【石油观察家】陈文龙:国际大石油公司炼油化工技术创新探究

2017-05-20 06:37:00 0

炼化 创新 本土化

文|陈文龙  山东石大科技集团有限公司


摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,石油需求量的增长,使得中国石油的炼油化工技术得到了进一步发展,但是相比于国际大石油公司的炼油化工技术还有一些差距,国际大石油公司的炼油化工技术在不同业务环节的技术创新有着各自的特点,炼油化工技术领域的创新更强调市场导向和市场需求,在贴近市场的情况下,设立本土化技术中心,重视炼油化工技术创新的商业化和市场化,其有明显的上下游技术集成开发趋势。主要分析了国际大石油公司炼油化工技术创新和管理,提出了提升中国炼油化工技术创新的建议。


中国石油天然气集团公司是中国最大的油气生产商,是一个综合性国际能源公司,是第二大油品及化工产品生产供应商,其主营业务有油气业务、工程技术服务、金融服务、新能源开发等,而炼油化工技术是中国石油天然气集团公司的主要业务,是增加中国石油价值、增长利润的主要途径,同时也是提高中国石油核心竞争力的重要领域,目前在中国的炼油化工技术相比于国际大石油公司的炼油化工技术还有一些差距,为了满足市场对炼油化工技术的需求,就必须对炼油化工技术进行创新,现对国际大石油公司炼油化工技术创新探究,以供参考。

1 世界炼油化工行业技术创新特点及炼油化工行业的发展趋势

1.1 炼油化工行业技术创新的特点分析

随着社会经济的快速发展,能源资源在经济发展中起着非常重要的作用,对于石油工业而言,其价值链有着不同的业务环节,其中炼油化工行业是石油工业中的一部分,主要存在于石油工业的下游产业中,石油化工行业的发展受到油气资源品质和价格的影响,此外受市场的影响也比较大。并且炼油化工行业涉及的范围比较广,该行业中运用的技术也起着不同的作用,如:在勘探生产领域和拓展资源领域主要对资源的价值能够有效的实现,而在炼油领域,不仅能够提高炼油化工加工的生产效率,而且还能有效降低炼油化工的生产成本,进而实现其工艺价值,在整体化工领域还能实现产品的附加值。

当然,石油工业产业链中不同的环节也存在相对应的技术和作用,其特点也比较鲜明。对于石油化工的上游产业而言,主要的技术创新活动形式是研发新技术,主要针对现场作业技术的研发。由于石油化工产业是我国经济发展的重要组成部分,需要相关的人员对其作业技术进行超前的研发储备,将许多研发技术进行综合使用研究,从而制定全国通用的技术方案,以便提高石油化工产业的工作效率。此外,在上游产业研发中,还要与石油化工产业的实际情况相结合,并提出有个性化的生产方案,将物探技术、钻井技术和测井技术相结合,从而积累丰富的石油化工作业经验。

与上游产业现场技术研发相比,由于石油化工的炼油技术可复制性比较强,企业之间在交流过程中相互借鉴炼油化工技术,因此,炼油化工领域针对技术标准的要求比较严格,同时针对炼油化工技术的专利形式保护方面也有显著增加。从具体方面分析,炼油化工行业是石油工业的下游产业,是将原油或者其他油脂进行蒸馏并改变原油的分子机构的一种工艺,最终将原油裂解为符合内燃机使用的煤油、汽油、柴油、重油等相关的燃料,在炼油化工行业中具有非常重要的作用。与下游炼油化工相对的是上游的技术创新活动,石油工业的上游主要以技术研发、技术集成开发为主,是制定通用型技术解决方案的场所,主要包括物探技术、钻井技术、测井技术等,当然还需要丰富的经验积累。

目前,从整体而言,炼油化工技术也比较成熟,在各个方面发挥的作用也比较显著,推动了我国石油化工产业的发展和进步,在近些年里,石油化工产业在技术创新方面放缓了脚步,将发展的重心转为提高石油化工产业的效率和降低成本方面。在当前社会经济全球化发展方面,国家之间的经济竞争越来越激烈,并且竞争的方向也发生了很大的变化,当前的经济竞争以服务和技术成本竞争为主,因此,在石油化工技术创新发展速度放缓的同时,国家通过提高石油化工的生产效率、降低炼油化工产业的成本,进一步提高其经济效益。

1.2 炼油化工技术的发展趋势

随着社会经济的不断发展,能源资源已经无法完全满足社会经济发展的需求,并且石油能源资源也出现了许多的问题,最常见的问题主要有以下几个方面:第一,石油的原油质量下降,不仅降低了石油的利用效率,而且对环境产生严重的污染,对人们的身体产生非常大的影响作用;第二,人们对石油的需求越来越轻质化,随着人们对石油需求要求的不断提高,给我国的石油化工产业既提出了挑战,又为我国的石油化工产业提供了良好的发展机遇;第三,人们对石油资源质量的清洁需求更大,在石油炼油排放方面的要求更加严格,对于这一方面的现象,国家正在极力的改善石油炼油污水、废气的排放问题,但仍有许多未及时解决的方面,对我国的石油化工发展产生了极大的不利影响。针对上述需求的变化,一方面体现了人们观念的变化,不仅在对生活质量的关注方面产生了很大的变化,而且也对环境的污染和社会的环保方面也出现了很大的变化;另一方面也体现了我国在炼油化工技术的改进方面取得了非常大的进步,同时也不断的扩大炼油厂的规模,进一步实现炼油化工一体化。此外,也为石油的下游炼油化工产业的发展提供了方向,同时也为我国能源资源的发展起到了很大的促进作用。

在石油工业发展过程中,还要坚持相关的原则,首先,我国的炼油化工厂要坚持化工原料石油、天然气、煤、生物质等原料向多元化发展的趋势,进一步拓宽石油化工产业的使用原料种类;其次,石油是中东地区的主要资源,在石油化工产业投资的高峰,石油在国际发展的现象将对中国的煤化工兴起产生非常严重的影响。由于中东地区的石油资源非常丰富,而中东石油资源出现变化,将严重影响全球石油资源的供给和使用,间接影响国家经济的发展,因此,我国煤化产业的发展将对资源产业的分布产生非常重要的影响作用。第三,随着社会经济的快速发展,市场对石油化工产业中生产的产品性能和功能的要求不断提高。第四,随着环境污染程度不断增加,也引起了一系列的环境问题,如:全球气候变暖出现的“温室效应”、酸雨也严重破坏建筑物,面对上述情况,绿色清洁能源成为社会主要需求发展的一个方向。就石油工业的发展而言,能源加工技术的更新是最主要的方向之一,目前,在石油工业炼油化工行业发展中,低成本且出油副产品少,而且无污染的化工加工生产技术是石油工业发展的主要方向。同样,石油工业也将发生大规模的转型,将石化行业的竞争焦点向价值链的终端进一步延伸,从而将市场与客户紧密的联系在一起。

2 对国际石油公司的炼油化工技术进行创新与管理

2.1 导向性的基础创新与研究

导向基础研究是一种具有开创性的科学研究或者是技术领域的研究,该研究是由工业部门开展的一项研究,这项研究目的主要是促使公司进一步增加科学发展知识,并在实践基础上开发出商业产品,这样就会大大提高公司收益,增加公司利润。有研究表明,大石油公司是以新催化材料为核心业务,通过寻找和积累导向性基础研究,从而对公司的技术和化工工艺创新有着极为重要的作用。埃克森美孚公司是世界最大的石油公司,它一直都对导向型基础研究极为重视,在分子领域不管是学术还是技术都处于世界领先的地位,其一向都非常重视导向性基础研究。分子筛有助于催化室友的炼制和化工,并有利于公司开发相应的新工艺,公司聚合物业务的开展,结合了雅典大学杂臂高分子合成形态和混物热力学等等。BP 公司是进行基础导向研究的典范,2000 年所成立的“多相流研究中心”就是由BP 公司和剑桥大学共同成立的,所成立的这所研究中心主要对开发的每一阶段进行细致化分析,并以地质学和动力学的应用为研究项目,对其就行预测和研究。

2.2 根据市场需求,设立本土化技术中心

国际石油公司炼油化工技术与上游研发机构的设置有所不同,因为它有着比较分散的炼油化工技术中心,所以与市场的需求更加贴近,并根据市场需求作出相应的调整,且调整更加频繁。在这方面壳牌就是一个典型的代表,它有四个全球性研究中心,并设有8个支持中心,将研究中心和支持中心相结合,从而进行综合性、基础、超前技术研究,其研究项目的展开需要以公司的战略目标、当前经营的急需技术以及未来的发展为目标,8个区域性开发与技术支持中心主要是进行应用性、技术支持项目的研究,其研究的开展需要以市场需求产品为目标。壳牌还曾在法国和比利时等地建立过研究中心,但是后来由于受到一些经济和公司业务的影响,从而关闭了这些研究中心,在比利时所设立的研究中心,主要是研究聚合物等产品的开发,壳牌公司在2007 年进行技术报告时,还将此研究中心作为主要研究中心之一,并在法国壳牌公司设有法国技术中心。

2.3 重视技术的市场化和商业化

对于国际石油公司来说,公司利润最大化和股东回报最大化,主要是通过将研发成果高效的市场化和商业化的途径来实现的,在国际石油大公司中,因为对炼油化工技术所进行的产权保护,使其具有较为明显的市场和商业化,一般情况下则会利用此优势成立子公司,经技术许可后,对外进行技术服务或产品。如雪佛龙利用加氢与炼油技术,成立了隶属雪佛龙的下游技术营销公司,其主要是进行加氢与炼油技术的研发、催化剂生产、技术服务、工艺和机械设计等,主要包括两家公司,分别是雪佛龙鲁玛斯公司和先进炼油技术公司,在目前的加氢技术供应商里,雪佛龙算是世界顶尖的供应商,其技术服务和产品供应都是来自于雪佛龙鲁玛斯公司和先进炼油技术公司。

3  提升中国炼油化工技术创新的建议

3.1 完善炼油化工技术研发机构体系

建议完善“一个整体、两个层次”的研发组织体系,这样能够更好的发挥整体优势,在如今社会的快速发展下,为满足消费者的需求,化工产品也逐渐变得多样化,技术创新也更趋于多元化,因此在组织机构的设置方面应该紧密联合生产单位,建议石油研究院在进行项目研究的时候,主要以基础和共性的化工技术研发,根据市场需求开发新产品,支持地方公司的特色技术研发。

3.2 加快商业化炼油化工技术

如今,炼油化技术已经逐渐成熟,对此应提高其技术的有形化以及标准化的效率,推进其商业化和市场化,首先可以将内部的技术市场建立出来,再通过对其技术与成果进行最终研究,并使用合理的技术转让费,成立技术推广机构,再制定相应的实行政策和管理制度,对外开放成熟技术。

3.3 开放式进行创新

开放式创新拥有者其广泛的内涵,可以是研究机构与大学之间的合作,可以是同行业之间的合作,可以是本行业与外行的跨界合作等,在对外合作研究的基础上,建议中国石油按照领域与项目类型做好顶层设计,如在导向基础研究方面,选取重点研究领域与对外企业进行合作研究,在新产品开发方面,与用户建立密切的合作。

3.4 采用新型节能技术

炼油化工企业应该实施的新技术就是新型节能技术,它能使企业发展创新,企业要引进先进的设备,控制好技术问题,一般新型节能技术,包括机泵变频调速技术、精馏装置节能技术和热泵技术等,机泵变频调速技术主要是通过计算机实施测控,他能改善传统技术缺陷,调节机泵,保证机泵在最高点进行运转;精馏装置节能技术,是近些年来发展中的一种新技术,过去的身背存在一些浪费问题,而精馏装置节能技术就能很好的解决这一问题,其有着非常好的节能效果。

3.5 催化裂化工艺的创新

随着国家对汽油质量的要求越来越高和石油原料中重质油成分的增多,使得传统的催化裂化工艺无法满足生产清洁汽油的要求,通过基于裂化与转化双反应区概念和选择性氢转移原理的研究,中国石化石油化工科学研究院开发出了生产清洁汽油的新工艺,即多产异构烷烃的催化裂化工艺,设计的串联提升管反映系统具有高速流化床和快速流化床两个反应区的组合工艺,用于提高重油转化能力和改善汽油的性质,两个反应区分别是以裂化反应为主和以增加异构化和选择性氢转移反应为主,裂化反应为主的反应区反应温度高,油气和催化剂接触的时间短生成的烯烃较多,该反应区的结构与常规提升馆反应器的结构相似,剩下的一个反应区是通过增加异构化和选择性氢转移反应来提高汽油中的异构烷烃,或者将另一个反应区的烯烃裂化为低碳烯烃。该工艺可以提高汽油的产率,还能降低汽油含烯烃量,增加异构烷烃和芳烃的含量,生产清洁的汽油。

4 结束语

综上所述,我国的炼油化工技术还有待进一步提高,与国际大石油公司的炼油化工技术相比还是比较落后,因此炼油化工技术创新问题就成为了我国石油产业的一个重要的问题,本文主要分析了国际大石油公司炼油化工技术创新和管理,提出了提升中国炼油化工技术创新的建议,以期能促进中国石油集团炼油化工技术的创新管理水平。(来源:《当代化工》,2017年第2期


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