部分也可完全替代油基乙烯,用于下游聚乙烯、环氧乙烷/乙二醇、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚烯烃、α-烯烃(用于生产线性烷基苯(LABs)和聚α-烯烃(PAOs))、苯烷基化(生产聚苯乙烯(PS))、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚氯乙烯等装置,无须进行改造。
值得关注的是,2023年AI、3D打印等前沿技术在多个能源企业中开始进入实质性应用阶段,加速其产品研发、生产运营等向数字化、智能化革新。bp成功利用AI算法开发出一种高性能的聚合物材料,该材料在耐热性、机械强度等方面表现出色;壳牌则利用AI技术对润滑油等产品的配方进行优化,提高了产品的性能和稳定性。巴斯夫、陶氏化学等公司利用3D打印技术生产定制化的零部件和工具,大幅缩短了生产周期,降低了制造成本和材料浪费,定制化零部件能更好地适应特定的工艺需求,提高了设备的性能和可靠性。此外,一些创新型的石油化工企业如SABIC、Lyondell Basell等也在积极探索生成式AI和3D打印技术的结合应用,利用AI算法设计出新型催化剂、反应器等关键部件,并通过3D打印技术实现快速制造。这种创新的应用模式不仅提高了产品的性能和竞争力,还为企业带来了巨大的经济效益和市场潜力。能源企业积极应用生成式AI等新技术,增强了竞争力,为整个石油化工行业的未来发展提供了新思路和方向。
能源企业聚焦四个方向的低碳业务
相较于前几年,能源企业对油气行业发展信心提升,多个能源企业加大油气领域投资,更加聚焦低碳业务。各公司各有侧重点,主要聚焦以下四个方向。
一是扩大可持续燃料在炼油产业的比重。截至2023年6月,欧盟可持续航煤(SAF)已建成投产产能28.6万吨/年,已宣布的SAF项目产能共计400万吨/年。从北美来看,马拉松石油和ADM公司的合资企业均投资专项大豆加工设施,为可再生柴油提供精炼植物油原料。
二是氢和氨的供应量在逐步扩大。bp在其旗下Cherry Point工厂生产绿氢、日本能源公司ENEOS Corp.(东京)将使用霍尼韦尔技术开发全球首个商业规模液态有机氢载体(LOHC)项目等。
三是电动车相关材料业务成为炼油企业新领域。如 Phillips66公司利用特种焦炭,制造用于生产锂电池的高性能负极材料。Lake Resources和Lilac Solutions公司在阿根廷卤水提锂技术于2020年完成可行性研究,预计2024年开始生产。
四是碳捕集、利用与封存(CCUS)技术研发和部署。如荷兰Porthos项目计划15年储存3700万吨二氧化碳,随着项目规模的扩大,收益将随着二氧化碳捕集量的增加而提升,降低碳捕集与封存的平均化成本。法国Axens公司在示范低压二氧化碳烟气捕集,二氧化碳捕集率超90%,年捕集量至少4000吨,性能稳定,能耗低,通过海上管道运输至挪威深海水层封存。Axens还成立CCS枢纽中心联盟,解决难以实现碳减排工厂的脱碳问题。
在全球宏观环境复杂多变的背景下,炼油化工行业正面临诸多挑战和机遇。需求增长放缓、供应格局变化、地缘政治冲突及能源转型趋势都对行业的发展产生了深远影响。然而,通过前沿技术的不断应用和能源转型的深入推进,炼油化工行业有望找到新的发展路径,实现平衡发展。未来,炼油化工行业将迎来更加绿色、多元、可持续的发展时代。
第一作者系中国石油石油化工研究院副院长