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市場趨勢

面對原油價格飆升、天然氣價格低迷、新法規即將出臺的局面，煉廠承受著前所未有的壓力，必須重新評估渣油加工工藝，以解決利潤過低的問題。未來幾年，實現現有資產保值的關鍵在于，合理地消除燃料油生產，最大限度地從每桶原油中生產高品質餾分油，并實現真正無殘留加工處理。

簡單來說，煉油是改變原油碳氫比的過程；從分子結構來講，全世界650家煉廠的運行目標在于，將高碳氫比進料轉化為高氫碳比的運輸燃料。原油和產品的碳氫比例變化只能通過脫碳或者加氫實現。

原油價格低而氫氣價格高的時候，煉廠青睞脫碳技術：將渣油轉化為石油焦和運輸燃料，進而獲得經濟效益。反之，煉廠則傾向于經濟性更佳的加氫技術：將渣油改質升級為運輸燃料，同時最大化原油的運輸燃料產量。

原油價格波動取決于一系列因素，包括全球經濟、供需關系、地理政治事件、自然和人為災害等。絕大部分地區的氫氣價格取決于主要生產原料——天然氣的價格。本質上，煉廠如何選擇渣油改質技術與這兩個因素有關。所有的經濟分析都表明，原油基準價格在50～60美元/桶時，即使天然氣價格為相對較高的10美元/百萬Btu，加氫改質技術相比脫碳技術更有競爭力。預計未來數年內，充足的替代氣源將抑制當地和國際天然氣市場價格的上漲，預測顯示原油和天然氣價格將持續有利于加氫工藝的走勢。

煉廠利潤可以通過綜合三個基本要素維持，即原油成本、產品類型以及改質升級物料為較高價值產品的能力。

原油成本是整個運營效益的主導因素，也是推動大批煉廠升級以處理更便宜、更重或更難加工原油的主要動力。大多數情況下，煉廠升級改造的動力在于輕質和重質原油的價格差異。過去幾年中，輕質和重質原油的價格走勢對重質原油有利，使煉廠對渣油處理工藝進行了相應的調整，同時增加了加工重質原油的比例。

全球所有運行煉廠的累計處理能力約為8500萬桶原油/天，預期年增加量為100～150萬桶/天。從全球混合原油API下降的走勢可以看出，幾乎所有新進入市場的原油均比現有原油更重；另外，超重原油也進入市場，例如加拿大和拉丁美洲瀝青油。

鑒于全球供應的原油逐步變重，含硫量增加，煉廠必須展開新的投資，以滿足日益增長的對輕質、優質、超低硫含量運輸燃料的需求。其中絕大部分投資將用于渣油升級改質。在煉廠以較低成本買進重質原油的同時，渣油含量從輕質低硫原油的10%大幅上升至超重原油的50%。因此，渣油產量的增加將提升加氫升級改質技術的市場占有份額。

第二個決定煉廠效益的因素是產品構成和質量。在FCC裝置引領市場的形勢下，包括美國在內的全球大部分地區都呈現了一個清晰的走勢：低密度、高十六烷值、超低硫含量柴油的產量持續增長。煉廠的投資戰略也證明了這一轉變，即投資重點在于改造現有資產以轉產柴油。受供需關系的影響，柴油與汽油的價格差異可能在長時間內持續，大型跨國及國有石油公司宣布的數十億美元的柴油生產投資計劃也從側面證明了這一點。

這是煉廠在制定長期計劃和高額投資決定時，需要考慮的重要因素。從經濟效益的角度考慮，加氫工藝明顯優于脫碳。轉產柴油計劃的優勢以及產品質量要求均表明加氫技術將是未來的主流技術。

第三個決定性因素是渣油升級改質。煉廠常常為了出售這些渣油而將其與高價值產品進行混合。全球運行的煉廠中，沒有或只有有限渣油處理能力，且以生產高硫燃料油和船用燃料為主的占相當比例。從價格走勢可以看出，燃料油生產的利潤較低，并且煉廠面臨的局面可能因新船用燃料標準的頒布而進一步惡化。新規定限制了CO2排放和交易，并設置了最高碳排放量。

全球各國家/地區普遍實施了更清潔船用燃料的標準，這將迫使煉廠尋求新的技術方法來處理渣油。油品生產商增加了低成本、高渣油含量的重質原油供應量，因此提升渣油加工工藝已迫在眉睫。

過去，延遲焦化技術是煉廠通常的選擇，但該技術產率低、貧氫餾分產品質量差、焦炭產品品質低，且嚴重擾亂了現有煉廠的運行，因而極大地降低了其經濟性。盡管技術成熟、實施風險低，即使在原油價格較低的情況下，該技術很可能因碳排放量的限制，而面臨嚴格的環境和法規制約。除此之外，高硫石油焦價格預計將持續低迷。加拿大內地環境數據顯示，價格上升將需要累積大量高硫石油焦，且沒有實際的經濟效益。這一趨勢不適合長期發展目標。

目前市場對煉廠提出的挑戰是，尋找具有如下特點的渣油加氫轉化技術：相對適中的資本投資、接近100%的渣油轉化率、高柴油選擇性、歐V級產品、高可靠性且易于實現，能夠實現最高的經濟效益。

煉廠面臨這一問題已有數年時間，但直到最近，加氫技術實現了將重質原油全部組分轉化為清潔燃料的目標，該技術才作為一個經濟上可行的技術方案得到了煉廠的認真對待。不同于以往，此次高原油價格和低氣體價格局面源于市場自由的供需關系，并且未來幾年可能維持現狀。一系列新的計劃和舉動表明，選擇懸浮床加氫裂化似乎正是應對這一發展的技術選擇。部分煉廠展開了新一輪的研發，其它煉廠則通過并購來獲取先行者的研究成果，進而獲得技術領先。

渣油全餾分

可根據金屬和康氏殘炭（CCR）含量對渣油進行大致分類，這基本定義了轉化技術的適用性和類型。

固定床加氫處理技術常用于常壓或減壓渣油脫硫，應用范圍嚴重受限。這些裝置的渣油轉化率低（典型轉化率為15～20%），僅限于加工金屬和殘炭含量非常低的進料。高操作壓力和投資，高催化劑成本、以及短運行周期和相對較低的凈利潤，是限制該技術廣泛應用的巨大障礙。

沸騰床加氫裂化能夠處理金屬和殘炭含量較高的進料，但總體轉化率低于80%。該技術無法在不出現嚴重結垢問題的情況下轉化瀝青質，須引入芳烴溶劑以及高循環比來保持總體轉化率，因此需要極高的投資和操作成本。由于需要二次加工餾分產品和處理大量的未轉化渣油，該技術的項目經濟性進一步降低。實際上，這代表的是部分轉化技術方案，會留給煉廠很多類似的問題，但從小范圍看，這些問題在投資之前就已經存在。

懸浮床加氫裂化技術是能夠加工全部渣油的可靠技術，且不受進料中金屬和殘炭量的影響，可以實現接近100% 的渣油轉化率，產品為較高價值的輕質餾分油。VCC懸浮床加氫裂化技術（VCC™）是已經過商業驗證的懸浮床渣油改質技術，可將95wt%的渣油轉化為高質量餾分油，適用于煉廠、原油現場升級和煤液化應用。