霍尼韋爾：未來煉廠白皮書六大關鍵能效分析（8頁）.pdf

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1、未來煉廠白皮書六大關鍵能效分析未來煉廠人類發展歷經三次能源革命，第一次以蒸汽機的發明和應用為標志，第二次則是發生在19世紀末的內燃機革命。汽油、柴油是前兩次能源革命后的標志性產品。因此，目前在全球能源市場上，煉油廠發揮著舉足輕重的作用。在煉油廠，原油大部分被用來生產燃料油，即汽油、柴油和重質船用燃料油等，以及附產少量的石化產品，汽油和柴油可以為內燃機提供燃料，這種以燃料油為主的傳統煉廠十分普遍。然而，隨著第三次能源革命進程的加快，電氣化會越來越成為能源動力的主流，汽油和柴油的需求量不斷下降。但是隨著生活水平的不斷提升，特別是發展中國家人們生活水平的提高，帶動了下游化學品需求的井噴。我們可以看到

2、，將原油轉化為更高比例的石化產品，尋找一條原油制化學品的工藝路線和途徑并保持長期盈利路徑是煉廠轉型的關鍵。這些年，國有和民營千萬噸級大型“煉化一體化”煉廠建成投產。在新設計的煉化一體化煉廠里，50%70%的原油正在轉化成高附加值的石化產品，其中包括常見的“三苯三 烯”（苯、甲 苯、二 甲 苯 和 乙烯、丙烯、丁二烯），再用這些基礎石化原料去制造各類高分子材料產品，滿足社會生活的方方面面的需求，這是當下比較流行的煉化一體化工廠的運營模式。那么，“未來煉廠”會以什么樣的模式運行？其趨勢一就是原油轉化路線的變化。不難預見，將原油以更高比例甚至全部轉化成石化產品，將是“未來煉廠”重要的愿景和轉型方向。

3、此外，“未來煉廠”在運行上也會呈現明顯的智能化趨勢?！拔磥頍拸S”在企業總現金成本、資金效益、對監管和競爭的響應能力，以及煉化分子管理靈活性等各方面保持持續競爭力，并提高盈利能力?！拔磥頍拸S”還能實現成本效益的靈活性，以應對短期以及未來10年或20年后的市場變化。1全球國內生產總值(GDP)以新興經濟體經濟增長為主要驅動力,年均增長4%。全球數以億計的人口不斷催生對新的石化產品的快速需求，例如塑料制品廣泛用于各種快速消費品、食品包裝、醫療用品、通訊設備和其它應用產品。50,00045,00040,00035,00030,00025,00020,00015,00010,0005,000020162

4、0192022202520282031203420372040汽油需求燃料油生產導致的效益損失電動汽車全球汽油消耗量資料來源：FGE燃料和石化產品增長預測2018-2028年復合年均增長率14-6%CAGR資料來源：IHS Markit，WoodMac：UOP分析中東中國北美全球汽油乙烯對二甲苯柴油丙烯石腦油重燃料油苯2目前產能無法滿足人們對石化產品的日益增長的需求，煉廠可以在數年內通過逐步重新配置流程路線來滿足相關需求，確保各個階段的盈利能力，成為新的未來煉廠運營模式。未來煉廠并非是一種標準流程配置或技術組合，而是一種資本投資策略，確保煉廠抓住增長機遇，充分提高經濟效益和盈利能力。它以可持續

5、的長期盈利能力為目標，是針對每個煉廠應對市場行情波動、原料供應、技術更新、監管限制和市場競爭量身定制的解決方案。盡管新興經濟體對燃料的需求依然保持增長勢頭，但全球對汽車燃料的需求將在2035年左右達到峰值。此外，歷來的燃料進口國也在積極引進先進技術籌建自主煉廠。因此面向這些市場的出口導向型煉廠將很快會遭遇新興的本土競爭對手，后者甚至有可能發展成為區域競爭對手。出口導向型煉廠必須擺脫燃料生產的困局另辟蹊徑，否則可能面臨倒閉。對于多數煉廠來說，符合邏輯的選擇莫過于轉型投資石化產品生產，逐步擺脫當前正在快速萎縮的市場，并尋求利潤率更高、需求更旺盛的產品。1510152025300234內部收益率遞增

6、凈現金利潤率，$/BBL原油基本案例更大程度的石化一體化01020304050Uniflex MC裝置 蠟油HC生產石腦油餾分油HC生產石腦油甲苯甲基化分步投資計劃通過實現一體化釋放價值*HC=加氫裂化3原油石腦油煤油LCO燃料油正構烷烴苯pXLAB丙烯(C3=)氣體裝置UniflexTM MC重整洗滌劑MaxEne甲烷轉化芳烴抽提芳烴聯合蒸汽裂解加氫裂化FCC燃料氣燃料氣燃料氣LPGLPGLPGLPG乙烯(C2=)C4C3丙烷脫氫C4=-C10=烯烴裂解未來煉廠-零燃料生產一覽這種向高度一體化轉型的帷幕已經拉開。在大約五年之前，約有15的新增CCR Platforming連續重整裝置專為石化

7、生產而設計，如今這一比例已上升到將近70。在GDP增速較快的中東、東南亞和中國，更多的聯合裝置正在積極的籌建之中，目的是將多達三分之二的原料轉化為石化產品。4H$CH2OCO2碳正確地引導分子能耗少投入多產出氫優化來源和用途追逐高回報的項目資本水稀缺資源排放締造更綠色的明天六大能效據氫的有效利用程度來衡量氫的利用效率，以有效改變分子的結構獲得所需的產物分布。資本 沒有任何兩個聯合裝置采用相同的解決方案、工藝路線或時間表。但不管如何，都要從評估客戶運行業務目的以及當前技術資產入手。我們必須衡量客戶在石化領域競爭所做的準備是否充分，他們需要多長時間才能保持競爭優勢，以及如何充分利用現有資產。這有助

8、于確定客戶是選擇分步投資，還是進行更快速、更全面的轉型。能耗 改善碳和氫的效率可通過引進更高效的工藝過程消除中間轉化步驟實現。相應地，我們還能確定能耗效率來確保充分利用能效，將原料更大限度轉化為產品的凈值。排放 隨著防控全球污染和氣候變化的意識日益強烈，排放問題的社會關注度不斷提升。征收碳稅已經被列入議程，只是尚未獲得廣泛的推廣認同。與此同時，一些機構投資者早已聞風而動，開始從減排不力的企業撤資。排放效率的目標是少投入多產出，盡可能降低凈排放足跡，將原油轉化為更有價值的產品。水 水始終被視為一種稀缺資源，因此我們未將其列為能耗，而是把盡量減少整個設施的新鮮水用量作為衡量水效率的標準。該理念框架

9、分析體系可作為執行過程中效率評估和等級權衡的方法論，涉及碳、氫、排放、能耗、水和資本六個基本元素并對其效率進行了量化。碳 碳是每個烴類化合物分子的核心，進而成為幾乎每種燃料和石化產品的核心。所謂碳效率涉及如何盡量減少分子的改變或重排來提高分子轉化率。氫 鑒于氫是許多轉化工藝的基本原料，我們根5作者：Keith Couch 技術銷售和一體化項目高級總監 霍尼韋爾UOP 美國伊利諾伊州德斯普蘭斯 互聯工廠石化產業轉型升級項目的成敗不僅僅受到技術層面、分子運動整合和物料平衡等諸多因素的制約，隨著全球有近半數的熟練操作人員即將在五年之內退休，人才窘境逐漸凸顯，進一步加劇了煉廠運營決策的復雜性。就在技能

10、和經驗尤為緊缺的時刻，許多專業煉化人才卻面臨一將難求的困境。值得慶幸的是，全新互聯工廠技術的問世有效地填補了運營快速流失的斷層。數字化必然徹底融入未來煉廠之中。通過將真實運營數據與數字同步模擬系統的數據進行實時比較，找出出現偏差的原因，并提供故障排查建議以便實時糾偏，從而優化一體化聯合裝置的性能。更有效的互聯工廠系統應該基于所采用的特定工藝技術本身，充分利用這些技術用戶群的完整的運營數據。工藝集約化當今的煉廠通常會分為若干個傳統模塊，從重油轉化開始，然后逐級處理，直到處理輕質產品。除了燃料油的生產，這些工廠呈現了完全不同的運行模式。無論是分餾和壓縮單元、還是反應器的類型，以及催化劑的設計都遵循全新的模式。由于擺脫了不斷變化的燃料調和規格的約束，可將分子直接引導至之前大多數煉廠從未涉及的方向。遵循六大能效理論體系，工廠布局和投資理念將與傳統方法顯著不同。分子管理可以看作成為消除了中間加工過程。就其本質而言，這將使工藝變得更簡單，鋼材用量更少，占地面積更小。工藝集約化后，可以實現少投入多產出，從而提高生產力和效率,并提高投資資本回報率。如需預約電話咨詢或上門拜訪以評估運營情況和需求，歡迎關注公眾號聯系我們或訪問www.honeywell-。更多信息霍尼韋爾特性材料和技術集團官方微信6關注官方微信