中国石油炼化转型升级关键技术进步观察
“十三五”期间，我国炼化市场格局深刻变化，炼化工艺和产品清洁化、高端化成为大势所趋，“减油增化”“降本增效”的呼声持续高涨。面对日益升级的竞争形势，中国石油突出创新引领，加大攻关力度，炼化领域涌现出一大批标志性成果，为集团公司油品质量升级、产品结构优化和经济技术指标改善提供了技术支撑，引领了炼化业务转型升级、提质增效和高质量发展。
自主攻关 清洁动力助力蓝天白云
随着国家环保力度加大，油品质量升级步伐不断加快。中国石油作为中国主要的成品油生产商和供应商之一，在每一轮油品质量升级战役中都冲锋在前。
我国油品标准用较短时间走过了欧美近20年的升级道路。“十三五”期间，我国汽柴油质量完成了国Ⅳ到国Ⅵ的飞跃，汽柴油中硫含量从50ppm降至10ppm、烯烃含量从28%降至18%、芳烃含量由40%降至35%、多环芳烃含量从11%降至7%，个别指标甚至严于欧Ⅵ标准。
但是，我国原油性质决定了炼油装置结构不同于欧美，汽柴油结构也不同于欧美。为了满足经济快速升级、节约石油资源、适应催化裂化汽柴油比例高的实际要求，我国油品升级需要同步实现降低硫含量、降低烯烃含量（汽油辛烷值的主要贡献者）及保持辛烷值3个目标，必须自主开发更加复杂的技术，困难程度加倍。
经过10多年艰苦攻关，中国石油开发了符合中国国情的自主汽油、柴油质量升级成套技术。
清洁汽油质量升级技术实现了原始创新式研发，已形成选择性加氢脱硫(PHG)和加氢脱硫—改质组合(M-PHG-GARDES)两大技术系列，并配套开发轻汽油醚化和液化气深度脱硫成套技术，成功破解了深度脱硫、降烯烃和保持辛烷值等制约汽油清洁化的世界级难题，走出了一条中国石油独特的汽油质量升级路线。技术团队还能根据不同炼厂催化汽油性质和产品质量要求，将分段脱硫、醚化和烯烃芳构化(辛烷值恢复)技术有机耦合，形成了多种工艺模式，满足了中国石油各炼厂汽油质量升级的不同需求。
清洁柴油生产成套技术也实现了跨越式进步，可实现劣质柴油中硫、氮、芳烃的同步协同超深度脱除，配套的新一代国Ⅵ柴油加氢催化剂，加氢活性提高10%以上，成本降低近30%，在技术水平和价格方面与国际先进催化剂不相上下。
目前，中国石油清洁汽油生产成套技术在38套工业装置应用，清洁柴油生产成套技术在18套工业装置应用，累计生产出清洁汽油和清洁柴油均超过1亿吨，助力增效数十亿元。在油品质量升级的过程中，中国石油自主创新技术的积累和应用，也为我国石油生产加工领域的整体水平提高做出了重要贡献。
自主开发 小颗粒构筑增效大格局
石油炼制是现代工业的基础，提供了大部分交通运输燃料和化工原料，是世界上最大、最重要的加工工业之一。而炼油工业除常减压、焦化等少数几个过程外，80%以上的过程为催化反应过程，催化剂成为实现原油高效转化和清洁利用最经济、最灵活、最有潜力的关键核心技术，是炼油技术进步最活跃的领域。
新中国成立70多年以来，我国炼化行业取得了突飞猛进的进展，为打破国外技术封锁，老一辈科技工作者在石油部的统一组织下，开展了自主研发催化剂的大会战，炼油催化剂成为我国炼油工业的基石。而今，我国已成为第二大炼油主体。截至2020年底，仅中国石油一家年炼油能力就已突破2亿吨，催化剂年使用量约9万吨。国产炼化催化剂在生产技术、转化效率、产品种类方面均取得突破。
同时，炼油工业面临原油重质劣质化、过程环保绿色化、产品清洁高质化等严峻挑战，进入“十三五”，低油价成为新常态的挑战，市场需求的新变化要求炼化企业实现灵活调整柴汽比、减油增化、提升高质高效产品收率的同时做到降本增效，解决这些问题依然离不开自主开发高水平的炼油系列催化剂。中国石油重点开展了基于“分子炼油”理念的催化剂结构设计、纳米化功能化新材料开发、高效低耗催化剂清洁生产等研究工作，推动集团公司炼油催化剂业务总体水平比肩世界一流。
“十三五”时期，中国石油自主开发了催化裂化、加氢裂化、渣油加氢等6大类、50多个品种炼油主体系列催化剂及8个品种催化新材料，整体技术达到国际先进，在60余家企业100多套工业装置推广应用，有效支撑了炼厂降本增效。其中，硫黄回收催化剂接连拿下民营大炼化订单，PHC-05化工原料型加氢裂化催化剂实现重石脑油收率46%以上，为大庆石化转型升级提供技术支持；FCC原料加氢预处理PHF-121/PHF-311组合催化剂，实现了金属、硫、氮、残炭等杂质同步超深度脱除；大庆石化催化剂国产化率超过90%，兰州石化乙烯厂实现化工催化剂全部国产化；“高汽油收率低碳排放系列催化裂化催化剂及工业应用”还获得了2017年国家科技进步二等奖。
自立图强 转型升级打造未来炼厂
“十三五”时期，我国炼油、乙烯产能规模不断扩大，稳居全球第二，仅次于美国，但炼化行业整体仍然“大而不强”。由于政策环境和市场环境的变化，我国炼化行业呈现出一系列新的发展趋势，已对炼化企业实现高质量发展提出了新要求。
首先，大炼油时代已然开启，民营大炼化、外资炼厂和主营炼厂之间的激烈竞争已成必然。优化产业布局、提升炼化一体化程度、全方位提升经济技术指标成为应对挑战的必由之路。
其次，国内炼油产能严重过剩，但乙烯需求还存在较大缺口。减油增化，由炼油向化工转型成为行业普遍共识。
再次，市场环境变化莫测，炼化企业需要根据市场的变化灵活调整装置和生产流程，满足不断多样且多变的原料和产品的市场需求，不断优化价值链，以更低的投入和运营成本实现更高的产品收率和效益。
要继续推进转型升级、打造能满足这些要求的“未来炼厂”，科技创新将起到必不可少的支撑和引领作用。核心技术是买不来的。中国石油石油化工研究院党委书记、院长何盛宝指出，我国炼化行业领域的未来重点研究方向，需要从以下三个方面着手：
一是减油增化、增产高端高效产品的技术。能源转型的大趋势将限制汽柴油需求，但航空煤油、低硫船燃及特色高档石蜡、高性能润滑油基础油、高等级沥青等产品需求旺盛。我国高端化工产品进口比例大，基本原料自给率却很低。因此，转型升级核心技术的开发需加速、选择需谨慎。
二是分子炼油技术。即从分子水平上认识、加工和管理石油资源，实现对石油加工过程的精细化管理，推动石油组分实现“宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳”，使石油资源物尽其用。
三是信息化与智能炼厂技术。即利用新一代信息化技术，建立从原油采购、运输、炼化生产、仓储物流到销售等环节的智慧供应链和物流管理系统，实现炼厂全局优化、降低生产管理成本，实现运行协同高效。
“十四五”新征程已经开启，炼化行业全面迎来“能力本位”时代。唯有坚持自主创新、科技引领，炼化企业才能牢牢把握竞争制胜、未来发展的主动权，向高质量发展的目标稳步前进。
