我国延迟焦化除焦设备行业分析：市场格局高度集中发展前景广阔

2023-03-09 10:10

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一、概述

延迟焦化的生产工艺分为焦化和除焦两步：焦化是重油在焦炭塔内裂解生成油气及石油焦的过程，除焦是将焦炭塔内焦化生成的石油焦打碎排出的过程。工业装置一般设有两个或四个焦炭塔。延迟焦化装置在石油的二次加工过程中占据重要地位，在操作方面具有操作连续化、处理量大、灵活性强、脱碳效率高、投资和操作费用低的优点。

根据观研报告网发布的《中国延迟焦化除焦设备市场竞争态势研究与发展战略预测报告（2023-2030年）》显示，延迟焦化装置核心设备包括加热炉、焦炭塔、分馏塔、除焦设备、高压机泵、富气压缩机、特殊阀门等。按不同工序，延迟焦化装置主要分为以下几个部分：

延迟焦化装置分类

序号	工序	主要设备	设备功能
1	焦化系统	加热炉、焦炭塔	有一炉两塔、两炉四塔。焦炭塔是用厚锅炉钢板制成的反应器，是进行焦化反应的场所。焦化加热炉是延迟焦化装置的核心设备，其作用是将炉内迅速流动的渣油加热至500℃左右的高温。
2	水力除焦系统	除焦控制阀、自动切焦器、钻机绞车及滑轮组、除焦胶管、除焦程序控制系统、焦炭塔自动顶底盖机	清焦采用水力除焦法，在焦层中央用钻机从顶部打洞到底，然后自下而上通入压力为12-30MPa的高压水，利用水的冲击力将焦炭打下并由底部排出。由高压水泵输送的高压水，经上水线、水龙带、钻杆到切焦器，从切焦器喷嘴喷出形成高压射流，利用其强大冲击力切割石油焦。钻杆不断地升降和转动，直到把石油焦除完为止。除焦过程中，焦炭塔轮换使用，即当一个塔内焦炭聚结到一定高度时，通过四通阀将原料切换到另一个焦炭塔。聚结焦炭的焦炭塔先用蒸汽冷却，然后进行水力除焦。
3	焦炭脱水储运系统	筛分破碎机、脱水装置、带式运输装置、取料装置、堆取料装置、装车装置、尾气处理装置	常规除焦时焦炭塔内温度较高，部分高压水汽化，导致除焦时焦池上方水汽充盈；焦炭富集了原料中的硫化物，造成焦池周边恶臭气体；在焦炭静置脱水过程中，上层焦炭水分散失，焦粉随风飞扬，形成粉尘污染。密闭除焦系统能替代现有敞开式焦池，可以有效抑制焦粉飞扬。而除焦时切焦水随石油焦流入脱水仓，通过多功能集水罐、切焦水沉降罐及输送泵等设备，收集切焦水、去除焦粉，然后送至装置原有高压水系统。尾气处理系统则处理密闭除焦系统的除焦废气、焦炭塔顶废气和呼吸阀排出废气。
4	分馏系统	分馏塔	原料在焦炭塔内反应生成焦炭聚积在塔内，油气从焦炭塔顶出来进入分馏塔，与原料油换热后，经过分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油和原料一起再进行焦化反应，分馏过程一般需添加消泡剂/抑焦剂/液收增加剂等化学品。
5	吸收稳定系统	吸收塔、解吸塔、稳定塔、再吸收塔	吸收稳定系统是延迟焦化装置的后继处理单元。其主要目的是利用吸收和精馏原理将分馏塔塔顶油气分离器得到的富气和粗汽油分离成干气（C2以下）、液化气（C3、C4）和蒸汽压合格的稳定汽油。

数据来源：观研天下整理

二、市场概况分析

1、技术发展现状：密闭除焦系统环保优势突出

延迟焦化除焦设备行业整体技术发展集中于如何不断改进除焦设备的工艺技术以满足缩短生焦时间、提高生产效率、提高装置自动化水平及较好解决传统延迟焦化装置的安全环保问题，提高了安全性。目前，延迟焦化除焦设备行业技术主要包括水力除焦技术和密闭除焦技术。其中，密闭除焦系统系在水力除焦系统基础上研发而成的覆盖延迟焦化工艺、堆取料、装车、运输等多个环节全密闭大型自动化系统，能够有效解决延迟焦化装置的安全环保问题。

我国延迟焦化除焦设备行业技术发展现状简析

技术类型	发展简析
水力除焦技术	水力除焦（采用高压水射流从直立的焦炭塔中进行切割并清除石油焦的过程）技术的出现有效解决了传统除焦方法的相关问题，缩短了除焦过程所需的时间，提高了焦化装置的运行效率。水力除焦系统是延迟焦化装置的重要组成部分，对装置的“安、稳、长、满、优”生有重要作用。
水力除焦技术	延迟焦化水力除焦技术的发展始终围绕着除焦过程自动化、安全化和高效化的目标，包括水力除焦设备、除焦控制系统的不断研发和升级换代，具体如下：A.水力除焦设备方面，水力除焦设备主要包括焦炭塔顶底盖机、水力马达、高压水泵、切换除焦器和除焦控制阀等单体设备。近年来，为了适应延迟焦化装置大型化的趋势、满足HSE需求以及对于人身安全的愈加重视，水力除焦设备的自动化水平持续提升。以焦炭塔顶底盖机为例，从早期需要人工完成拆卸工作，历经法兰密封技术自动顶底盖机、平板闸阀式顶底盖机、液压螺栓密封技术BU型平板底盖机，到目前最新研制的适用于密闭除焦技术和针状焦工艺的BUM型平板底盖机，焦炭塔顶底盖机的自动化水平、密封比压、运行寿命、运行效率等性能不断提升。 B.除焦控制系统方面，由延迟焦化除焦设备开发的远程智能水力除焦控制系统，实现了远程和自动的新型除焦模式，相比较原来的传统除焦程控系统，实现了设计和功能上的迭代，本质上提高了人员、设备安全保障水平以及除焦工作效率。
密闭除焦技术	2013年，中国石化实施包含803个环保综合整治项目的“碧水蓝天”计划，延迟焦化除焦设备受中石化委托参与合作研发螺旋提升机密闭除焦系统，该技术获得中国石化集团科学技术进步一等奖，并在镇海炼化、青岛炼化等多个项目投入工业应用，成为国内首次实现工业化应用的密闭除焦技术。随着螺旋提升机密闭除焦系统在多家炼化企业实现产业化推广应用，延迟焦化除焦设备根据各项目实际情况，不断升级改造螺旋提升机、底盖机、筛分破碎机等密闭除焦核心设备。
	受益于下游行业的需求增长，针状焦行业于2017年开始爆发，延迟焦化除焦设备针对针状焦产品开发了罐式密闭除焦系统，并在宁夏百川项目成功实现了首次工业应用。延迟焦化除焦设备独立自主研发、设计成套工艺技术（工艺包）和脱水罐、排渣阀等专用设备。2021年，延迟焦化除焦设备最新研制了箱式刮板密闭除焦系统，集储焦、脱水、输送功能于一体，在延迟焦化密闭除焦改造项目中具有明显的工艺优势，该技术施工周期更短、密闭程度和自动化程度更高。
	生态环境部2019年印发的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》提出“推进重点区域延迟焦化装置实施密闭除焦（含冷焦水和切焦水密闭）改造”，未来密闭除焦系统将逐渐成为炼化企业延迟焦化装置投产的必要条件。除了延迟焦化除焦设备拥有的上述密闭除焦技术外，目前市场上还有德国TriplanAG公司的CCSS密闭除焦技术和天澄环保的自动抓斗密闭除焦技术。在国内密闭除焦领域，延迟焦化除焦设备一直处于引领者的地位。

数据来源：观研天下整理

2、炼油能力持续较快增长，驱动延迟焦化除焦设备行业市场前景广阔

延迟焦化作为唯一能生产石油焦的工艺过程，是任何其他过程所无法代替的，尤其是某些行业对优质石油焦的特殊需求，使得延迟焦化工艺在炼油工业中的地位越来越重要。根据数据显示，2021年，中国炼油能力达9.1亿吨/年，在全球炼油能力中占比18%，超过美国的9.07亿吨，截止2022年炼油能力达9.2亿吨/年，位居世界第一。同时，在炼油二次加工能力构成方面，我国深加工能力与一次加工能力之比达115.90%，其中延迟焦化市场份额占比为12.66%及其能力达1.12亿吨/年。

数据来源：观研天下整理

此外，2022年，按照现有在建及规划项目计划，我国将净增炼油能力2560万吨/年，总能力达到9.37亿吨/年，其中新增能力3300万吨/年，主要来自广东石化、海南炼化等企业，千万吨级炼厂数量将增至37座，累计炼油能力达到5.36亿吨/年。未来，随着我国石油化工产业不断稳定发展、炼油能力持续提升及多个石化产业基地建设加快，将推动延迟焦化除焦设备市场需求提升，给行业带来较好的市场前景。

未来中国新增炼油能力情况

企业名称	参与方	省份	新增能力(万吨/年)	投产时间
广东石化	中国石油	广东	2000	2022年
海南炼化	中国石化	海南	500	2022年
鑫海化工	鑫海化工集团	河北	800	2022年
镇海炼化	中国石化	浙江	1100	2023年
华锦化工	北方工业集团、沙特阿美公司	辽宁	1500	2024年
中科炼化二期	中国石化	广东	1500	2024年
裕龙岛石化	南山集团、山东能源集团等	山东	2000	2024年
岳阳石化	中国石化	湖南	1500	2024年
裕龙岛石化二期	南山集团、山东能源集团等	山东	2000	2025年后

数据来源：观研天下整理

三、竞争格局

1、延迟焦化除焦设备行业市场格局高度集中，国产企业占据主导地位

延迟焦化除焦设备具有体系复杂、技术先进、适用于苛刻工况、涉及技术领域广、技术门槛高、安全可靠性高、非标定制等优势，生产供应体系具有较强的路径依赖，所以造成国内市场参与者较少，先发优势突出。根据数据显示，截至2021年，我国共有超过120家炼厂拥有延迟焦化装置，其中使用水力除焦系统或设备的炼厂占据大部分。目前，我国延迟焦化装置累计约200套，而已配置密闭除焦系统的仅为20余套，其中密闭除焦系统占比超过90%。由此可见，我国延迟焦化除焦设备行业市场格局高度集中。（WYD）

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