延迟焦化除焦设备行业概况
思瀚产业研究院 涧光特种    2025-04-22

（1）延迟焦化既是炼油的重要工艺，也是生产高端碳材料的主要工艺

从原油到石油产品需要经过多次加工，根据工序的不同，分为一次加工、二次加工和产品精制。常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序，得到的汽油、煤油、柴油等轻质油品占比仅有 10-40%，其余均为重质馏分油和残渣油，需对其进行二次加工以得到更多轻质油品。延迟焦化是一种石油二次加工技术，是指以贫氢的重质油为原料，在高温（约 500℃）进行深度的热裂化和缩合反应，生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和石油焦的技术。

延迟焦化是世界渣油深度加工的主要方法之一，据 EIA 统计，处理能力占渣油处理能力的三分之一。石油焦是渣油通过延迟焦化工艺形成的可燃固体产品，可广泛用于石墨制造、冶炼和化工等工业。石油焦的品质取决于硫含量，含硫量越高，石油焦的品质越低。品质高的石油焦可作为供铝厂使用的预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极，低品质石油焦主要用于冶炼工业硅以及用作水泥厂和发电厂的燃料。针状焦产品是延迟焦化过程的高附加值产品，近年来得到愈发广泛的应用。

石油系针状焦是以石油催化油浆为原料，经原料预处理、延迟焦化、煅烧而制得的异性焦炭。针状焦不但是生产超高功率石墨电极等高端碳素制品的原料，还可用于锂离子电池、钢用碳素等方面，在国防、冶金和新能源等行业都有广泛应用。在炼钢工业中，针状焦还是发展电弧炉炼钢新技术的重要材料。

延迟焦化工艺原料适应性强，可加工高硫、高金属及高残碳值劣质渣油，随着装备自动化、安全联锁和过程环保水平的不断提高，该工艺在重油轻质化，特别是劣质重油转化方面仍保持着持续的生命力。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，致使延迟焦化工艺在炼油工业中一直占据着重要地位。

（2）延迟焦化除焦设备是炼油化工生产专用设备的重要组成部分

炼油化工行业产业链和工艺的复杂性决定了炼油化工设备种类繁多。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。

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：

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。

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。

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。

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。

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。

由上可知，水力除焦系统是延迟焦化装置的重要组成部分，对延迟焦化装置的“安、稳、长、满、优”生产具有重要作用，密闭除焦系统（水力除焦系统与焦炭密闭脱水储运系统相结合）实现了石油焦处理的全程密闭操作，较好解决了传统延迟焦化装置的安全环保问题，消除污染严重的形象，提高了安全性。

（3）中国炼油能力增长带动炼油化工设备行业市场前景广阔

石油化工工业作为国民经济中的重要支柱产业，在国民经济中占有重要地位。截至2021 年底，中国炼油能力达 9.1 亿吨/年，已居于全球第二。

2020 年，中国深加工能力与一次加工能力之比达 115.90%，其中，延迟焦化作为生产石油焦的唯一工艺，占比为 12.66%，我国延迟焦化能力达到了 1.12 亿吨/年。

我国石油化工产业的稳定发展以及多个石化产业基地的建设将助推炼油化工设备的需求提升，给炼油化工设备行业带来较好的市场前景。目前，炼化设备制造行业规模不断扩大，行业生产能力不断提高，但行业发展也面临一定问题，如行业发展不平衡、中低端产品市场竞争激烈、高端产品制造受到资金及技术水平的限制等。

（4）延迟焦化除焦设备行业市场格局高度集中，国内企业占据绝大部分市场份额

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、非标定制等突出特点，与生产安全及环境影响密切相关，生产供应体系具有较强的路径依赖，因此国内行业参与者较少，先发优势突出。

国内厂商在与国际厂商竞争时，具有明显的成本优势、价格优势、服务优势和工艺技术适配性优势。截至 2021 年末，全国总共有超过 120 家炼厂拥有延迟焦化装置，其中使用洛阳涧光特种装备股份有限公司生产的水力除焦系统或设备的炼厂占绝大多数，洛阳涧光特种装备股份有限公司的客户覆盖率超过 90%。截至目前，全国共有延迟焦化装置约 200 套，已配置密闭除焦系统的仅为 20 余套，其中洛阳涧光特种装备股份有限公司提供的密闭除焦系统占比超过 90%5。

（5）中国炼油布局以东部为主，环保及产能政策实施有助于密闭除焦技术的推广

中国炼油布局遵循靠近资源地、靠近市场、靠近沿海沿江地区建设原则，形成了以东部为主，中、西部为辅的梯次分布。2021 年，华东、东北、华南三大炼油集中地合计炼油能力 6.72 亿吨/年，占总能力之比达 73.7%6。我国新增炼能逐渐呈现出“向主要消费地集中”的趋势，离人口密集的城区较近，环保配套或改造的压力逐步增加，带动其对于环保类设备或改造的迫切需求。

我国原油加工量上升伴随着原油品质劣质化趋势使得环境污染愈发严重，石化行业产能规模优化和绿色发展已成为全社会的共识。2015 年颁布的《石油炼制工业污染物排放标准》规定了炼化企业污染物排放限值、检测和监督管理要求。2018 年初，发改委、能源局、公安部、环保部等十部委联合发布《关于对炼油领域严重违法违规和失信行为开展专项治理工作的通知》，提出对存在违反上述认定情形的 200 万吨/年以下落后产能企业，依法依规责令限期关停，规范 200 万吨/年以上炼厂建设生产经营行为。环保政策和产能政策的趋严对炼化企业影响较大。

以地炼大省山东为例，2017 年下半年中央环保督察组进驻后，部分地炼企业被整治取缔，下属炼化设备停产。2018年 11 月，山东省出台《关于加快七大高耗能行业高质量发展的实施方案》，提出将对地炼等七大高耗能行业实施总量控制，地炼行业在未来 4-7 年中将加速转型升级，到2025 年全省地炼原油加工能力将由目前的 1.3 亿吨/年压减到 0.9 亿吨/年左右，减少约30%。

2020 年 6 月，山东省生态环境厅组织制定了《山东省工业企业无组织排放分行业管控指导意见》，提出要加大工业企业无组织排放治理力度，对物料运输、装卸、储存、输送、生产等各环节存在的无组织排放污染，在确保安全生产的前提下，进行全流程控制、收集、净化处理，加强精细化管控。

2021 年 2 月初，山东省第十三届人民代表大会第五次会议开幕，政府工作报告的重点工作中提及将加快淘汰落后产能，确保整合转移地炼产能 780 万吨。受上述政策影响，山东炼化企业对密闭除焦技术具有迫切的需求。以洛阳涧光特种装备股份有限公司客户为例，目前，山东京博、山东尚能、青岛炼化、济南石化、齐鲁石化等山东炼化企业均已向公司采购密闭除焦系统产品。

随着上述政策在不同省市内的不断颁布和实施，可以预见，未来全国范围内将有越来越多新建、升级改造的炼化企业会考虑采用密闭除焦技术，洛阳涧光特种装备股份有限公司密闭除焦系统产品具有广阔的市场前景。

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