1、国内炼化产能结构性过剩,龙头炼厂产线切向高附加值化工品
石油是复杂的混合物,组分的分子量分布从几十到几千,沸点也可以从常温到 500℃以上,因此石油需要经过多道炼化加工,分离或调配出产品,才能在质量上符合使用要求。大炼化的主要任务就是高效、合理地将原油加工成各类产品。
我国炼化产能相对过剩。全球范围内,炼化产能在 2024 年扩张至约 1.038亿桶/天后,2025 年仅小幅增至约 1.0366 亿桶/天,新增产能主要来自非 OECD 地区,尤其是亚洲、印度、中东和中国,全球炼厂加工量则提升至 8689 万桶/天。相比之下,我国炼化能力近年仍维持高位,2025 年炼油能力约 9.39 亿吨/年,折合约 1880 万桶/天,已接近 10 亿吨/年的政策红线。尽管 2025 年我国炼厂加工量有所修复,全年平均约 1480 万桶/天,但与庞大的名义产能相比,开工率仍明显偏低。2026 年初这一特征仍在延续,1—2 月我国炼厂产能利用率约 71%~73%,3 月降至约 68.8%,低于美国炼厂常年接近或高于 90%的运行水平。
国内炼厂开工率相对较低也是结构性的,2025 年前后,落后地方炼厂仍主要面向成品油生产;相较之下,恒力石化、荣盛石化、东方盛虹等民营大炼化企业依托炼化一体化、较高装置复杂度和更深加工能力,可以在成品油、芳烃、烯烃、聚酯、新材料等产品之间灵活切换,从而维持更高负荷和更强盈利韧性。以尼尔森系数等指标衡量,国内头部民营大炼化装置复杂度仍处于全球先进水平,其核心优势已从单纯炼油规模扩张,转向高复杂度装置、化工品收率提升和产品结构优化。
2、 常减压蒸馏:炼厂的第一道装置,涉及到炼厂的加工规模
因为原油组份之间沸程比较宽,蒸馏技术就是原油复杂体系特征化最具有经济性的方法,因此蒸馏装置常是原油加工的首道工序,其加工能力也代表了炼厂的加工规模。通常情况下,从初馏点到 130℃上下的馏分被称为汽油馏分,130-230℃上下的馏分被称为航煤馏分,230-350℃上下的馏分被称为柴油馏分;当温度上升到 350℃以上时,为了防止部分馏分被分解,蒸馏需要在减压的条件下进行,换算回常压下的沸点在 350-500℃的馏分为润滑油馏分,高于 500℃为减压渣油馏分,所以蒸馏装置也常被称为常减压装置。
目前国内的炼厂大多是从中东地区进口原油。全球原油储量在千亿桶以上的储地大部分集中在中东地区,分别是伊朗、伊拉克、科威特、沙特阿拉伯、阿联酋、加拿大、委内瑞拉和俄罗斯,截至 2025 年底中东五国(沙特、伊拉克、阿联酋、阿曼、科威特)原油储量占全球原油储量的比例超过五成,国内主要炼厂所使用原油也基本来自中东地区。
3、催化重整:对芳烃的影响深远
催化重整是在一定温度、压力、临氢、催化剂存在的条件下,将石脑油转变成富含芳烃(BTX)的重整汽油,并副产氢气的过程。催化重整汽油是高辛烷值汽油的重要组分。
催化重整也是获取 BTX 和氢气的主要途径。催化重整反应实际上是石脑油中的环烷烃以及部分烷烃在含铂催化剂下发生芳构化反应(也有部分异构化反应),因此产物中会富含 BTX 以及副产的氢气。
重整反应包含了脱氢和裂化、异构化反应,因此重整催化剂需要至少具备这两种功能,目前工业上常用的催化剂组合包括贵金属+助剂+酸性载体的组合,贵金属如铂促进脱氢,酸性载体则促进裂化、异构化反应。
催化重整也会对芳烃的产量和价格产生显著影响。催化重整装置灵活性较高,后道一般还会有芳烃提取的装置。当成品油的需求旺盛时,重整汽油会更多被用于生产成品油,并且抽提出来的甲苯、二甲苯也会更多地被用于调油,歧化以及异构化生产的 PX 产量也会下降,继而影响到了芳烃的产量;当成品油需求不及芳烃作为化工品的需求时,同理更多的芳烃也会流向市场。
4、催化裂化:生产轻质油品
催化裂化是重质石油烃在 500℃上下、0.2-0.4MPa 以及催化剂条件下,生产液化气、汽油和柴油等轻质油品的过程。催化裂化的原料可以是直馏馏分油以及一些二次加工馏分,也可以是常压渣油和减压渣油,因此催化裂化可以提高原油的利用率。催化裂化工程发展到现在大概可以概括出固定床、移动床、流化床和提升管反应器四大类,其中固定床因为生产能力低已经被淘汰,移动床结构相对复杂,流化床虽然生产能力强且设备结构相对简单但容易出现床层返混问题降低产率和产品质量,提升管反应器则是用活塞流反应代替了流化床中的床层反应,因此提升管反应器也在逐渐应用开来。
Y 型分子筛催化剂是目前主流催化裂化催化剂。催化裂化催化剂最早是经过处理的天然活性白土(活性成分为硅酸铝),后被人工合成硅酸铝所取代。而后分子筛催化剂问世,更高的选择性、活性以及稳定性使其很快取代了人工合成硅酸铝。根据晶体结构的不同,分子筛也有区分,其中 Y 型分子筛是目前主要的催化裂化催化剂。
Y 型催化剂包含多个单元晶胞,每个单元晶胞由削角八面体构成,中间的空洞区域是催化反应的主场所。人工合成的分子筛多含钠,这类分子筛没有活性,工业中采用离子交换的形式将钠离子置换成其他阳离子,如采用稀土置换(REY型分子筛)、氢离子置换(HY 型分子筛)、氢+稀土置换(REHY 型)、氢离子置换+脱铝(USY 型)。
5、催化加氢
催化加氢可以分为加氢精制和和加氢裂化。加氢精制主要目的是对油品进行精制,通过反应去除油品中的硫、氮、氧以及金属元素,并使得烯烃饱和,进而改善油品的性质。
加氢反应需要反应物在催化剂表面吸附后再脱附,这种吸附性质依赖于催化剂的几何特性和电子特性,所以只有同时满足一定几何特性和电子特性的催化剂才能成为催化加氢用催化剂,满足条件的催化剂包括非贵类的钨、钼、钴、镍等,以及贵金属类的钯和铂。并且催化剂之间通常配合使用,通过调节催化剂的配比,复配催化剂的性能会有不同程度的优化。
加氢裂化是高压条件下烃分子与氢气在催化剂表面裂化成小分子的过程,目的是生产高质量的轻质油品。加氢裂化生产比较灵活,原料可以是馏分油,也可以是渣油等。
加氢裂化的催化剂通常由金属加氢组分和酸性载体组成,金属加氢组分类似加氢精制催化剂,酸性载体多为各类分子筛,金属组分是加氢活性的主要来源,酸性组分则能保持催化剂的裂化和异构化活性。
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