新一代石油化工技术(非敏感):从减碳到提效的破局之路
被低估的原油直接制化学品技术
说实话,现在石化行业都在喊减碳,很多人不知道,原来的传统炼化路线有多浪费。原来的路线是原油先炼成品油,再把成品油裂化做成化学品,绕了整整一大圈,能耗比直接做化学品多了快三成你敢信?
早在上世纪就有人提出这个思路,但一直卡着催化剂的问题,工业化遥遥无期。直到最近五年,国内科研院所的成果彻底破了局,去年中科院大连化物所百吨级中试结果出炉的时候,整个行业圈都炸了。原油直接制乙烯和对二甲苯,完全跳过炼油环节,直接产出目标化工品,全流程碳排直接降了三成以上,生产成本还降了十几个百分点。
石油化工原油直接制化学品中试装置外观
不过话说回来,这条路也不是一帆风顺。早些年催化剂寿命短,跑个三五十天就得换,结焦堵孔问题根本解决不了,工业上根本没法用,谁碰谁赔钱。直到近几年,研发团队改了催化剂的孔道结构,把金属活性位点分散到原子级,才彻底压下了结焦的问题,现在中试装置已经能连续稳定运行超过1000小时,指标完全符合工业放大要求。
现在中石化已经启动千吨级的工业化试验,不出意外,五年内我们就能看到第一套商业化装置落地。到时候国内乙烯的生产成本还能再降一截,碳足迹也能降一大块,对整个下游化工行业都是大利好。
废塑料化学循环的技术落地破局
双碳背景下,废塑料回收这两年火得一塌糊涂。普通物理回收出来的料只能做花盆、垃圾袋这种低附加值产品,卖不上价,也算不上真正的闭环。化学回收才是能彻底解决废塑料污染的方向——说白了就是把废塑料打回裂解油,再重新做成性能和原生料一模一样的新塑料,真正实现闭环利用。
但这里面的坑,比你想象的多得多。收上来的废塑料什么都有,沾了油的快递袋、剩过饭的外卖盒、装过农药的塑料瓶,预处理就要扒层皮。更麻烦的是催化剂中毒,杂七杂八的添加剂、残留的水分、各种卤素杂质,进去走一轮就能让催化剂直接失活,之前多少风光的项目,最后都死在这一步。
石油化工废塑料化学循环裂解反应器内部结构
去年我接触到一家民营企业的新工艺,看完真的觉得挺惊喜。他们搞了个分级分温区催化裂解工艺,先把不同成分的废塑料分温区裂解,轻组分直接做乙烯丙烯,重组分送去加氢裂化再利用,还专门加了一个在线吸附除杂单元,提前把卤素和杂质去掉,催化剂寿命直接翻了四倍,运行成本降了快三成。我上个月看过他们中试产出的裂解油,指标比很多地方炼厂进厂的原油都稳。
很多人吐槽,废塑料回收成本比原生塑料高,根本没有竞争力。其实现在欧盟已经开始收碳关税,很多出口的化工产品都要求碳足迹认证,用回收料做的产品碳足迹比原生料低三分之一还多,能多卖好几个点的溢价,算下来整体收益反而更高。对吧?当然现在还有问题,就是国内的废塑料回收体系没理顺,收料成本还是高,技术已经跑通了,就等着供应链慢慢跟上。
未来十年石化技术的迭代逻辑
未来十年石化技术的迭代逻辑
很多外行人觉得,石化就是夕阳行业,哪还有什么新技术可谈。大错特错。
原来的石化行业拼的是规模,拼的是单吨成本,谁规模大谁赚钱。现在整个游戏规则变了,现在拼的是碳排,拼的是原料转化率,拼的是废料利用率,整个赛道都换了。我见过很多行业内干了几十年的老专家,聊起现在的新技术,眼睛都发亮,他们说这十年的技术突破,比过去三十年加起来都多。
原来大家盯着怎么从原油里多炼成品油,现在盯着怎么把原油更多做成化工品,怎么把废料变成原料,怎么把碳排降下来。很多人说新能源起来了,石化就没饭吃了,哪能呢?就算全行业都实现电动化了,你身上穿的化纤衣服,手上的手机壳,家里的塑料盆,汽车上的塑料零件,包装用的塑料袋,哪一样离得开石化产品?只不过是原来的石油多半用来做燃料,以后的石油更多用来做化工原料罢了。
路线变了,技术就得跟着迭代。现在提前砸钱布局新技术的企业,十年后就是行业的头部玩家。我之前跟一个国有石化企业的总工聊天,他说他们现在每年拿营收的五个点投研发,全砸在新技术上,原来的老装置也在不停改造,就是怕跟不上节奏。能感觉到整个行业都在动,不是慢慢挪,是蹦着往前跑。你要是还抱着十年前的老思路躺着赚钱,不出十年就得被拍在沙滩上。
还有一个有意思的变化,最近两年AI也用到石化研发里了,原来开发一个新催化剂要五到十年,现在用AI模拟筛选位点,能把开发时间缩到一半,成本降三分之二,这也是最近两年技术突破变快的重要原因。
很多事就是这样,你看着它好像垂垂老矣,其实它偷偷换了个活法,跑得比很多新兴行业还快。