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石油化工

 求是1025 2023-03-28 发布于山东

石油馏分和轻烃经一系列物理和化学过程制得烯烃、芳烃等基本有机原料,再生产各类有机化工原料,合成树脂、合成纤维、合成橡胶等高分子材料以及石化精细化工产品。

世界石油化工产业的蓬勃发展,催生了一批以石油化工为纽带的世界级上下游一体化的特大型跨国公司。这些跨国公司的业务范围从石油、天然气勘探开发,石油炼制,直至石油化工产品生产,涵盖生产经营、管道运输、产品营销、研究开发、环境保护等。

产业链

石油化工在中国国民经济行业分类(GB/T 4754-2011)中,归属26类“化学原料和化学制品制造业”中的“有机化学原料制造”(分类号2614)和“合成材料制造”(分类号265)。

石油化工产品繁多,包括烯烃、芳烃等基本有机原料,各种醇、酮、醛、酸、酯、环氧化合物等有机化工原料,合成树脂、合成纤维、合成橡胶等高分子材料以及各种精细化工产品。

石油化工包括三大生产过程。①基本有机原料生产过程。石油馏分和轻烃通过裂解、裂解气分离或石油馏分通过催化重整、芳烃抽提、精馏等过程得到基本有机原料,主要包括乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃。②有机化工产品生产过程。基本有机原料经氧化、烷基化、醚化、酯化、卤化等各种反应过程生产醇、醛、酮、酸、酯、醚、腈、胺等类有机化工产品。③基本有机原料及有机化工产品的再加工。再加工又有两条途径,一是经过均聚、缩聚、共聚等聚合反应过程生产合成树脂、合成纤维、合成橡胶等有机高分子材料;二是经过各类化学反应,生产石化精细化工产品,如各种表面活性剂、胶黏剂、特种溶剂、涂料、油田化学品等等,这类产品品种繁多,产量及需求量相对较小,但专用性强、附加值高。

在国民经济中的地位与作用

从世界范围看,石油化工是许多国家国民经济的重要基础产业,具有较强的支撑、辐射作用,能够引导和带动相关产业乃至整个国民经济的发展。石油化工为农业、建筑、汽车、机械、家电、轻工等诸多产业提供大量性能优异的基础原材料,一些性能独特的复合材料已广泛应用于航空、航天、海洋、电子信息和国防军工等新兴高科技产业。石油化工及其下游加工产品还直接或间接地为人们的衣、食、住、行和医疗卫生、文化生活提供各种优质材料和消费品。

以合成树脂为基本原料得到的各种塑料广泛应用到农业、机械、电子、汽车、电子信息、家电、家具、包装等领域。由合成树脂加工得到的棚膜、地膜及滴灌设施,可大幅度提高粮食果蔬单产、改善农作物品质、调整农产品结构。塑料在汽车生产中的用量不断增加,实现了汽车轻量化和节能。建筑领域,各种塑料制品应用于管材、板材、防水材料、保温材料、室内外装饰装修等方面,有力地促进了建筑业提高建筑效率和节能降耗。

合成橡胶与天然橡胶的应用一直并驾齐驱。尤其新的合成橡胶产品具有某些特殊性能,如阻尼性、耐热性、密封性、生理相容性、耐溶剂性、形状记忆性等,是天然橡胶无法比拟的,成为制造传送带、胶管、胶板等产品的主要原料,应用于交通运输、建筑、机电、日用品、电子信息、航空航天、医药卫生及生物科学等领域。

合成纤维具有高强度、高耐磨、耐腐蚀以及不怕霉蛀等优良性能,在纺织工业中得到广泛应用,为解决人民的穿衣和对纺织品的需求、节省耕地做出贡献。随着人们生活水平的提升,全球纤维消费量将持续增长,受种植面积、畜牧养殖及粮食需求的共同制约,天然纤维增长受限,未来纤维需求的增长主要靠合成纤维来满足。

石油化工生产常在苛刻的条件下进行,为确保安全生产,所需的转动机械、通用及专用静设备、控制仪表等必须先进、可靠、耐用,要求冶金、机械、电子等相关产业不断改进技术,提高设备产品性能,有力推动了这些产业发展和技术进步。这些产业的进步,又促进了石油化工技术水平的进一步提高。

发展沿革

20世纪20~40年代,世界石油炼制工业快速发展,为石油化工的发展奠定原料基础。1920年用炼厂气中的丙烯合成异丙醇实现工业生产,1921年乙烯生产开始工业化,标志着石油化工发展的开端。20世纪30年代后,高分子合成材料陆续问世。1931年的氯丁橡胶和聚氯乙烯,1933年的高压聚乙烯,1935年的丁腈橡胶和聚苯乙烯,1937年的丁苯橡胶,特别是1939~1940年的聚酰胺纤维(尼龙66、尼龙6)问世,结束了人类只能用植物纤维和动物毛皮制作服装的历史。第二次世界大战的军事需求促进了合成橡胶技术的快速发展。

50年代起,世界经济由战后恢复期转入发展时期,合成橡胶、合成树脂、合成纤维等合成材料迅速发展,石油化工在欧美、日本等地区受到重视,一些新产品和新技术相继问世。1950年腈纶问世,1953年涤纶(聚酯纤维)问世,1957年开发了聚丙烯。至50年代末,石油化工构建了以三大合成材料为主体的产品体系。与此同时,有机化工原料迅速发展,为涂料、胶黏剂等精细化学品的发展创造了条件。

20世纪60年代后,石油化工经历了全球性的大发展,技术日臻成熟,装置规模越来越大,产品品种越来越多。形成了具有重要影响的大品种产品系列,包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)五大通用树脂;聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维等四大合成纤维;丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶等七大合成橡胶等。与此同时,高附加值的精细化学品也得到了发展。三大合成材料的快速发展对原料的需求猛增,推动了乙烯等生产技术的发展。为适应生产大型化的要求,工程技术迅速发展并带动了相关技术的进步。20世纪60年代,中国石油化工产业开始起步,通过引进技术和自主开发建设了兰州化学工业公司、上海高桥化工厂等第一批石油化工基地。20世纪70年代,中国进入石油化工发展加速期,先后建设的燕山石化、上海石化、辽宁化纤、齐鲁石化、吉林石化等一批新的石油化工基地,为日后石油化工的快速发展奠定了基础。

20世纪80年代以后,石油化工技术得到快速发展。烃类裂解制乙烯技术不断优化提升,新一代催化剂技术、新的共聚合技术、纳米复合技术等获得突破并催生出一系列新工艺,带动了石油化工新材料和产品的开发。在技术进步和市场需求的推动下,石油化工产品产量迅速增长。中国石油化工进入快速发展时期,特别是1983年中国石油化工总公司的组建和1998年石油石化行业的重组改制,加速了石油化工工业的发展。

现状

20世纪末至今,在新一轮科技革命和产业变革的带动下,为应对油价波动、市场竞争的挑战和清洁环保绿色低碳的要求,世界石油化工产业更加重视资源高效利用、节能降耗、环境保护、产品的功能化和绿色化,发展循环经济。石油化工业界开发和采用节能降耗新工艺、新设备以实现降本增效;开发新产品,增产高附加值产品,调整产品结构,提高市场竞争力;开发和采用绿色工艺技术和三废治理技术。随着信息技术的迅猛发展,石油化工产业加快了与信息技术深度融合的进程。在生产过程自动控制、生产执行系统应用、企业资源计划系统应用、计算机辅助设计的基础上,加快了数字化工厂、智能化工厂的建设,使石油化工产业得到全面提升。

世界石油化工发展的特点主要有:①总体规模不断扩大。②装置规模继续向大型化发展。全球乙烯装置平均规模逐年增加。③布局集群化,形成了美国墨西哥湾沿岸,比利时安特卫普,日本东京湾,新加坡裕廊岛,中国长三角、珠三角、环渤海等一批世界级炼化一体化工业区。④产业结构优化调整步伐加快,乙烯原料趋于轻质化和多元化,大宗、通用的“基础型”产品优化发展,高质量、高附加值的“高端”产品快速发展。⑤满足日益严格的环保要求,更加注重绿色低碳和节能减排,促进了石油化工的可持续发展。⑥持续科技创新,提高整体技术水平和生产效率,实现产品的绿色化、低成本、高性能和高附加值。⑦信息技术与石油化工的深度融合,推进数字化工厂、智能化工厂建设,改善生产作业环境,着眼全产业链优化,提升整体管理运营水平,促进了生产方式变革。

中国石油化工产业虽起步较晚,但经过几十年的发展,已建立起有较强实力和配套完整的现代化工业体系。中国已迈入世界石油化工大国前列,石油化工发展取得了以下成绩:①生产规模跃居世界前列。2019年中国乙烯生产规模居世界第2位,合成树脂、合成橡胶、合成纤维生产规模均居世界第1位。②产业集中度明显提升,中国已拥有9个百万吨级乙烯生产基地,形成了长三角珠三角、环渤海三个大型炼化一体化产业集群和沿长江石化产业带。③产品质量持续提升,产品结构优化调整,高附加值产品比重增加,专用化学品比重上升。④技术水平快速提升,中国已拥有世界先进水平的石油化工主体技术,已具备依靠自有技术建设百万吨级乙烯装置和芳烃联合装置及其配套装置与系统的能力。部分石油化工技术已进入国际市场。

展望

随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,世界石油化工产业既面临资源环境的压力和市场竞争的挑战,又有市场需求逐步拓展和增长的机遇,石油化工将呈现新的发展趋势。①产品需求持续增长,产业规模不断扩大。②结构调整步伐加快,高端石化产品比例不断增加。为了提高竞争力,产业集中度将进一步提升,大型化发展、集群化布局等特征更加明显。产品结构将不断优化,产品的性能和质量持续提升,高附加值、高性能的新产品将不断涌现。③科技创新步伐加快,技术酝酿新突破。一些新技术正面临突破,可能对石油化工产业带来重大影响。科技创新将成为推动石油化工持续发展的主要驱动力。④环保要求日趋严格,绿色低碳引领可持续发展和碳排放。为克服资源环境制约和应对气候变化,石油化工产业将高度重视节能环保、绿色低碳和发展循环经济。不断增加绿色低碳能源生产和使用;强化生产过程清洁化、绿色化,从源头上减少污染物产生;提高资源能源利用效率,降低能耗物耗;不断增产绿色石油化工产品;加强循环经济和产业间的协同发展。⑤“两化”进一步深度融合,推动石油化工智能工厂的发展。将构建包括实时感知、海量信息处理、控制管理手段在内的新一代智能工厂体系,构建具有自动化、数字化、可视化、模型化、集成化特征和有感知、协同、优化能力的新型现代化石油化工厂,支撑石油化工产业精益生产和节能减排,推动石油化工产业链向高端发展。

面向未来,中国石油化工产业以创新驱动推动转型发展,坚持用高新技术改造提升石油化工产业,大力调整产业结构,努力促进信息技术与石油化工的深度融合,积极推进绿色低碳发展,建设资源节约和环境友好型石油化工产业,推动中国由石油化工生产大国向石油化工强国的转变。

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