2023年中国炼油工业发展状况及展望

2023年,中国炼油能力增长继续放缓,新增炼油能力1200万吨/年,总能力升至9.36亿吨/年,装置结构优化调整持续推进。2023年我国成品油需求快速反弹、市场整顿持续推进等利好因素推动炼油行业生产明显好转,多项主要生产经营指标显著回升。国家政策为我国炼油行业高质量发展指明了路径,炼油企业持续推进绿色、低碳、数字化、智能化发展,并积极“走出去、引进来”,扩大合作。展望未来,2024年中国炼油能力将继续较快增长,但能力峰值基本显现,预计炼油能力峰值将在2027年左右出现;“十五五”期间,我国炼油能力过剩的压力有一定缓解,但不能掉以轻心,淘汰落后产能、调整产品结构、节能降碳等转型升级措施需长期推进。

绿色复苏,创新未来——2024年能源化工产业发展展望

2023年,全球地缘政治环境复杂多变,国内能源化工产业发展面临内需不足、经营困难的压力,但行业能源安全保障能力稳步提高,石油石化产品产量持续增加,呈现巨大的发展韧性和潜力。2024年,能源市场回归均衡,有序转型重新起航,油气价格仍处在中高位;在能源革命10周年的基础上,中国的能源转型步伐迈得更加坚定,重点是要扛牢能源安全责任、落实“双碳”目标任务。由于新能源汽车的快速发展,国内成品油需求进入低增长阶段;化工装置扩张放缓,下游需求改善,企业经营压力得到短暂缓解;同时,化工新材料发展继续取得突破,多个首套新材料生产装置投产,乙烯下游重点布局新材料得到发展。未来行业将更加注重转型与高质量发展,新型炼化一体化产业链将突出竞争力、绿色化、高端化和数智化。

盐湖化工领域产教融合育人机制研究与实践

产教融合育人是培养创新型工程人才的新举措,对行业特色高校构建应用型人才培养新生态、有效构建校企命运共同体具有重要意义。以北京化工大学盐湖化工领域产教融合育人为例,对校企协同育人的实践措施与机制探索进行了剖析,为行业特色高校健全产教融合育人机制提供了有益的借鉴。从特色课程、学科方向、联合研究中心、人才培养计划、实践培训基地等多层次解析了产教融合协同育人的实践路径与实施措施,为行业高质量发展亟需的创新型工程人才培养提供了有价值的参考。

过程强化理论与装备研发相结合,提升研究生工程化意识

化学工业作为国民基础支柱产业,其重要性不言而喻,随着国外对诸多技术的垄断控制,国家迫切需要一批能满足国家和企业要求的高质量人才,一方面可以应用相关专业知识解决实际生产问题,另一方面,也要打破国外垄断、突破技术瓶颈,建立拥有自主知识产权的先进化工装备。过程强化理论与技术是化学工业中一个快速发展的重要研究方向,目前已经在诸多领域中得到了广泛应用。而化学反应过程涉及一系列复杂的非线性动力学知识,这就要求学生掌握牢固的理论基础,而另一方面,培养单位也需要瞄准国家重大战略需求开展相关研究生培养工作,例如各种新兴技术的工业化、产业化和市场化等。建设和发展与生产实践相适应的教学内容及课程体系,是教学改革的重要发展方向。本文提出以化工过程强化理论与装备研发相结合的教学理念,形成产教融合的发展模式,助力培养高层次化工人才的工程意识、创新能力和战略思维。

考虑电转氨和生物质废能转换的农村化工综合能源系统低碳调度方法

农村地区能源绿色转型发展是构建现代能源体系的重要组成部分,而引入化工类产业在促进乡村振兴的同时,也带来严重的污染问题。因此,研究农村化工生产脱碳及园区能源结构优化对实现“双碳”目标和农村现代化具有重要意义。该文提出一种考虑电转氨和生物质废能转换的农村化工园区综合能源系统低碳调度方法,通过利用富余可再生资源产生绿氨,考虑碳-氨耦合过程,将绿氨与碳捕集设备联合运行促进化工生产,同时利用生物质能替代燃煤发电,三者构建化工园区联合生产单元,进而降低园区碳排放及运行成本。首先,建立电转氨两阶段模型和生物质废能转换模型及其能流关系。其次,构建化工园区联合生产单元,分析其电、热、气以及碳能量耦合特性。再次,引入有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热发电和负荷侧综合需求响应,综合优化化工园区联合生产单元。最后,以化工园区运行总成本最低为目标,通过不同场景对比分析证明所提调度方法对化工园区有较好的改善作用,可为农村产业结构调整和能源转型提供理论支持。

产教融合理念下化工仪表及自动化课程教学改革探究

本文以产教融合理念为基础,针对化工仪表及自动化课程教学进行改革研究。以学生学习反应釜温度PID控制参数整定设置知识点为例,从理论教学和产业应用两个角度分析微分时间常数TD取值对温控系统过渡过程特性影响及调节阀流量特性和控制死区等因素对TD值的限制问题,提升学生深刻理解TD常数意义。在此基础上,提出教学改革措施,旨在提高学生的实践能力和创新意识。本研究表明,通过产教融合的教学模式和教学方法,可以显著提高学生的对化工自动化课程的学习效果,为其未来的职业发展打下坚实的基础。

盛虹炼化一体化项目技术分析

以盛虹炼化(连云港)有限公司为例,介绍了国内民营炼化一体化项目的装置规模、技术来源、原料及产品方案、项目建设等情况,并对各种生产工艺进行了技术分析,为国内炼化一体化项目建设提供参考。

炼油化工装置PID性能评测与优化系统的设计与实现

根据对装置对象定义分区与KPI,并通过管理端和控制端2个工作平台进行集中、分散部署的方案设计思想,研究开发炼化装置PID性能评测与优化系统,为企业重点生产装置建立PID回路多尺度性能监测与预警、PID控制故障诊断与预知性维护、PID参数自动调优以及PID回路档案等功能应用。该系统能够实时监控PID性能KPI指标值,并智能推荐最优PID参数。试点装置应用效果的标定测试结果表明,PID系统的实际应用效果达到了技术设计指标,模型和算法的适用性、软件的成熟度得到了验证,具备在炼化装置中规模化扩展应用的条件,具有很好的推广应用价值。

炼化行业复杂性与碳排放之间的关系

炼化行业的复杂性与单位原油加工量排放的二氧化碳量(简称单位碳排放量)存在密切关系,探究二者关系可为炼化行业实现“双碳”目标提供理论指导。以中国炼化行业为研究对象,构建炼化行业炼化工艺单元拓扑结构模型,计算单位碳排放量和复杂性指数,对其进行分类并分析了产品特征和碳排放特征。笔者进一步分析复杂性和碳排放关系,并挖掘二者背后的量化关系,采用情景分析法对3种减排路径进行潜力分析,提出相应减碳建议。研究结果表明,炼化行业单位碳排放量随复杂性指数呈现先增加后降低的趋势。基于情景分析探究了不同减排措施下的减排潜力,发现简单炼油厂采用绿电唯一供给方案降碳率可达80%;复杂炼油厂和一体化炼油厂则应以碳捕集、利用与封存(CCUS)技术和绿电供给为主,辅以绿氢替代灰氢的降碳方案。

煤炭与新能源融合发展场景与关键技术

煤炭与新能源融合发展对我国能源转型和能源安全稳定供应具有重要的支撑作用。本文立足我国资源禀赋并考虑能源保供与转型需求,阐述了煤炭与新能源融合发展的重要意义,系统剖析了煤炭与新能源融合发展具备的基础条件。从煤炭开发,燃煤发电,煤化工,碳捕集、利用与封存(CCUS)分别与新能源融合的4个场景角度出发,总结了当前煤炭与新能源融合的主要形式、技术特征、应用情况等。着重关注煤炭开发与新能源融合、“风光火储”联合调度、太阳能光热与燃煤发电融合、太阳能光热与CCUS融合、绿氢与煤化工融合等5类技术,深入分析了煤炭与新能源融合技术体系的发展挑战与突破方向。研究建议,将煤炭与新能源融合发展上升为国家战略,系统推进煤炭与新能源融合发展,加大煤炭与新能源科技研发力度,完善煤炭与新能源融合发展相关的财政、金融和人才支持政策。

能源转型下炼化行业发展趋势与企业竞争力分析

交通运输一直是世界石油需求的主要领域。由于能源转型加速、燃油效率提升,世界交通运输燃料需求将达峰值,石化原料需求将成为石油需求增长的主要动力。随着减油增化、新建乙烯等项目的推进实施,我国乙烯规模将继续高速增长,大宗基础化学品和通用合成材料规模也将大幅提升,结构性过剩压力日益增加。实施炼化结构调整,选择有竞争力的工艺流程、产品结构和工艺技术,采取节能降耗措施、加大降碳技术应用、提高低碳石化原料比例等手段已成为炼化企业高质量发展的必由之路。

材料与化工领域“项目制”专业学位硕士研究生培养模式研究

本文分析了材料与化工专业学位研究生培养存在的问题,在此基础上探讨了“项目制”培养专业学位研究生的模式,包括建立联合培养基地,改革招生方式,实行“双平台”教学、“专业实践-科创实践-学位论文”一体化、“双导师制”和“企业评价-学校评价”一体化等方式方法,必将强有力促进材料化工行业高层次创新型复合人才的培养。

炼化一体化型企业产品碳足迹核算研究

以ISO/TS 14067、GHG Protocol和PAS 2050为依据,描述了炼化一体化型企业全厂碳排放和炼化产品碳足迹的核算方法。通过建立炼化一体化型企业单装置核算模型和全厂核算模型,分析了如何将间接排放分摊到各炼化产品中以及不同碳排放分配方式的适用范围,并对未来炼化一体化型企业产品碳足迹核算的发展进行了讨论。

“碳双控”形势下炼化企业的生产经营计划优化

随着我国“双碳”战略稳步推进,从能源消耗总量和强度双控(能耗双控)转向碳排放总量和强度双控(碳排放双控)的新形势对石油石化行业节能减碳提出了更高的要求。本研究从石化产业链的关键环节——炼化生产经营和计划优化的角度出发,探索炼化企业在不改变现有生产工艺和能源结构、不增加额外投资的前提下,通过优化生产方案实现碳减排的新途径。通过梳理某炼化一体化企业A和燃料型企业B的生产过程碳排放情况,创新间接排放因子计算方法,对企业每套装置的碳排放量进行精准测算,将炼油厂的碳排放量测算精度从全厂级别推进到装置级别。并进一步将装置的碳排放量纳入生产计划优化模型,研究了装置级碳排放对企业计划优化的影响,研究发现在原油加工量和乙烯产量等条件不变的情况下优化减碳空间至少3%,为A和B企业在实际生产中提供了切实可行的碳减排解决方案。

中国炼化产业实现碳达峰与碳中和路径及支撑技术

分析了国外炼化产业低碳发展现状和趋势,以及中国炼化产业的发展现状、碳排放情况和面临的挑战。预测了中国炼化产业的发展趋势。提出了中国炼化产业实现碳达峰和碳中和(“双碳”)的目标和七大路径,需要开发和推广的主要支撑技术。针对未来中国炼化产业承担的时代赋予的历史责任和近中期仍将保持一定的增长态势的国情,提出要坚持从国情和国民经济与社会发展对炼化产业的实际需要出发,积极稳妥、科学有序推进炼化产业实现“双碳”目标。建议要根据中国炼化产业发展阶段制定行业差异化的降碳政策;制定支持政策推进现有炼化企业低碳化技术改造;鼓励炼油与化工行业开发利用农林废弃物和废弃合成材料;支持开展炼化企业能源系统与小型核堆耦合研究,制定耦合的法规、标准,推进示范项目建设;支持炼化行业引进工业燃料电池等先进关键技术,加快提升化石能源转化效率。

炼化企业“大污水场”一体化管理新模式探讨

针对炼化企业污水特征复杂多变、简单粗放的工艺运行模式难以适应日趋严格的出水排放标准等问题,提出了“大污水场”一体化管理新模式,通过污水场间“污水、活性污泥、废气”三联通、“药剂集中管理、操作集中控制”两集中等现代化创新管理新方式,统筹企业环保资源,最大化延展污水场的环保辐射边际,实现了污水系统统一管理、污染物负荷动态调配及内部资源化利用,进而实现环保及经济效益双赢。

馏分炼油向组分炼油转变实现炼油向化工高效转型

在多重发展压力的持续叠加下,传统炼油行业转型升级迫在眉睫。为了充分发挥石油中不同结构分子及组分的最大价值,经济高效生产高附加值产品,组分炼油成为帮助石化行业快速转型升级以及迈向分子炼油的重要方向。通过与传统馏分炼油对比,对组分炼油挖掘原油特定组分与目标产品间的重要关系,以及组分炼油的实施步骤和关键支撑技术进行了分析,并对其在提高原油资源利用率与产品附加值、降低生产成本与碳排放、新材料开发等方面的作用进行了深入研究。在组分炼油方案中,乙烯产品收率和吨原油效益可分别提高约12.7%和160.12元,吨原油二氧化碳减排量约为19.83 kg。本研究可为分离技术和关键炼油技术未来发展与应用提供重要参考,助力石化行业实现低碳转型升级目标。

产教融合模式下化工装备校企合作研究

深入研究化工装备领域校企合作的产教融合模式,探讨如何建立现代学徒制、制定课程和标准、招生与选拔、学制安排等关键要素,以更好地培养应用型人才。同时,详细介绍如何开展培训项目、产教融合导向、生产过程驱动、学生岗位能力培养、教师实践能力培养,以及校企文化融合等方面的内容。提出完善师资建设的方法,以确保教师队伍的素质和能力不断提升,为校企合作提供更好的支持。