煉業(yè)研究：百年發(fā)展成就煉化輝煌產(chǎn)能東擴(kuò)米樂M6 M6米樂引領(lǐng)低碳新格局

　　能源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，從時間維度上，人類在 17 至 19 世紀(jì)中葉從木柴到煤炭 的為第一次能源轉(zhuǎn)換，19 世紀(jì)中葉至 20 世紀(jì)中葉從煤炭到油氣的第二次能源轉(zhuǎn)換，20 世 紀(jì)中葉起進(jìn)入從油氣向新能源的第三次轉(zhuǎn)換。煉業(yè)的發(fā)展自然也是能源轉(zhuǎn)換過程中的重 要一環(huán)，其自身經(jīng)歷了從最初的照明用途、向燃料用途、再向化工品用途方向轉(zhuǎn)變的過程。 而全球除中東地區(qū)在夏季有部分原油用于直接發(fā)電外，石油均需要煉制過程，以形成下游成 品油、化工品及化工原料等。 根據(jù) EIA 定義：原油（crude oil）是碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮鳛橐后w存在于地下地質(zhì)構(gòu) 造中，當(dāng)被帶到地表時仍然是液體。

　　石油產(chǎn)品是通過在煉油廠加工原油和其他液體、在天然 氣加工廠提取液態(tài)碳?xì)浠衔?，以及在混合設(shè)施中生產(chǎn)成品石油產(chǎn)品而得到的。石油是一個 廣泛的類別，包括原油和石油產(chǎn)品。 石油是碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，是比原油更加廣泛的定義，通常在定義范圍內(nèi)是石油包括 原油及其他液體產(chǎn)品。根據(jù) BP 能源統(tǒng)計中的定義：石油包括原油、頁巖油、油砂、凝析油 （伴生氣凝析液及需要進(jìn)一步精煉的天然氣凝析油）和 NGLs(天然氣液、乙烷、天然氣生產(chǎn) 過程中分離出來的乙烷、LPG 和天然石腦油等)。

　　早期的石油主要是用于照明用途，隨著技術(shù)進(jìn)步以及生活需求的改善，石油也逐漸用于 交通運輸、航空、衣食住行相關(guān)的化工品等。 不同地區(qū)的原油，其特性也不一樣，其組成中由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等混合烴構(gòu)成。 根據(jù)原油的組分分類，可以分為：石蠟基原油、環(huán)烷基原油、中間基原油等。不同的原油， 采用不同的加工工藝或者下游配置不同的產(chǎn)品。原油是一種碳?xì)浠衔锝M成的液態(tài)物質(zhì)，除 了主要組成碳和氫之外，還有硫、氮、氧及微量元素等組成。根據(jù) BP 能源統(tǒng)計的定義，石 油包括原油、天然氣液、油砂等。

　　國際上把 API 度（相對水的比重）作為決定原油價格的主要標(biāo)準(zhǔn)之一，數(shù)值愈大，表示 原油愈輕，價格愈高。在比較不同原油的質(zhì)量時，兩個最重要的屬性是硫含量和密度。EIA 將硫含量低于 1%的原油定義為甜，將硫含量大于 1%的原油定義為酸性原油。密度以 API 重力測量，這是石油液體相對于水的密度的倒數(shù)。API 的重力范圍從重密度或高密度（小于 25 度 API）到低密度（大于 35 度 API）。 目前市場上有 100 種以上的原油品種，下游的煉油廠隨著規(guī)?；芰υ鰪?qiáng)，對于原油適 用性也增強(qiáng)，因此帶來了原油之間調(diào)和的市場擴(kuò)大。整體而言，原油組分中存在芳烴、烷烴 等成分，生產(chǎn)化工品如乙烯用石腦油的煉油廠傾向于使用烷烴含量高原料；以催化重整為目 的，生產(chǎn) PX（對二甲苯）路線的傾向于芳烴含量高的原料。

　　從作為粘合劑用于道路鋪設(shè)、建筑材料、船只建造，到進(jìn)一步應(yīng)用于藥物和武器，古代 文明已經(jīng)使用石油數(shù)千年了?，F(xiàn)代煉油工業(yè)的起源可以追溯到近 170 年前，加拿大醫(yī)生和地 質(zhì)學(xué)家 Abraham Gesner 發(fā)明了煤油，并新建造了能夠輸出更高水準(zhǔn)產(chǎn)品的精煉設(shè)施。

　　19 世紀(jì) 40 年代初，Gessner 開始對一系列石油類的碳?xì)浠镞M(jìn)行試驗，特別是來自特 立尼達(dá)的瀝青。從這些實驗中，他開發(fā)了一種提取燃油的工藝。然而，在他這種工藝之下， 所獲取瀝青產(chǎn)品的成本十分高昂，并且燃燒起來會產(chǎn)生非常糟糕的氣味。因此，他開始對一 種叫做 albertite 的瀝青質(zhì)進(jìn)行實驗，這種瀝青質(zhì)因發(fā)現(xiàn)于加拿大新不倫瑞克省東南部阿爾伯 特縣（Albert County, New Brunswick）的阿爾伯特形成層（Albert Formation）而得名。通 過在蒸餾器中加熱這種礦物，Gessner 注意到一種類油物質(zhì)被提取了出來。這種油燃燒時有 明亮的黃色火焰，并且不會產(chǎn)生異味。他先以蠟油的希臘文“keroselaion”來命名他發(fā)現(xiàn)的 這一物質(zhì)，后來將這個名字縮短為“kerosene”（煤油）。很快，他所發(fā)現(xiàn)的煤油取代了鯨油 而作為照明燃料被廣泛地使用，并且開啟了一場遍及全球的燃料革命。

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　　18 世紀(jì)末至 19 世紀(jì)初，鯨油被廣泛地用作了照明燃料。這種油更像是一種液體蠟，由 鯨魚頭部的脂肪提煉獲得。除卻被直接用作照明燃料，鯨油也常被用作潤滑劑、肥皂原料或 是蠟燭的原料。隨著消費者對照明油料的需求呈指數(shù)級增長，捕鯨業(yè)顯著增長。捕鯨業(yè)在19 世紀(jì) 20 年代達(dá)到頂峰，并在接下來的幾十年中逐漸衰落。大規(guī)模捕撈之下鯨群數(shù)量的減 少和加征的稅目導(dǎo)致鯨油價格上漲，致使其無法與煤油等其他替代品競爭。消費者們紛紛用 腳投票，將歷史的車輪推向了采用更經(jīng)濟(jì)的替代品的歷史道路，開創(chuàng)了煉油產(chǎn)品的新時代。

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　　在 Gesner 發(fā)現(xiàn)煤油的幾年后，Samuel Kier 也開始了自己的石油實驗。Samuel 所試驗 的石油是滲入到他家在賓夕法尼亞州匹茲堡附近的鹽井中而被發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時，這種物質(zhì)被稱 為碳油“carbon oil”。雖然這種物質(zhì)可以燃燒用于照明，就像 Gesner 對特立尼達(dá)瀝青的實 驗一樣，但未精煉的油料總散發(fā)著令人不快的氣味。于是，Kier 轉(zhuǎn)而嘗試將這種物質(zhì)用于藥 用，但到 18 世紀(jì)中葉石油入藥的潮流也就逐漸結(jié)束了。為了找到他家井中油性物質(zhì)別的用 處，Kier 嘗試使用這種物質(zhì)進(jìn)行照明。在來自美國賓夕法尼亞州費城的化學(xué)家和教授 James Booth 的建議下，Kier 使用蒸餾法來提取最適宜燃燈的油料。

　　1851 年，Kier 開始以 1.50 美 元/加侖的價格出售他的燃料油，利潤邊際明顯高于鯨油。隨著需求的增長，Kier 于 1853 年 建立了北美第一家煉油廠，該煉油廠在第一年的產(chǎn)能為 1-2 桶/天，到 1854 年增長到 5 桶/ 天。

　　1858 年春天，塞內(nèi)卡石油公司派遣前鐵路文員 Edwin Drake 來到賓夕法尼亞州的 Titusville 調(diào)查一片礦床。盡管 Edwin 并沒有服役經(jīng)歷，公司仍給了他一個“上?！钡念^銜， 以方便他在當(dāng)?shù)匦惺隆?958 年在資金枯竭的最后一刻，Edwin 和他的雇員成功鉆探了第一 口商業(yè)油井，在近 70 英尺的深度發(fā)現(xiàn)了石油，很快商業(yè)井的產(chǎn)量達(dá)到了 25 桶/天。這些油 賣給了當(dāng)?shù)氐囊患覠捰蛷S，生產(chǎn)用作為燈油的煤油，而這家煉油廠的主人正是 Samuel Kier。

　　Edwin Drake 以開創(chuàng)一種新的鉆探方法而聞名，他使用管道進(jìn)行鉆孔以防止鉆孔坍塌， 使從而提高了鉆探深度。以前收集石油的方法也很有限，一般采用從原油自然冒出的地 方收集石油，例如從石油滲出的淺坑或挖入地下的淺孔中收集石油。Drake 最初在 Titusville 附近尋找石油時嘗試了后一種方法。然而并未能生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)上可行的石油產(chǎn)量。 將大型豎井挖入地下的替代方法也失敗了，因為幾乎總是發(fā)生滲水坍塌。Edwin Drake 采取的重要突破是將一根 32 英尺長的鐵管打入基巖下方，這使得 Drake 能夠在管道內(nèi) 鉆孔，而不會因滲水而導(dǎo)致鉆井塌陷。今天，這個想法背后的原理仍然被所有油氣鉆探 公司所采用。

　　在近 4300 英里外，Ignacy ?ukasiewicz 也在 19 世紀(jì) 50 年代初至中期開始生產(chǎn)煤油。 在嘗試了在波蘭 Bóbrka 等地建立當(dāng)?shù)劂@探公司并進(jìn)行鉆探油井后，?ukasiewicz 于 1856 年 在 Jaslo 開設(shè)了歐洲第一家煉油廠，以生產(chǎn)照明用的煤油。此后不久，Teodor 和 Marin Mehedin?eanu 兄弟在羅馬尼亞 Ploie?ti 建造了一座更大規(guī)模的煉油廠，使用圓柱形鐵蒸餾 柱和鑄鐵加熱釜，生產(chǎn) 7 噸/天的蒸餾油，同樣主要供應(yīng)照明使用，這也使得 Ploie?ti 成為第 一個由蒸餾原油照明的城市。

　　1870 年，John D. Rockefeller 洛克菲勒和他的同事組成了標(biāo)準(zhǔn)石油公司（俄亥俄州）， 其合并設(shè)施構(gòu)成了世界上單一公司中最大的煉油能力。選擇“標(biāo)準(zhǔn)”這一名稱是為了表示高 質(zhì)量、統(tǒng)一的質(zhì)量。該公司生產(chǎn)和運輸煤油，用了 20 年的時間成為了美國最大的原油生產(chǎn) 商，壟斷了美國 95%的煉油能力、90%的輸油能力、25%的原油產(chǎn)量。

　　在 20 世紀(jì)初的美國 反壟斷運動中，該公司被分裂成幾個實體，包括阿莫科，雪佛龍，?？松梨?，美孚和馬拉 松等。然而，標(biāo)準(zhǔn)石油公司很快在煤油貿(mào)易中也曾遇到過一個競爭對手，那便是一家名為殼 牌運輸和貿(mào)易公司的歐洲貿(mào)易公司，該公司于 1897 年在印度尼西亞 Balikpapan（當(dāng)時稱為 荷蘭婆羅洲）建立了第一家煉油廠。1901 年，殼牌運輸和貿(mào)易公司與一家規(guī)模較小的競爭 對手荷蘭皇家公司合并，公司更名為荷蘭皇家殼牌集團(tuán)。該公司的業(yè)務(wù)包括鉆井、勘探和煉 油，迅速擴(kuò)展到全球各地。隨著全球石油勘探活動開始增加，新的主要產(chǎn)油地區(qū)也紛紛開始建造新的煉油廠，以生 產(chǎn)煤油和汽油。例如，在印度東北部意外發(fā)現(xiàn)石油后，Assam Oil Co.在印度開設(shè)了 Digboi 煉油廠來生產(chǎn)煤油，這也是亞洲第一家煉油廠。

　　煉油技術(shù)起源于歐美，初期對于石油經(jīng)過加熱后，提取出來的部分產(chǎn)物可以作為照明燃 料，早期的煉油技術(shù)也是采用釜式蒸餾批量生產(chǎn)照明煤油。1861 年美國爆發(fā)南北戰(zhàn)爭，增 加了對燈油和潤滑油的需求，推動了美國早期石油工業(yè)的發(fā)展。在 19 世紀(jì) 60 年代相繼出 現(xiàn)了常壓蒸餾和減壓蒸餾技術(shù)，分別用來生產(chǎn)煤油和軍需設(shè)備潤滑油。20 世紀(jì) 50 年代隨著 世界各國使用石油的演變，將原油加工成燃料（如汽油和航空汽油）對于經(jīng)濟(jì)運轉(zhuǎn)勢在必行。

　　1959 年 4 月 4 日，Texaco 開始在煉油廠使用第一臺直接數(shù)控計算機(jī)。公司使用了 Thompson Ramo Wooldridge（TRW）的一臺 RW-300 計算機(jī)，安裝在位于德州 Port Arthur 煉油廠的 1600 桶/天的聚合裝置上。該系統(tǒng)在第一個全自動、計算機(jī)控制的工業(yè)過程中啟動 了生產(chǎn)“閉環(huán)”。通過計算機(jī)控制，實現(xiàn)了進(jìn)氣和出氣的分析，感知和測量壓力、流量和溫 度，計算催化劑活性。計算機(jī)可以權(quán)衡所有這些因素，并決定加工單元應(yīng)該做些什么才能以 最低的成本獲得最多的產(chǎn)品。

　　計算機(jī)系統(tǒng)的成功使許多煉廠在未來幾年內(nèi)紛紛加入自動化的浪潮。用于加工業(yè)的第二 臺 RW-300 計算機(jī)于 1960 年安裝在孟山都（美國）德克薩斯州 Chocolate Bayou 的石化廠， 隨后是 B.F.Goodrich 位于美國肯塔基州 Calvert City 的化工廠。RW-300 的其他幾個安裝項 目發(fā)生在 20 世紀(jì) 60 年代初，包括巴斯夫位于德國路德維希港的工廠；海灣石油公司位于 美國賓夕法尼亞州費城的催化裂化工廠；Petroleum Chemicals 位于美國路易斯安那州 Lake Charles 查爾斯湖的乙烯工廠等等。

　　IBM 于 1961 年 3 月推出了其首個多用途工業(yè)控制系統(tǒng) IBM 1710，這臺計算機(jī)的成本 為 11.1-13.5 萬美元（經(jīng)過通貨膨脹調(diào)整后，今天為 100 萬-127 萬美元），用于加工制造業(yè) 的各種采樣和數(shù)據(jù)解釋，包括質(zhì)量控制、工業(yè)過程研究和過程優(yōu)化。該系統(tǒng)于 1961 年首次 安裝在印第安納州 American Oil 的 Whiting 煉油廠。從 20 世紀(jì) 50 年代末到 60 年代初，化 學(xué)和石油領(lǐng)域安裝了 40 多個該計算機(jī)控制系統(tǒng)，徹底改變了碳?xì)浠衔锛庸げ僮鲗捰秃?化學(xué)工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌挠嬎銠C(jī)時代。

　　PLC（programmable logic controllers）的發(fā)明起源于汽車行業(yè)。20 世紀(jì) 60 年代末， Bedford Associates 獲得了通用汽車的自動變速器部門的合同，希望用更好的電子設(shè)備取代 其硬連線 年，Bedford Associates 的創(chuàng)始人 Richard (Dick) Morley（被稱 為 PLC 之父）推出了世界上第一個 PLC，創(chuàng)建意味著大型中繼組可以被單個設(shè)備取代。它 還包含足夠的內(nèi)存，可以在斷電時保留加載的程序，并且在惡劣的條件下運行良好。Bedford Associates 很快采用了 Modicon 的公司名，并開始銷售 PLC。公司還負(fù)責(zé) 20 世紀(jì) 70 年代 后期 Modbus 的發(fā)明，一種數(shù)據(jù)通信協(xié)議，使電子設(shè)備能夠相互通信。Modicon 于 1977 年 被 Gould Electronics 收購，然后在 1989 年被 AEG 收購。該公司最終于 1994 年成為施耐 德電氣的一部分，由 AEG 和施耐德集團(tuán)合并，于 1999 年更名為施耐德電氣。

　　PLC 的發(fā)明開創(chuàng)了自動化技術(shù)的新時代。今天，PLC 被納入精煉和石化工廠運營，以 幫助監(jiān)控工廠設(shè)備，以及其他生產(chǎn)操作。

　　1975 年，另一項革命性的技術(shù)——分布式控制系統(tǒng)（DCS）被推出，以優(yōu)化煉油和石 化工廠的運營。第一批 DCS 由霍尼韋爾和橫河電機(jī)推出。Bristol（現(xiàn)為艾默生過程管理公 司的一部分）也于 1975 年推出了 UCS3000，這是第一款基于微處理器的通用控制器。在 DCS 之前，工廠操作通過電路板操作進(jìn)行控制（即控制器安裝在大型儀表板上）。然而，通 過微計算機(jī)和微處理器的發(fā)展和大規(guī)模可用性，DCS 被創(chuàng)建來控制多個行業(yè)的制造過程， 包括煉油和石化產(chǎn)品生產(chǎn)?；裟犴f爾和橫河電機(jī)都在同一時間推出了自己的 DCS，橫河電 機(jī)創(chuàng)建了 CENTUM，而霍尼韋爾則推出了 TDC2000 平臺。

　　在 20 世紀(jì) 70 年代早期到中期， 霍尼韋爾在優(yōu)化自動化技術(shù)以及推進(jìn)過程控制方面進(jìn)行了廣泛的工作。該公司于 1975 年推 出了 TDC2000（TDC 代表完全分布式控制 total distributed control）系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了工 廠內(nèi)過程的集中視圖，并利用了一條高速數(shù)據(jù)，將各種傳感器數(shù)據(jù)鏈接到一個中心位置。工 廠人員可以在單個系統(tǒng)中監(jiān)控和修改多個控制回路。TDC2000 在全球范圍內(nèi)使用了十年， 直到 1985 年被 TDC3000 取代，隨后在 2000 年代被 Experion 取代。1978 年，Valmet 推 出了 Damatic Classic 自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在芬蘭 Lieksa 的 Pankaboard 廠。

　　其他數(shù)字公司在 20世紀(jì)70和80年代引入了新技術(shù)，以優(yōu)化 HPI 的過程控制和自動化。 在 20 世紀(jì) 70 年代后期，麻省理工學(xué)院（MIT）創(chuàng)建了一個能源實驗室，以促進(jìn)大學(xué)和工業(yè) 界之間的合作。這一努力是在 1970 年代的能源危機(jī)中實現(xiàn)的。由麻省理工學(xué)院化學(xué)工程教 授 Larry Evans 領(lǐng)導(dǎo)，由美國能源部資助，先進(jìn)過程工程系統(tǒng)（ASPEN）項目始于 1977 年。 ASPEN 項目著手開發(fā)一種通用模擬系統(tǒng)，供整個過程工業(yè)的化學(xué)工程師使用。該項目 的結(jié)果是名為 ASPEN 的下一代過程模擬器。該技術(shù)可以模擬大型復(fù)雜過程，涉及高度非理 想的化學(xué)成分，煤和合成燃料，以及電解質(zhì)和多相系統(tǒng)。1981 年，該軟件由新公司 AspenTech 商業(yè)化，于 1982 年發(fā)布了第一款產(chǎn)品 Aspen Plus。

　　20 世紀(jì) 70 年代發(fā)布了幾種直接數(shù)字控制技術(shù)，其中包括 Foxboro（現(xiàn)為施耐德電氣的 一部分）用于工廠監(jiān)控和過程控制的 FOX 1 系統(tǒng)、Fisher Controls（現(xiàn)為艾默生的一部分） DC2 系統(tǒng)分別是 PROVOX DCS、Taylor Instrument Co.和 Baily Controls（兩家公司現(xiàn)在都 是 ABB 的一部分）的 1010 系統(tǒng)和 1055 系統(tǒng)。 流程自動化在后來幾十年中不斷發(fā)展，包括轉(zhuǎn)向基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線安裝、無 線系統(tǒng)和協(xié)議、增加的網(wǎng)絡(luò)防御、遠(yuǎn)程傳輸以及許多其他優(yōu)化工廠運營的進(jìn)步。

　　煉油廠將原油和其他液體轉(zhuǎn)化為每天使用的許多石油產(chǎn)品，大多數(shù)煉油廠專注于生產(chǎn)運 輸燃料。所有的煉廠加工需經(jīng)過三個步驟：分離、轉(zhuǎn)換、精制。根據(jù) BP 能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年全球煉油產(chǎn)能 10191 萬桶/天（折合 50.96 億噸/年），同比減少 2097 萬噸/年；為自 1988 年以來首次出現(xiàn)產(chǎn)能下降。根據(jù)意大利 ENI 數(shù)據(jù)，2021 年全球煉廠個數(shù) 842 個，總計產(chǎn)能 51.26 億噸；而 2020 年全球煉廠個數(shù)為 866 個，總計產(chǎn)能 51.82 億噸。由于原油品種不同，煉油的加工工藝和對 應(yīng)的下游產(chǎn)品種類不同。因此，通常以煉廠流體催化裂化（FCC）轉(zhuǎn)換率以及尼爾森系數(shù)（NCI） 來衡量煉廠的加工深度以及復(fù)雜程度。

　　2020 年，由于新冠病毒疫情影響，全球成品油需求下降；加之 2021 年全球碳中和， 在煉業(yè)的資本開支明顯不足，全球的老舊裝置產(chǎn)能退出。2022 年底-2023 年，全球仍 將有多套大型煉油裝置投產(chǎn)，預(yù)計將會大為緩解海外的成品油緊張局面。根據(jù) EIA8 月份報 告，在亞洲和中東，至少有九個煉油廠項目正在開始運營或計劃在 2023 年底之前上線。按 照目前的計劃產(chǎn)能，一旦全面投入運營，他們將增加 290 萬桶/日的全球煉油廠產(chǎn)能。新建煉廠中，其中代表的世界級裝置主要有：1）、科威特新建 61.5 萬桶/天 Al-Zour 煉 油廠的第一部分預(yù)計將于 2022 年下半年投入運營，并將在 2023 年第一季度全面投產(chǎn)；2）、 尼日利亞的 65 萬桶/天 Dangote 煉油廠計劃在 2022 年第四季度開始生產(chǎn)。裝置整體仍以成 品油產(chǎn)出為主，沒有配套下游化工品裝置（乙烯）。

　　美國是煉油工業(yè)的發(fā)祥地，根據(jù) EIA 數(shù)據(jù)，2022 年 1 月 1 日為計，美國共有 130 個煉 廠，其中在運行煉廠 125 個，可操作產(chǎn)能 1794 萬桶/天（約 89719 萬噸/年）。美國歷史上 煉廠數(shù)量一直在呈下降趨勢。目前，美國的煉廠產(chǎn)能與中國國內(nèi)基本相當(dāng)，但是個數(shù)少于中 國，單一煉廠具有一定的規(guī)模效應(yīng)。2019 年，位于賓夕法尼亞州費城的 33.5 萬桶/天的 PES 煉油廠經(jīng)歷了一起重大事故后，一直沒有恢復(fù)運作。近年來關(guān)停的煉廠還包括：路易斯安那 州 Shell Convert（21.1146 萬桶/天）、加州 Marathon Martinez（16.1 萬桶/天）、懷俄明州 HollyFrontier Cheyenne（4.8 萬桶/天）、新墨西哥州 Western Refining Gallup（2.7 萬桶/ 天）、北達(dá)科他州 Dakota Prairie Dickinson（1.9 萬桶/天）。

　　傳統(tǒng)的煉油技術(shù)及發(fā)展主要是圍繞滿足成品油的需求，大型石油公司由于自身原油勘探 開發(fā)的配套，也都配套相應(yīng)的煉油裝置。主要圍繞大型石油公司的發(fā)展并購發(fā)生在 20 世紀(jì) 90 年代，其中主要有：bp 和 Amoco：1998 年，bp 與 Amoco 達(dá)成了一筆超過 480 億美元的交易，這是 迄今為止最大的工業(yè)合并。兩家公司的合并創(chuàng)建了一個市值為 1100 億美元的能源 集團(tuán)。bp 通過 Amoco 加強(qiáng)了其煉油和化學(xué)品的生產(chǎn)和產(chǎn)品營銷，通過合并，bp 獲得了 9300 個加油站和五個共計 100 萬桶/日產(chǎn)能的煉油廠。Amoco 和 ARCO：在 bp 和 Amoco 合并后不到 1 年，BP Amoco 就以 270 億美元 的價格收購了大西洋里奇菲爾德公司（ARCO）。此次收購大大增加了 bp Amoco 在阿拉斯加北坡（美國）石油勘探和生產(chǎn)業(yè)務(wù)的立足點，并占領(lǐng)了加利福尼亞州（美 國）燃料零售市場的 20%。當(dāng)時，ARCO 在該州擁有約 1200 個燃料加油站。

　　道達(dá)爾 Total 和 Petrofina：1998 年，道達(dá)爾以 120 億美元收購了比利時石油公司 Petrofina。該交易創(chuàng)造了歐洲第三大公司（TotalFina），也是世界第六大公司。此 次收購幫助道達(dá)爾獲得了更多的國際立足點，增加了公司的精煉和產(chǎn)品營銷業(yè)務(wù)。 TotalFina 和 Elf Aquitaine：在收購 Petrofina 大約 8 個月后，TotalFina 以大約 540 億美元的價格收購了 Elf Aquitaine。當(dāng)時，Elf 是一家大型綜合石油和天然氣公司， 也是世界上最大的石化公司之一。TotalFina 不僅從 Elf 獲得了西非和北海的大量勘 探和生產(chǎn)業(yè)務(wù)，而且還獲得了其石化和化學(xué)品生產(chǎn)能力，五家煉油廠以及 Elf 在歐 洲和西非的 6500 個加油站。合并完成后，TotalFina Elf 成為世界第四大公司。

　　?？松梨冢?998 年，?？松剂艘豁?810 億美元的交易，與美孚合并，這將 創(chuàng)建僅次于通用電氣和微軟的世界第三大公司。美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會（FTC）于 1999 年底一致批準(zhǔn)了合并，這取決于兩個組織剝離大量資產(chǎn)的協(xié)議。例如，聯(lián)邦 貿(mào)易委員會命令兩家公司在美國東北部，加利福尼亞州和德克薩斯州出售 2400 多 個加油站；?？松梨诓坏貌怀鍪燮湮挥诩永Ｄ醽喼?Benicia 煉油廠，并同意在 12 年內(nèi)停止在該州以?？松梨诘拿x出售汽油和柴油；和其他資產(chǎn)。合并不僅 創(chuàng)建了一家市值接近 2400 億美元的大公司，而且還重新合并了 John D. Rockefelle 在 1911 年解體的標(biāo)準(zhǔn)石油帝國的兩部分。

　　殼牌和德士古（Texaco）：1997 年至 1998 年，殼牌和德士古同意部分合并美國西 部和中西部的下游業(yè)務(wù)和加油站。合資企業(yè) Equilon Enterprises，經(jīng)營著八家煉油 廠，10 家潤滑油廠，70 多家石油和產(chǎn)品碼頭，以及 11200 多家加油站和便利店。 Equilon 很快加入沙特?zé)捰蛷S（現(xiàn)為沙特阿美公司），創(chuàng)建了 Motiva Enterprise， 將運營世界上最大的煉油廠之一，即位于德州亞瑟港的 630，000 桶/日的 Port Arthur 煉油廠。殼牌最終將保留所有 Equilon Enterprises 和 Texaco 在 Motiva 的 股份，為雪佛龍和 Texaco 在 2001 年 390 億美元的合并鋪平道路。 雪佛龍與 Texaco：1999 年，雪佛龍與 Texaco 公司進(jìn)行了一系列談判；2000 年 10 月 16 日，兩家公司宣布已達(dá)成合并協(xié)議，成為美國第二大能源公司，擁有超過 110 億桶石油和天然氣儲量以及每天 240 萬桶的煉油能力。

　　自 2000 年以來，全球的煉油向著更專業(yè)化的方向發(fā)展，全球煉油集中度提升的同時， 大型石油公司的煉油業(yè)務(wù)占比下降，專業(yè)性的煉油公司不斷并購并擴(kuò)大規(guī)模。以美國為例： 自 2000 年以來，美國煉油能力有所增加，因為產(chǎn)能增加超過了三家主要煉油廠關(guān)閉造成的 產(chǎn)能損失。然而，煉油廠和公司的數(shù)量在同一時期都有所下降，因為煉油能力集中在前五大 公司中，從 2000 年的 38%增加到 2013 年的 44%。

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　　自 2000 年以來，美國煉油廠的所有權(quán)反映了多重變化。例如，2000 年 1 月，Tosco（美 國第五大煉油廠）、Conoco（美國第 10 大煉油廠）和 Phillips（美國第 17 大煉油廠）都是 獨立的公司，而 Suncor 在美國沒有煉油業(yè)務(wù)。隨后，Phillips 于 2001 年收購了 Tosco，2002 年與 Conoco 合并（成為康菲石油 ConocoPhillips），于 2003 年將其丹佛煉油廠出售給 Suncor（從而進(jìn)入美國煉油廠），于 2006 年剝離了兩家煉油廠以創(chuàng)建 WRB Refining，2012 年 4 月將其 metro Philadelphia 煉油廠出售給達(dá)美航空公司（達(dá)美進(jìn)入美國煉油廠），隨后 將其所有剩余的煉油廠（阿拉斯加的一家小型煉油廠除外）剝離并在2012 年5月創(chuàng)建Phillips 66 公司。同樣具備代表性的公司還有圖 Valero Energy和 MPC。

　　煉油技術(shù)的發(fā)展在早期 19 世紀(jì) 60-70 年代以生產(chǎn)照明用的煤油和潤滑油為主；隨著汽 車工業(yè)的發(fā)展，在 1913 年熱裂解應(yīng)用，1940 年異構(gòu)化技術(shù)發(fā)現(xiàn)，1942 年 FCC 技術(shù)出現(xiàn) 以增產(chǎn)汽油并提高辛烷值。20 世紀(jì) 60-70 年代的 FCC 分子篩催化劑應(yīng)用，大大提高了產(chǎn)品 收率、油品質(zhì)量等。隨后，煉油的技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在二次加工能力、連續(xù)重整、渣油加氫 裂化等應(yīng)用。目前的煉油技術(shù)仍沿襲之前的理論基礎(chǔ)。

　　煉油是重要的原油加工環(huán)節(jié)，全球范圍內(nèi)除中東地區(qū)在夏天會有少量的原油進(jìn)行直接發(fā) 電外，原油均需要煉油環(huán)節(jié)，加工成為成品油及化工品對外銷售。由于全球的原油種類有近 200 種，不同的原油種類適合加工的產(chǎn)品和工藝路線也不相同。因此，全球范圍內(nèi)沒有完全 一樣的煉油廠。 由于煉油各環(huán)節(jié)的加工屬于成熟的工藝路線，技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在： 1、 煉油裝置的大型化與規(guī)?；?，如加氫反應(yīng)器、煤氣化爐的大型化等，國產(chǎn)化能力在 不斷提升。 2、 對重質(zhì)油及煉油中的重質(zhì)組分的加工能力，加氫裂化工藝及氫氣平衡。對于渣油的 處理如沸床加氫裂化、漿態(tài)床加氫裂化技術(shù)等。

　　3、 工藝優(yōu)化以及煉廠智能化。 4、 多產(chǎn)化工品：芳烴提取裝置與石腦油加氫處理器集成、重油催化裂解 DCC、原油 直接生產(chǎn)乙烯等。原油直接制乙烯如：沙特阿美的 Thermal Crude-to-Chemicals (TC2C?)。 5、 催化劑技術(shù)的進(jìn)步：聚烯烴催化劑、使用再生加氫裂化催化劑、HF 烷基化裝置轉(zhuǎn) 換為更安全的硫酸烷基化技術(shù)等。如催化劑與 ZSM-5 添加劑結(jié)合，在 FCCU 中提 高輕質(zhì)烯烴產(chǎn)量。 6、 熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，和直接熱回收。 7、 將劣質(zhì)柴油改質(zhì)轉(zhuǎn)化為芳烴或高辛烷值汽油，調(diào)節(jié)煉廠柴汽比；柴油深度脫脫芳烴 技術(shù)等。 8、 合成油技術(shù)進(jìn)步等。

　　傳統(tǒng)的原油的下游應(yīng)用中，化工品的比例占比較低，一般不到 20%。由于未來成品油 的需求減弱，原油在煉制環(huán)節(jié)均以盡可能的增加化工品的比例。根據(jù) WoodMac 定義，原油 至化工品（Crude-oil-to-chemicals）分為三個過程。1. 第一階段?，F(xiàn)有煉油化工一體化基地，可達(dá) 15-20%的化工產(chǎn)品產(chǎn)量上限。通常， 許多以燃料為導(dǎo)向的煉油廠與乙烯廠結(jié)合。為代表的是國內(nèi)兩桶油的大型煉廠、道達(dá)爾在比 利時安特衛(wèi)普的工廠、BP 在 Gelsenkirchen 的工廠等。 2. 第二階段。原油到化學(xué)品的總體配置朝著化學(xué)品的優(yōu)化或最大化方向發(fā)展，產(chǎn)量 預(yù)期可達(dá) 40%比例的化學(xué)品。為代表的是恒力石化、浙江石化、盛虹煉化等。 3. 第三階段。原油到化學(xué)品的配置朝著化學(xué)品的優(yōu)化或最大化，至 70%-80%的目標(biāo)， 并最小化燃料生產(chǎn)。目前這是一個理論配置，為代表的是沙特阿美、埃克森美孚的原油到化 工品技術(shù)。

　　對于煉油裝置中多產(chǎn)化工品，氫氣是關(guān)鍵，尤其是加氫裂化裝置中對于氫氣的需求。煉 油是氫氣的最大市場之一，約占 2020 年全球氫氣需求的 3200 萬噸或 30-35%。煉油中超過 65%的氫氣需求是由作為催化重整和乙烯裂解裝置的副產(chǎn)品供應(yīng)的氫氣來滿足的；這不太可 能被低碳?xì)淙〈?以恒力石化、浙江石化、盛虹煉化為代表的民營大煉化是在以滿足自身化纖產(chǎn)業(yè)鏈的原 料基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝優(yōu)化，即 P X 裝置產(chǎn)能最大化，然后副產(chǎn)大量的低成本氫氣用于渣油加氫 裂化環(huán)節(jié)。加氫裂化產(chǎn)的石腦油和飽和輕烴可再用于裂解乙烯，裂解乙烯副產(chǎn)的氫氣再用于 加氫裂化或加氫精制，形成完美閉環(huán)。傳統(tǒng)煉化企業(yè)由于沒有 PX-PTA 的配套，因此民營大 煉化具有工藝路線.海外產(chǎn)能退出，煉油有望保持長期緊張

　　雖然未來仍有多套大型煉廠及煉化一體化裝置，但是我們認(rèn)為海外老舊煉廠產(chǎn)能的逐漸 退出將會是長期化趨勢，煉油產(chǎn)能有望保持長期緊張。 1、 美國的裝置產(chǎn)能老化，新建煉廠產(chǎn)能較少，近年來幾乎無大型煉廠投產(chǎn)，歷史上也 一直在壓縮煉廠數(shù)量。最新 2022年投產(chǎn)的Galveston煉廠的產(chǎn)能僅4.5萬桶/日（225 萬噸/年）。 2、 裝置事故不斷，加速去產(chǎn)能。如 2022 年 9 月 20 日，俄亥俄州 Toledo15.08 萬桶/ 日的 BP-Husky 煉油廠發(fā)生火災(zāi)；8 月 24 日位于印第安納州 Whiting 的 43.5 萬桶/ 日煉廠火災(zāi)；9 月 MPC 位于加州 Carson 的 36.3 萬桶/日煉廠火災(zāi)等。 3、 歐美工會力量強(qiáng)大，全球通脹加劇之下，經(jīng)常罷工或?qū)е聼捰脱b置減產(chǎn)。如 2022 年 10 月，由于法國的六家煉油廠中的五家遭受罷工，導(dǎo)致成品油緊張。

　　4、 碳中和及清潔能源，海外煉廠關(guān)停及轉(zhuǎn)型生物柴油。2021 年海外多套煉廠宣布關(guān) ?；蜣D(zhuǎn)產(chǎn)生物柴油，如：美國 MPC 宣布永久關(guān)停 Martinez 煉廠、bp 逐步關(guān)閉西 澳 Kwinana 煉廠、殼牌永久關(guān)閉菲律賓 Tabangao 煉廠、利安德巴塞爾在 2023 年 底之前永久關(guān)閉其休斯頓煉廠等。 5、 歐洲天然氣危機(jī)，煉廠生產(chǎn)成本提高。煉油廠中的天然氣主要用于的燃料氣體，也 用于蒸汽甲烷重整制氫（SMR），由于 2022 年 9 月底的北溪管線爆炸事件，未來 俄羅斯的低成本天然氣潛在供應(yīng)基本中斷，進(jìn)口 LNG 成本居高。

　　隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平趨穩(wěn)、汽車節(jié)能以及新能源的普及，中國國內(nèi)成品油消費或已經(jīng)階段 性達(dá)峰。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2022 年我國加工原油 5366 萬噸，同比下降 6.5%，降幅比 上月收窄 2.3 個百分點，日均加工 173.1 萬噸；1-8 月份，加工原油 43489 萬噸，同比下降 6.3%。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017-2022 年，國內(nèi)煉油能力繼續(xù)抬升，尤其民營煉油能力增長非常明 顯，合計有 1.2 億噸的一次產(chǎn)能投產(chǎn)，主營也有 6850 萬噸的一次產(chǎn)能投產(chǎn)，新增產(chǎn)能多數(shù) 為七大石化產(chǎn)業(yè)基地的煉化一體化項目，預(yù)計到 2025 年，七大石化基地的煉油產(chǎn)能將占全 國總產(chǎn)能的 40%。

　　目前在建及即將投產(chǎn)的煉油項目主要是：東方盛虹連云港（1600 萬噸/年）、中國石油 揭陽（2000 萬噸/年）、裕龍島（2000 萬噸/年）項目等。結(jié)合海外的煉化項目，預(yù)計 2023 年對于成品油市場的影響較大。其余規(guī)劃包括：華錦 1500 萬噸/年、古雷石化 1600 萬噸/ 年、中海油大榭 600 萬噸/年、鎮(zhèn)海煉化 1100 萬噸/年等項目。這些項目以下游配套化工品 為主，預(yù)計對于成品油的沖擊影響有限。隨著新建大型煉廠的逐漸投產(chǎn)，我們認(rèn)為國內(nèi)的中 小煉油企業(yè)也將面臨整合及產(chǎn)能退出。雖然目前國內(nèi)成品油仍然是配額制，但是仍可以通過 出口來調(diào)節(jié)國內(nèi)的市場平衡。

　　大型煉化一體化的裝置隨著加工深度的提升，對于氫氣需求大幅提升。煉廠主要的氫氣 來源有：1）石油焦或煤制氫，美國煉廠多外購來自于天然氣 SMR 制氫；2）催化重整氫氣； 3）石腦油或輕烴裂解乙烯副產(chǎn)氫氣；4）丙烷、異丁烷脫氫副產(chǎn)；5）低濃度氫氣的回收， 如加氫、催化裂化、延遲焦化副產(chǎn)的氫氣，多采用變壓吸附（PSA）、膜分離、深冷三種工 藝提取。如果單獨制氫（通常是煤制氫或者石油焦制氫），每噸氫氣對應(yīng)約 20 噸的二氧化碳 排放。但是大煉化對配套 PX，催化重整過程中會有大量的副產(chǎn)氫氣，以滿足加氫裂化中的 氫氣需求。同時，大煉化的成品油收率低，雖然生產(chǎn)環(huán)節(jié)中會有多出的二氧化碳排放，但是 在成品油使用的全生命周期中的二氧化碳排放量少于傳統(tǒng)型的煉油廠。

　　根據(jù) BP 能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年全球石油產(chǎn)品凈進(jìn)口的地區(qū)主要是：歐洲（8698 萬噸）、 亞太其他（7087 萬噸）、中南美（8213 萬噸）、墨西哥（5072 萬噸）、中國（4282 萬噸）、東南非（3835 萬噸）、西非（3748 萬噸）、日本（3207 萬噸）、新加坡（2290 萬噸）、大洋 洲（2082 萬噸）。主要的凈出口地區(qū)主要是：俄羅斯（13880 萬噸）、美國（13158 萬噸）、 阿聯(lián)酋（5494 萬噸）、沙特（4151 萬噸）、科威特（2332 萬噸）、中東及其他（4277 萬噸）、 北非（1453 萬噸）、印度（1997 萬噸）。

　　雖然 2022-2023 年間，全球年新增煉油產(chǎn)能約 7000-8000 萬噸，考慮到 70%的成品油 收率，對應(yīng)成品油的產(chǎn)出約 4900-5600 萬噸。全球范圍內(nèi)，即將投產(chǎn)的煉廠主要是：科威 特 Al-Zour（61.5 萬桶/日）、尼日利亞 Dangote（65 萬桶/日）、中石油揭陽（40 萬桶/日）、 東方盛虹（32 萬桶/日）、伊拉克 Karbala（14 萬桶/日）、阿曼 Duqm（23 萬桶/日）、印度 Visakha（13.5 萬桶/日）等。

　　從供應(yīng)的角度，主要成品油出口地區(qū)為美國及俄羅斯，至 2022 年 10 月 7 日當(dāng)周，美 國煉油開工率為 91.3%，比去年同期高出 3.3 個百分點；美國煉廠老化，仍將會有落后產(chǎn)能 逐漸退出，預(yù)計整體成品油趨緊狀態(tài)。而俄羅斯由于俄烏沖突及制裁影響，未來煉廠長期開 工率不足或成為常態(tài)。隨著全球經(jīng)濟(jì)恢復(fù)，成品油供應(yīng)仍有不足的可能性。

　　2022 年以來，海外煉油利潤大增。根據(jù) TotalEnergies 歐洲煉油實現(xiàn)的精煉產(chǎn)品銷售與 原油采購之間的差額以及相關(guān)的可變成本，除以煉油廠吞吐量（以噸為單位），2022 年 Q2 的利潤為 145.7 美元/噸，2022 年 Q3 的利潤為 99.2 美元/噸，遠(yuǎn)超歷史正常水平（2009 年 至今平均 31 美元/噸）。 由于成品油供應(yīng)緊張，美國 2022 年二季度煉廠利潤大增。Valero 在 2022 年二季度調(diào) 整后凈利潤為 46 億美元，而 2021 年第二季度為 2.6 億美元；Marathon Petroleum（MPC） 二季度調(diào)整后凈利潤為 57 億美元，相比之下，2021 年二季度 4.37 億美元。