炼化技术现状与趋势

,炼化生产技术现状与发展趋势,2,主要内容,一、中石油炼化生产技术现状二、炼化技术发展趋势三、形势四、炼化生产技术工作的目标与任务,3,一、中石油炼化生产技术现状,上市以来炼化业务进步显著，重要技术经济指标持续改善，技术管理工作成绩突出。这是管理层正确领导、持续投入的结果，也是各级领导、广大员工共同努力的结果。下面讲6个问题：技术经济指标、装置规模、产品的市场影响力、科技研发能力、差距分析和几点体会。,4,炼油主要技术经济指标,5,6,7,8,9,10,化工主要技术经济指标,11,乙烯,12,合成氨/尿素,13,装置规模扩大,截止2009年，中石油的原油加工和乙烯生产能力取得了重大突破，接近国际平均水平。炼油加工能力接近1.5亿吨，为世界第6大公司，单厂能力近600万吨；乙烯生产能力达到371万吨，为世界第8大公司，单套能力为41万吨。,14,炼化产品的市场影响力不断增强,上市以来，有7种石化产品获得国家名牌产品称号,包括ABS树脂、尿素、聚丙烯酰胺和丙烯腈等。在国内市场上，除了成品油，不少产品具有很重要的市场影响力，如尿素、精己二酸、烷基苯、乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酰胺、氯化聚乙烯料等。聚烯烃中的不少牌号，如LDPE18D、18D0、HDPE5000S、2908系列、HD3902、HD6070、LLDPE7042、PPEPS30R、BOPP等，也在市场中具有较大的影响力。,15,炼化科技工作取得较大进展,“十五”以来，集团公司围绕炼化主营业务共安排576个项目，累计投入经费52.27亿元。完善科研机构，加强科技运行机制建设，形成了一支较高水平的科技队伍，获得了一批重大科技成果，为炼化业务的发展做出了重要贡献。共取得获准登记的炼化科技成果1347项，获国家科技进步二等奖9项，集团公司科技进步一等奖18项，二等奖63项。申请专利1244项，其中发明专利769项，专利授权636项，其中发明专利390项；申请国外专利32项，授权9项。,16,目前共有23家下游研发机构，其中直属科研机构4家，分别是：石油化工研究院、规划总院、安全环保技术研究院和经济技术研究院。企业直属科研机构14家，工程技术服务企业5家。从事科技活动人员共计6159人，其中高级职称人员1383人，博士硕士888人。固定资产净值达到13.6亿元。形成6个重点实验室，4个中试基地。,17,“十五”以来石化院取得以下重大技术成果。1）原位晶化型重油催化裂化催化剂及其工程化成套技术在国际上首次开发出以大粒径天然高岭土制备原位晶化催化剂新工艺；发明了非均相体系分子筛的原位生长与催化剂结构控制技术；开发了包括分区热化学改性、离底悬浮晶化、母液全循环等工程化关键技术。已在国外2套、国内58套催化装置上获得成功应用，仅近三年在6家炼厂新增效益13.5亿元，达到国际先进水平。,18,2）催化裂化汽油辅助反应器改质降烯烃技术在常规工业装置上，增设新型专用辅助反应器对催化汽油进行异地改质，并利用单独分馏塔对改质油气进行分离。该技术可有效降低催化裂化汽油的烯烃含量至18v%以下，且辛烷值增加，使催化裂化装置直接生产出满足欧洲III类标准清洁汽油。已在抚顺、哈尔滨石化等成功实现了工业化应用。,19,3）高辛烷值低烯烃汽油专用FCC催化剂技术通过超深度降烯烃技术、多孔基质和粘结剂一体化大孔载体材料制备技术、异构化反应与裂化反应协同作用的催化剂复合技术开发，研制出新型多功能FCC催化剂，直接生产烯烃含量低于35的清洁汽油。已在国内7套工业装置进行了推广应用，仅在锦西石化应用产生经济效益近2亿元。,20,4）RHY4208齿轮油复合剂技术磷含量低、寿命长，比普通GL-5油更加优异的极压抗磨性、热氧化安定性，已在中国一汽、东风汽车等得到应用，产生效益2.1亿元。5）石蜡、微晶蜡高压加氢精制催化剂技术创新“选择吸附-梯级转化”的传质-反应模式，发明了双峰孔蜡加氢催化剂制备方法，在国内首次开发了石蜡、微晶蜡高压加氢一段串联生产新工艺。在20万吨年高压蜡加氢装置的成功运行，累计创效4.67亿元。6）最大化多产丙烯催化裂化（TMP）技术在两段提升管催化裂化技术的基础上，通过采用轻重组合进料、低温大剂油比、对不同进料采用适宜的反应时间以及高催化剂流化密度等，保证多产丙烯时的轻油质量。2008年在大庆炼化12万吨/年装置上试验成功。,21,7）乳聚丁苯橡胶成套技术自主开发“快速高转化率”乳聚技术，在乳液聚合技术、增量法加料工艺等方面进行创新。合计生产丁苯67万吨，创效30亿元。8）丙烯酸及酯国产化生产工艺技术采用丙烯两步氧化法制丙烯酸技术；目前已应用于吉林、兰州石化等装置。9）高分子量抗盐聚丙烯酰胺工业化生产技术引入三段复合引发体系以及耐盐功能单体，产出分子量超过3000万、溶解性能良好产品。在大庆油田三次采油领域得到广泛应用。,22,还成功开发了大比重煤油、火箭特种燃料、碳纤维原丝等军工产品，为国防事业做出了贡献。生产的特种橡胶产品成功应用于“神五”、“神六”飞船上，圆满地完成了国家任务。3万3千瓦特大功率烟气轮机研制取得重大突破。,23,中国石油主要技术经济指标对比,1）技术经济指标相对落后,炼化技术整体差距分析,24,乙烯主要指标对比,25,汽柴油质量与国外对比,2）产品质量、档次与国际先进水平还有差距,26,我国车用汽油标准主要指标预测,我国车用柴油标准主要指标预测,27,同样，聚烯烃是中石油重点发展的业务，由于直接面对用户，聚烯烃产品的效益受市场影响甚于成本。与竞争对手相比，主要差距更多地表现在产品本身。1、有影响力的高档牌号少、产量小；2、产品开发未形成完整系列；3、质量稳定性还有待提高，售后服务亟需加强；,28,世界发展趋势：国际大石油公司十分重视信息化建设，信息技术的推广应用成为降低成本、维持领先地位的战略措施。应用现代信息技术和过程控制相结合，加快了炼油业跨入智能化生产和信息集成时代的步伐。中国石油：加快推进信息化。如先进计划APS、生产制造MES推广，但整体水平还存在很大的差距。,3）信息化水平有待提高,29,总加工能力：2007年，中国石化股份原油一次加工能力1.8亿吨/年，中国石油原油一次加工能力1.4亿吨/年。根据对全国成品油消费需求预测,中国石油要保持42%的国内成品油市场份额，2010年原油加工能力要达到1.7亿吨以上。,4）劣质原油加工不足,30,含硫原油加工能力：原油对外依存度的上升凸显含硫油加工能力的不足。2007年，中国石化加工高含硫原油4459万吨/年，占原油加工能力的27%。中国石油能够全部加工含硫原油的炼厂仅有大连西太、辽阳石化，另有少数企业可部分掺炼含硫原油加工能力，总含硫原油加工能力2300万吨/年，占原油加工量的19%（高硫原油仅5%）。不能灵活地适应原油市场变化而有效降低原油成本。,中国石化高含硫原油加工量,31,2000-2006原油差价趋势,高硫原油、含酸原油、重质原油价格与低硫轻质原油价差：2004年前，35美元/桶；20052006年，510美元/桶，最高突破15美元/桶；2007年，差价达20美元/桶以上。目前，原油API度每降低1个单位，价格相应降低0.5美元/桶；硫含量每增加0.1个百分点，价格相应降低0.16美元/桶。世界各大炼油公司通过提高劣质原油加工比例来降低原油成本。,32,经过近几年对原油二次加工配套能力的建设，主要装置构成发生了变化，加氢能力有了一定提高，但与国际水平相比仍有差距，不能更好地适应劣质原油的加工。,炼油装置结构对比（单位：%）,*单位:万吨/年,原油对外依存度增加趋势,33,5）单套装置规模偏小、运行水平较差,世界平均单厂加工能力647万吨/年，追求低成本推进炼油装置规模趋于大型化。中石油总体规模、单厂规模、单装置规模均偏小。,单厂、单装置规模比较,*最大值,2006年世界炼油能力最大10家企业,（单位：万吨/年）,34,化工装置规模,35,装置规模小：平均规模仅为333万吨/年，世界平均规模约647万吨/年。运行周期短：基本实现“三年一修”，国外一般为45年。加热炉效率低：一般在8790%，国外在92%以上。换热终温低：特别在装置运行后期更为明显。能耗依然高：部分装置能耗不达标。减压蜡油切割温度低：燃料型炼厂减压蜡油实沸点切割温度多在540以下，没有通过减压深拔进行重油优化加工。,常减压装置,36,制约长周期运行的问题依然存在：主要是内部构件故障、工艺问题和公用工程保障能力不强。装置能耗依然偏高：部分装置焦炭产率偏高，总供入能大；烟机回收功率低，存在烟气走旁路现象；余热锅炉积灰严重、振动、腐蚀、泄漏，排烟温度高；能量系统综合优化不到位。降低催化汽油烯烃含量的损失较大：汽油降烯烃的措施主要依托降烯烃催化剂，造成目的产品收率降低、辛烷值损失、丙烯选择性、异丁烯选择性的降低。,催化裂化装置,37,规模小：连续重整少：连续重整装置近8套，比中国石化少6套；平均规模55万吨/年，比中国石化少低22万吨/年。能耗高：平均能耗99千克标油/吨，比中国石化高16个单位；加热炉效率一般为8689%，偏低。收率低：半再生重整生成油收率低。汽油辛烷值低：半再生重整生成油辛烷值低。,催化重整装置,38,焦炭产率高：国外焦炭产率与原料残炭比值一般为1.3，股份公司高达1.73，焦炭产率高34%以上，多产焦炭40万吨/年，影响股份公司轻油收率0.30.4%。生焦周期长：仍采用24h生焦循环周期，处理量比国外低约1520%。国外多数采用1618h生焦循环周期。循环比偏高：大部分装置循环比超过了0.3，国外在0.1以下。装置能耗偏高：装置节能有较大潜力。,延迟焦化装置,39,创新体系、研发力量仍需增强,国内石化工业技术水平整体相当于国外20世纪90年代的水平。缺少拥有自主知识产权、国际领先的核心技术；关键技术自给率低；重大石化装备和工程技术仍依靠进口，在适应装置大型化、集成化和系列化方面还存在差距；产品结构相对单一、产品能耗物耗较高；石化园区化建设进展缓慢；存在无序竞争现象，资源有效利用水平不高。,40,几点体会,公司对炼化业务的持续投入是进步基础；各级领导的重视是保障；广大员工的辛勤努力是源泉。有几点经验值得总结：1）推进以生产受控为核心的HSE体系建设，安全生产形势逐步好转。2）实施专业化技术管理，把整体技术优势转化为生产和效益优势。3）发挥产销研一体化作用，提高产品开发能力和自主创新水平。4）明确主攻方向，实现技术管理思路的创新。炼厂以稳定优化运行为目标，应用先进适用技术和科学管理方法，满足国家产品质量标准要求，提高存量资产运营效率与效益。乙烯、合成氨等龙头装置，抓节能降耗、提高产品收率；聚烯烃、橡胶等产品装置，抓产品结构调整，提高附加值和市场影响力。5）按照国际先进水平，加快推进世界级炼化基地的建设，提升整体技术和管理水平。,41,主要内容,一、中石油炼化生产技术现状二、炼化技术发展趋势三、形势四、炼化生产技术工作的目标与任务,42,二、炼化技术发展趋势,21世纪是全球能源大变革的时代。回顾200多年来人类工业文明的历史进程，经济发展的动力大都基于碳燃烧，即以煤炭和石油等化石燃料为主要能源。现在由于两个方面的制约（碳基能源的有限性和燃烧产生大量的CO2引起全球气候变暖），这种经济发展模式和能源利用方式面临严峻的挑战。,43,全球新一轮工业革命要求建立以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展模式，其实质是能源的高效利用、清洁能源开发和人类社会生存发展模式的根本性转变。伴随而来的必然是一场新的能源革命，改变以传统能源石油、煤炭为主的能源结构，大量使用低碳清洁能源和可再生能源，构建高效、经济、清洁的能源供应体系，解决日益严重的环境污染和化石能源短缺问题。,44,替代燃料和替代能源的开发利用步伐加快,Source：IEA，2007,45,全球油气行业发展特点：,1）全球化趋势日益明显为分享国际资源和市场，在积极加快本国石油工业发展的同时加快海外业务拓展，国际大型石油公司是全球化的最主要力量。2）技术进步成为行业发展的重要推动力炼化领域将加快开发流程灵活、生产效率高、原料利用率高、能源消耗少和清洁环保的技术和工艺，以顺应市场对轻质油品的需求和产品质量提高的趋势，炼油装置结构进一步调整，原油深加工能力及装置适应能力提高。,46,3）行业集中程度不断提高随着技术进步和行业竞争的不断加剧，行业集中程度不断提高。世界石油行业在1998年后出现了以巨型石油公司整体合并为主要特点的重组浪潮。石化行业表现出资金和技术集中度不断提高的特点，规模大型化，炼化一体化、基地化建设已成大势所趋。,47,2008年世界十大炼油生产商亿吨/年,2007年世界十大乙烯生产商万吨/年,产业集中度提高,48,装置大型化趋势不减,49,4）世界石化产业向中东和亚太转移严格的环保要求，迫使西方发达国家致力于发展高新技术，能源和劳动密集型的大宗化工产品的生产逐步从西欧、北美向亚太和中东地区转移。世界乙烯生产将出现北美、亚太、西欧、中东四分天下的局面，中东地区由于拥有丰富廉价的油气资源，吸引大量资本投入石化项目建设。,50,51,2007年，合计1563万吨2012年，合计3540万吨,中东主要国家乙烯规模及预测,52,中国主要在建及规划的大型石化项目,中国石油：独山子石化：1000万吨/年炼油，100万吨/年乙烯，2009年抚顺石化：80万吨/年乙烯，2011年四川石化：1000万吨/年炼油，80万吨/年乙烯，2011年大庆石化：扩建60万吨/年乙烯，2012年中国石化：天津石化：100万吨/年乙烯，2009年镇海炼化：100万吨/年乙烯，2010年武汉石化：80万吨/年乙烯，2011年其他：辽宁华锦：扩建45万吨/年,53,数据来源：CMAI公司,乙烯开工率持续下降,5）产能总体过剩。,54,炼油开工率下降,55,炼油工业发展趋势,2008年世界炼油能力平缓增长，炼厂规模继续扩大，装置加工能力和适应能力逐步增强，产业集中度进一步提高，亚太和中东地区炼油业的发展推动世界炼油重心加速东移。受国际金融危机影响，油价大幅下挫，石油需求下滑，炼油装置开工率明显下降，炼油毛利开始下行，很多新建、扩建项目推迟或搁置。未来几年，世界炼油行业将面临更大压力，石油需求的不确定性、炼油毛利下降和成本上升将使炼油投资存在一定的风险。,56,国际原油价格持续飙升，原料成本上升，经营风险加大,1996-2008.3NYMEX轻质低硫WTI原油价格变化,炼油企业中，原油费用占成本的85-90%，石脑油裂解制乙烯装置，原料费用占70-75%，原料价格对企业盈利利起决定性作用,57,1）原油质量趋于劣质化和重质化目前全球剩余石油资源中70%以上是重油资源。世界炼油杂志预测，世界原油平均API比重将由2000年的32.5减小到2010年的32.4和2015年的32.3，平均硫含量将由2000年的1.14%增大到2010年的1.19%和2015年的1.25%。2）石油产品需求趋于轻质化重质燃料油需求下降已经成为普遍现象，运输燃料占石油市场的比例将从2000年的50%上升到2020年的56%。21世纪中间馏分油在炼制产品需求中将占更大比例，世界主要油品需求量将继续向着柴油和喷气燃料增长、重燃料油减少的方向发展。,58,劣质重质原油供应增加，轻质油品和化工原料生产难度加大,含硫量升高API重度增加酸值增高原油质量逐步劣质化,Source：PTQ，2007,59,3）油品质量趋于清洁化从2000年开始，世界大多数国家都加入到汽油清洁化进程。近10年间，车用燃料的质量已经发生重大变化，而且还在继续变化。最显著的变化是汽油和柴油的硫含量不断降低。燃料品质已从常规车用燃料向低排放的清洁燃料和超低排放的超清洁燃料方向发展。4）炼厂排放限制日趋严格炼厂排放限制日趋严格。日益严格的环境排放标准促使各炼油企业寻求新的解决方案满足环保要求。开发新的工艺和催化剂产品推向市场。为应对全球气候变化挑战，使得CO2减排成为炼油业的关注热点领域之一。,60,清洁燃料规格不断趋严，硫含量趋向超低硫甚至无硫,汽油,61,柴油,62,石化工业发展趋势,（1）化工原料来源的多样化石油资源日趋紧张，发展替代资源和其它新的原料途径日益受到重视。石油化工生产原料将向石油、天然气、煤、生物质等多元化原料途径发展。（2）产业供应格局发生重大变化2008年以后中东新增石化产能进入投产高峰期，世界石化工业将面对来自中东的挑战，特别是在大宗乙烯衍生物上。中东石化产业链向下游产品延伸，使得产业供应格局将发生重大变化。,63,（3）市场转移与用户新要求引起需求变化受金融危机影响，部分终端市场需求疲软，呈现不确定性；需求将进一步向新兴市场转移。下游制品生产对聚合物产品性能和功能的要求不断提高。（4）生产工艺绿色清洁化日益严格的环境标准推动石化生产不断向简洁、高效、节约和环境友好的方向发展。,64,炼油技术发展趋势,1）重油加工仍是炼油技术重点发展方向之一供应重质化与需求轻质化之间的矛盾是主要矛盾之一，最大限度地将重质原油转化为轻质油品的重油加工技术仍将是炼油技术的主攻方向。2）清洁燃料技术今后发展重点在于提高催化剂性能随着2005年左右欧美日车油燃料硫含量基本达到终极目标，清洁燃料生产工艺不再是研发重点，集中到提高催化剂的活性、选择性和处理能力等性能上。3）减排重点将转向提高能效、实现低碳排放4）炼厂规模不断扩大，炼化一体化作用增强为优化资源配置，提高原料和产品的综合利用率，降低运营成本，提高经济效益和竞争力，装置大型化与炼化一体化技术的开发和应用将是大势所趋。,65,66,石化技术发展趋势,1）大力发展拓宽原料来源新技术，石化原料向多元化发展原料将向石油、天然气、煤、生物质等多元化原料途径发展，烷烃路线、甲醇/乙醇路线、CO/CO2以及生物质原料路线等拓宽石化原料来源的新技术受到广泛关注。2）高性能和高附加值产品继续是三大合成材料发展的重点高性能、功能化和专用化的产品将拥有更多的发展机遇。石化前沿技术如分子定制与活性聚合技术、单活性中心催化剂技术以及纳米复合技术等将带动合成材料新产品开发。3）高效工艺开发与生产过程清洁化开发高效率、低成本、副产物少、无污染的新一代生产工艺，石化生产向简洁高效、节约和环境友好的方向发展。,67,68,重点关注的几项技术,重油加工技术清洁燃料生产技术多产丙烯技术润滑油石蜡沥青生产技术聚烯烃生产技术合成橡胶生产技术炼化优化技术,69,1)重油加工技术,重质化、劣质化和高硫化是世界原油质量变化的主要趋势，含硫原油产量已占原油总产量的75%以上。预计今后10年间含硫和高硫原油的供应量年均增长5000万吨左右。重油加工技术的开发应用成为应对原油劣质化和重质化的主要手段。,2005-2015年主要炼油装置能力增加情况,Source：2007年NPRA,70,炼油装置构成（世界平均）%,Source:Oil&GasJournal,1998-2007,加氢能力不断增加,71,悬浮床加氢裂化技术工业化技术渣油加氢技术FCC原料加氢预处理技术沸腾床渣油加氢裂化技术廉价制氢技术,加氢、制氢技术和氢资源利用,超重油、油砂沥青等技术及工艺延迟焦化、减粘裂化与先进渣油加氢技术的组合流程,高硫、高酸和重劣质原油加工,72,两段提升管催化裂化技术研究提高重油转化能力和降低生焦，兼顾催化裂化原料重质化、劣质化和产品清洁化的催化剂催化裂化催化剂生产技术的配套工艺工程及设备研究,催化裂化工艺及催化剂,73,蜡油加氢裂化,提高催化剂的活性和/或选择性，延长催化剂寿命轻油型加氢裂化主要提高重整料和芳烃料的加工收率中油型加氢裂化主要提高航煤收率和/或柴油收率最大量生产硫含量小于10ppm的超低硫柴油,74,75,UOP公司Unicracking工业应用最多分子筛加氢裂化催化剂原创性技术，升级换代快反应器设计好，床层径向温差小催化剂寿命长价格合理Chevron公司的Isocracking居第二位生产柴油和润滑油料的技术国际领先非贵金属TiO2-SiO2-Al2O3和非贵金属iO2-Al2O3沸石催化剂国际领先价格相对较高,76,蜡油加氢裂化,Criterion/Zeolyst加氢裂化催化剂采用非贵金属催化剂，稳定性可与贵金属催化剂相比可加工更多难处理原料，如常压蜡油和轻减压蜡油重石脑油和馏分油产率提高工业化运行效果良好，加拿大ShellSarnia炼厂长达5年的运行结果证明该剂可完全替代原贵金属催化剂，且为炼厂每年带来500万美元的经济效益。,采用Criterion催化剂后原料组分变化,采用Criterion催化剂后产率变化,来源：NPRAAM-08-92,77,渣油加氢裂化,渣油沸腾床加氢裂化技术成为加工高硫、高残炭、高金属重质/超重质原油炼油厂的重要技术，工业应用也进入增长期；技术进展：提高加工能力；降低装置投资和操作费用；开发新型催化剂,78,埃尼公司悬浮床加氢裂化技术ETSETS可将非常规原油（如加拿大油砂）转化成馏分油而不产生燃料油，已在意大利南部埃尼公司的Taranto炼厂成功通过试验，一套100万吨/年的装置将于2012年在SanNazzaro炼厂投产。UOP公司悬浮床加氢裂化新技术SHC2007年推出的适于对加拿大、委内瑞拉、美国以及南美和中东地区发现的重质原油和油砂沥青进行改质生产轻馏分，与其他工艺组合后可以生产清洁汽油和超低硫柴油。Chevron公司悬浮床加氢裂化技术VRSHVRSH技术具有大幅提高由重质原油和超重原油生产汽油、柴油和喷气燃料收率的潜力。该工艺已在加利福尼亚州Richmond的Chevron研究中心的多套中试装置上成功通过各种原料的初步试验。Chevron公司计划在其Pascagoula炼厂建设一套半工业装置（20万吨/年），主要验证重质原油改质工艺的技术和经济可行性。,79,延迟焦化,全球新增焦化能力的主要地区：加拿大、委内瑞拉、美国委内瑞拉、加拿大焦化项目：超重油、油砂沥青改质美国焦化项目：采购低成本重质含酸原油加工，降低生产成本,80,装置规模和焦炭塔大型化最大装置：印度信任公司Jamnager炼厂675万吨/年，4炉8塔最大焦炭塔：加拿大Syncor油砂加工厂延迟焦化装置，4炉8塔,塔直径12.2米国内最大：中海惠州炼厂420万吨/年，2炉4塔，焦炭塔（直径9.8米）及焦化加热炉（热负荷达到137MW，预计2009年投产。处理原料灵活性提高灵活加工各种原料，包括直馏渣油、减粘渣油、加氢裂化渣油、裂解焦油和循环油、油砂、FCC油浆和炼油厂污油(泥)等60余种原料。处理原料油的康氏残炭质量分数(3.845)，API220。优化操作，提高液体产品收率提高焦化温度，降低压力和或循环比。普遍采用低压(0.1MPa)、高温(焦炭塔入口温度510)和低循环比(0.05)或超低循环比(0.01)操作。采用自动除焦技术、结焦抑制剂、急冷油和消泡剂等。日益重视含硫和高硫石油焦的利用高硫焦一般作为燃料，中硫焦用于制造炼铝工业电极，低硫焦用于制造冶金工业电极、石墨等。采用IGCC技术，利用石油焦生产合成气，实现汽电联产。,81,委内瑞拉四家超重油改质工厂超重油加工方案,注：委内瑞拉四家公司均采用稀释剂稀释超重原油后管输到改质工厂”的办法解决超重原油的输送问题。,超重油加工,82,Sincor公司超重原油改质工厂流程,83,提高馏分油（柴油）收率多产丙烯，补充丙烯需求催化原料预处理，提高FCC汽柴油质量清洁生产，减少排放,催化裂化,84,MILOS-FCC工艺优势,来源：NPRAAM-08-54,Shell多产中馏分油和低碳烯烃选择性工艺（MILOS）在常规催化裂化装置增加一根提升管催化汽油在新增提升管中裂化反应温度低，转化率低采用添加ZSM-5的常规催化裂化催化剂丙烯产率提高1倍，或柴油产率提高20%柴油十六烷值指数提高7个单位。,85,原料油加氢预处理,能直接得到超低硫催化汽油深度脱氮大幅度降低含氮量多环芳烃部分饱和提高汽油收率减少金属含量减少残炭含量,汽油产率提高6%9%液化气产率提高3%4%生焦量减少0.6%0.7%烟气中SOx和NOx减少90%催化剂寿命延长，消耗量减少可得到一部分柴油馏分,86,ChevronLummus等公司联合开发的ApART组合催化剂系统,1-加氢脱硫；2-加氢脱氮；3-多环芳烃加氢焦化蜡油ApART系统加氢处理在FCC预处理中的应用,1-加氢脱硫；2-加氢脱氮高压下用ApART加氢处理焦化重蜡油/减压蜡油混合油,87,重油加工组合工艺,三种重油加工组合工艺比较,88,渣油加氢-重油催化裂化组合工艺优势：投资低，汽油和馏分油产率大，年利润高，投资回收期短，能将原油中渣油最大量转化为运输燃料和化工用油；可以处理高硫、高残炭、高金属含量的中东高含硫原油的渣油。加氢后的常、减压渣油，可满足RFCC装置的进料要求，保持其催化剂活性，减少结焦，降低再生器负荷；加氢渣油用作RFCC进料，有利于降低FCC汽油的硫含量和烯烃含量，提高汽油辛烷值，可减少烟气排放中的SOx和NOx；轻油和LPG之和比延迟焦化-气化组合工艺高20个百分点，原油利用率提高；日本和中东一些国家大量采用该组合工艺，我国齐鲁石化、茂名石化和大连西太及建设中的海南炼油项目的加工流程均采用了类似的重油加工组合工艺。,89,小结加氢裂化是生产清洁燃料和多产化工原料的关键技术，将得到快速发展催化裂化仍是主要的重油加工技术之一，今后宜适度发展渣油加氢处理与催化裂化组合工艺是比较符合我国国情的高硫、劣质渣油加工加工方案延迟焦化能处理劣质原料，投资低，将发挥更大的重油/超重油加工优势,90,2)清洁燃料生产技术,Source:PetroleumEconomist，2007,中间馏分油和汽油的需求最高,油品需求现状和发展预测,91,高脱硫选择性、低辛烷值损失的催化汽油选择性加氢催化剂催化汽油加氢-脱硫-蒸馏组合技术醚化催化剂及工艺研究离子液体、固体超强酸烷基化技术烷烃异构化技术,满足国、国V排放标准的汽油,清洁汽油生产技术,92,汽油选择性加氢脱硫技术进展,Prime-G+、CDHydro/CDHDS技术工业应用最广泛的技术,93,清洁柴油生产技术,主要开发技术,劣质柴油深度脱硫、脱芳、提高十六烷值的催化剂和改质技术加氢改质生产轻石脑油、芳烃、高辛烷值汽油及高十六烷值柴油超低硫柴油生产成套技术开发,满足国、国V排放标准的柴油,94,柴油深度脱硫脱芳技术进展,95,丙烯供需差距加大,3)多产丙烯技术,来源：NPRA2005,96,97,催化裂化多产丙烯技术是投资最小、效益最好途径,来源：NPRA2008,98,催化裂化多产丙烯技术各专利技术特点比较,99,OCT技术占有100%的复分解技术市场,在OCT工艺过程中，乙烯及循环乙烯与丁烯及循环丁烯混合并预热后，进入歧化固定床反应器，采用氧化钨催化剂在305气相高温下，丁烯转化率通常为60%70%，丙烯选择性约92%。尽管OCT技术反应温度较高，但对原料要求较低，催化剂可再生，且工艺较成熟。如果将OCT装置与石脑油裂解装置结合在一起，可使丙烯/乙烯产品的产出比达到1.1:1，提高生产的灵活性。已有13套工业生产装置，装置生产能力超过400万吨/年丙烯。阿联酋阿布扎比聚合物公司（Borouge）在建的150万吨/年乙烯裂解装置结合75.2万吨/年OCT装置，是世界最大的OCT装置，预计2010年投产上海赛科90万t/a乙烯装置与1套OCT装置结合,100,OCT工艺流程,OlefinConversionTechnologyProcessFlowSchematic,101,石脑油裂解装置与OCT装置结合后的经济性比较,来源：,102,全球丙烯的生产能力增长速率远低于需求增长速率，并且供需差距逐年加大利用催化裂化装置多产丙烯技术和以丙烯为目的产品的工艺技术具有很大的发展潜力OCT技术与石脑油裂解装置结合在一起，可提高生产的灵活性近几年，甲醇制烯烃技术发展较快，从化工原料替代角度出发，应关注甲醇制丙烯技术,小结,103,4)润滑油石蜡沥青生产技术,润滑油基础油高压加氢技术加氢异构脱蜡生产润滑油基础油催化剂废润滑油再生成套技术开发润滑油添加剂及新产品开发及应用润滑油评价方法及标准研究,高档润滑油,104,节能环保道路沥青高性能乳化沥青粉生产改性沥青改性乳化沥青,高档沥青,石蜡/微晶蜡加氢精制双催化剂石蜡造粒技术,优质石蜡产品,105,1、聚乙烯催化剂的进展,传统的齐格勒-纳塔（Z-N）催化剂一直在不断发展，仍是需求量最大的聚乙烯催化剂，占聚乙烯催化剂的主导地位。Basell公司2005年推出气相法PE生产用Z-N钛系新催化剂AvantZ230，与绝大多使用氧化硅为载体的气相法PE催化剂不同的是采用氯化镁载体，使其更为稳定。采用该催化剂可生产LLDPE、MDPE和HDPE。LLDPE薄膜光学性好、强度高、可溶出物含量低。,5)聚烯烃技术,106,茂金属和其他单中心催化剂（SSC）对市场的渗透程度仍比较有限，短期内不会成为主流催化剂。近几年，世界上许多公司都致力于这一领域的研究开发，处于领先地位的有Univation、ExxonMobil、Dow、Nova等公司。已工业化的主要有Univation公司的XCATTM，包括XCAT-HP和XCAT-EZ，前者用于生产高性能PE产品，后者用于生产易加工的LLDPE。目前使用XCAT的有Braskem公司、ExxonMobil公司、NUC公司、Titan公司、Westlake公司和大庆石化公司。,107,采用不同技术的现有装置生产能力,采用不同工艺的现有装置生产能力,聚乙烯LLDPE/HDPE切换工艺技术,Source：.NexantChemSystems:PolyolefinsPlanningServicesTechnologyReview，June2005,108,采用不同工艺的现有装置生产能力,采用不同技术的现有装置生产能力,聚乙烯HDPE（专用）工艺技术,Source：.NexantChemSystems:PolyolefinsPlanningServicesTechnologyReview，June2005,109,2006年，Basell公司采用新SpherileneS技术将其在德国Wesseling的8万t/a的LDPE装置转为10万t/a的LLDPE或HDPE装置。新工艺的特点是投资和操作成本低，可靠性高，灵活性大，开工率和单体效率高，可在HDPE和LLDPE产品间灵活切换。新Spherilene技术可设计为一台反应器（SpherileneS）或两台串联气相反应器（SpherileneC），只采用AvantZ系列催化剂，就可生产双峰PE等全部范围的线性系列产品。,聚乙烯气相法工艺不断改进,110,聚乙烯Spherilene气相聚乙烯工艺流程,111,单反应器工艺是生产双峰聚乙烯产品的发展方向,2006年Univation技术公司的单反应器工艺实现工业化,来源:,112,基于双峰聚乙烯技术的多峰聚乙烯技术,2005年Borealis公司推出的最新一代技术BorstarPE2G新工艺利用该公司的茂金属单中心催化剂技术和多相反应器工艺,生产工序简单安全,催化剂运输和使用方便,生产过程能耗降低7%,装置生产能力大，可以按性能要求“定制”多峰PE树脂。已用于奥地利Schwechat35万t/a的装置，生产常用软包装和工业用树脂。还能生产PE100级牌号,管材裂缝增长慢,寿命长。,113,聚乙烯装置进一步趋向大型化,目前聚乙烯世界级装置的能力为40万-45万吨/年。2007年11月Univation公司宣布，ExxonMobil化工公司在新加坡新建的两套65万吨/年的聚乙烯装置将采用UNIPOL聚乙烯工艺技术。迄今为止，这两套装置将是全球在建的最大单系列聚乙烯生产线。,114,开发具有高活性、可控制产品形态、可调节平均分子质量并控制分子量分布的高效催化剂将成为世界PE催化剂的发展趋势气相法工艺不断改进，成为近期及未来一段时期的主流单反应器工艺是生产双峰聚乙烯产品的发展方向层出不穷的新产品拓宽了PE的应用领域装置进一步趋向大型化随着环保意识的加重，清洁化PE工艺越来越受到人们的重视,聚乙烯小结,115,MillionMetricTons,2006,2011,2、聚丙烯市场需求预测,来源：CMAI,Globalpolyolefins,2007,116,聚丙烯催化剂进展,117,Basell公司开发了以二醚和琥珀酸酯为内给电子体的第五代Z-N负载催化剂。其中以琥珀酸酯为内给电子体的新型Z-N负载催化剂与第四代催化剂相比，产率可提高40%-50%。用这种新催化剂生产的低熔体流动多相共聚物具有更高的刚性和抗冲击性能，并且可适用于本体(液相)法、气相(搅拌或流化)法、淤浆法和大部分本体-气相组合法工艺。2007年6月Basell公司宣布其第五代聚丙烯催化剂AvantZN在中海壳牌24万t/a的聚丙烯装置上工业化。,聚丙烯催化剂进展,118,ExxonMobil公司采用双茂金属催化剂在单反应器中制备了双峰分布的丙烯-乙烯共聚物，其加工温度范围大约为26，比常用的聚丙烯共聚物的加工温度范围(约15)宽，克服了单峰茂金属聚丙烯树脂加工温度范围窄的缺点，在生产BOPP薄膜时拉伸更均匀且不易破裂，可以在低于传统聚丙烯的加工温度下生产性能良好的聚丙烯薄膜。,聚丙烯催化剂进展,119,来源：.NexantChemSystems:PolyolefinsPlanningServicesTechnologyReview，June2005,采用不同工艺的现有装置生产能力,采用不同技术的现有装置生产能力,Spheripol本体法工艺占第一位，但目前人们关注点是气相Spherizone工艺,聚丙烯,120,相对于Spheripol工艺，Spherizone工艺具有操作灵活性高、产品范围宽、更安全可靠等优点。由于不需要处理液体物料，反应器下游设施明显减少，降低了投资和操作成本；丙烯在聚合部分的停留时间短，只相当于Spheripol工艺的60%，降低了牌号切换的成本。2003年Basell公司开始对外发放Spherizone工艺许可证，自2004年以来已有11套生产装置（生产能力为300多万吨）采用该工艺，其中包括Basell公司和Sahara石化公司在沙特建设的45万吨/年PP装置，大庆炼化30万吨/年聚丙烯装置。,聚丙烯Spherizone工艺,121,122,高熔体强度聚丙烯高结晶度聚丙烯高抗冲聚丙烯无规聚丙烯高透明性聚丙烯间规聚丙烯聚丙烯共聚物,聚丙烯高性能产品的开发,123,高熔体强度聚丙烯（HMSPP）泡沫材料在包装、汽车工业及食品应用方面对传统的泡沫材料产生强有力的挑战。Borealis公司2005年推出了DaployWB260HMS高熔体强度聚丙烯，代表了HMSPP的一个突破性进展。可用标准的泡沫挤出机械加工生产，它具有比传统的HMSPP更宽的气泡温度区间。在Daploy中使用了Borealis公司的化学改性专利技术，在基础聚合物骨架上结合了长支链，使得PP同时具有高熔体强度和延展性。同时，柔软性更高。这一系列的所有起泡材料都可循环利用。,聚丙烯高性能产品,124,PP的年均需求增长速度强劲，高于PE年均增长速度，达到6.2%催化剂研发侧重于提高产品的综合性能和改进生产的经济性多区循环反应器（MZCR）技术（Spherizone）新工艺正挑战居第一位的本体法Spheripol工艺高附加值、高性能产品的开发成为提高竞争力的一个重要手段,聚丙烯小结,125,6）合成橡胶生产技术及产品开发,丁苯橡胶成套技术及新产品聚丁二烯橡胶成套技术及新产品锂系催化剂高分子聚合物丁腈橡胶成套技术及系列产品异戊橡胶成套技术及系列产品丁基橡胶成套技术及系列产品乙丙橡胶成套技术及系列产品合成橡胶加工应用研究,合成橡胶生产,126,7）炼化优化技术,重油优化轻烃优化氢气系统优化能量系统优化蒸汽优化,127,重油优化,实施减压深拔，提高焦化原料苛刻度优化催化裂化原料，降低催化原料硫含量和残炭，减少后加氢和生焦率提高催化裂化掺渣比，减少外销直馏渣油焦化装置提负荷：缩短生焦周期、降低循环比,128,轻组分资源优化,干气组分的优化利用氢气提浓干气制氢乙烯回收干气制乙苯液化气组份烷基化碳4烃的优化利用石脑油组份初馏点与苯回收馏程与芳烃宜芳则芳、宜烯则烯,129,氢气优化,氢气资源选择优化充分利用化工、合成氨氢气煤制氢重整氢气体制氢干气回收废氢回收制氢原料优化气体化氢气管网优化组份与浓度氢气夹点分析,130,能量系统优化,装置运行优化热联合供料换热网络优化低温余热回收与综合利用汽电联产与选择优化设备管理优化加热炉换热器在线清洗烟机、透平、压缩机电气运行优化能量管理系统,131,蒸汽系统优化,管网优化乏汽回收减温减压治理原油罐区加热透平效率、驱动方式优化选择管线保温治理工艺用汽优化工艺管线伴热与疏水器管理在线模拟优化,132,主要内容,一、中石油炼化生产技术现状二、炼化技术发展趋势三、形势四、炼化生产技术工作的目标与任务,133,三、形势,石化行业特点经济全球化节能减排与低碳经济中东石化业迅猛发展与Reach法规产业结构调整城市化与区域经济成品油定价机制公司对炼化业务的定位,134,石化行业特点,关系国计民生的基础行业，与经济发展速度、经济结构、区域经济关系密切，与汽车、交通运输、电力等行业高度相关。需求决定型行业，这种传统型行业是供应链下游用户起支配作用。市场需求决定着上游企业生产结构和企业布局。营销渠道、产品成本以及对市场的适应能力是决定下游企业竞争实力的关键基本需求经济全球化人口“红利”。,135,国际能源机构（IEA）：2009年全球石油需求为8470万桶/日，比上年下降1.1%。预期中国2009年石油需求增长率为0.7%(不到近几年水平的20%)。美国能源情报署（EIA）：2009年全球石油需求量将比去年减少81万桶/日，至8510万桶/日，降幅为0.9%，为1983年以来首次出现下降。欧佩克：2009年石油需求估计数减少到8513万桶/日，比上年下降0.7%。,Source：IEA,世界需求下降，但中国需求仍有望保持较好的增长,136,中国需求仍有较大增长空间,在世界经济形势普遍下滑的情况下，中国政府提出GDP增速力保8%，以4万亿元投资拉动内需，必将带动能源和石化产品消费的增长。中国产业结构调整，汽车、航空、电子、IT、建筑等行业快速发展，对石化行业起到了拉动作用，尤其是在合成材料领域。,据商务部消息，2008年我国生产汽车934.5万辆，同比增长5.2%，超过美国的868.1万辆位居世界第二。日本生产汽车1156.4万辆，同比减少0.3%。,中国历年汽车产量（万辆）,137,带头产业与高增长群,原始动力,全球化,带头产业,汽车房地产基础产业基础设施电子信息,下游产业服务重点转移,传统：纺织、服装、制鞋、家电、玩具等,未来：建筑、燃气、电力、高档包装等,138,经济全球化,经济全球化；地球村；生活方式改变，需求同一性与多样化。发达国家把制造业转移到中国，已成为“世界制造中心”，在承接转移的同时也承接了消耗的资源，使中国成为了全球能源和原材料的消费中心。从这个意义上讲，中国所消耗的能源、原材料多数是被全世界消耗了。中国不可能以自己一国的能源、原材料消耗去支撑世界经济的发展，必须树立起利用世界资源为世界经济服务的新观念，因此炼化产业发展及布局要综合考虑世界资源来源及消费市场需求。就目前而言，我们的化工产品虽然面向国内市场，但下游客户尤其是高端客户很多属外向企业，必须及时跟踪欧美日等发达国家标准，防止由于技术壁垒使高端产品销售受阻。,139,近年，中东产油国已经从原油、天然气出口依赖型经济转向政府主导下积极发展以实现有效利用资源、产业结构多样化为目标的工业化道路，各国纷纷建设出口主导的石化装置。中东已成为世界乙烯产能增长最快的地区。2003年-2008年间，世界乙烯年均增长速度为2.9%，而中东年均增长率达到13%。根据发展计划，12年前中东乙烯产能增加1320万吨/年，达到3095万吨/年。,中东石化业迅猛发展,资料来源：Oil&GasJournel,中东主要乙烯扩能计划,140,以聚烯烃为例，由于产能的快速发展，预计到2012年，中东将成为世界聚烯烃行业的第一大产能过剩地区。,中东石化产能的快速增长对世界石化行业造成巨大冲击,资料来源：CMAI,141,未来HDPE市场竞争将有所增加，HDPE产能过剩量将由2007年445104t/a增到652104t/a，产能过剩系数将由14%提高到16%，装置开工率将低于目前87%的水平。,HDPE市场竞争格局变化,资料来源：CMAI,142,未来世界PP市场竞争程度将明显增加，产能过剩量将由2007年470104t/a增加到996104t/a，过剩系数将由11%提高到17%，装置开工率将由目前的90%下降到约85%。,PP市场竞争格局变化,资料来源：CMAI,143,中东石化工业具有原料来源渠道多、数量丰富、价格低廉、装置规模大、技术管理水平起点高的特点，生产成本具有较明显的优势。以华东沿海为目标市场的到岸成本作比较，乙二醇相对我国沿海企业成本优势近2000元/吨，聚乙烯（乙烷原料）成本优势约2800元/吨。,中东石化产品具有显著优势,中东石化产品影响程度排序,144,中东乙二醇对我国市场的影响已比较明显,（1）我国进口中东产品产量迅速增加。我国进口中东乙二醇数量从2003年的60万吨，增加到2007年的194万吨，增加2.3倍；中东产品占我国进口产品的比例已由23%提高到40%。,145,（2）数量上看中东新增产量全部投放中国。2003年-2007年中东乙二醇出口增量为124万吨，而同期出口到我国的增量为130万吨，从数量看增量全部投放中国。中东乙二醇出口到我国的比例由22%增加到50%。,146,（3）造成国内乙二醇产品价格大幅下滑。乙二醇早在2008年10月金融危机爆发前，原油价格仍然维持100美元/桶左右时，已经开始了价格大幅下滑。2008年，国内乙二醇行情由从年初的最高点12625元/吨一路下挫，10月价格跌至5000元/吨，12月跌至3200元/吨，跌幅近75%。（4）国内不少乙二醇生产企业出现经营困难、停工或限产。2008年10月份，扬巴关停南京30万吨装置检修；中石化上海10月重启22万吨装置的同时，关停38万吨装置；茂名10.5万吨装置11月份维持80%的开工率；燕化削减7万吨装置开工率。,147,2003年2008年我国聚乙烯进口情况,2009年以前，我国聚乙烯年度进口数量相对稳定，并且在2006年2008年间，随着国内大型乙烯装置的投产，聚乙烯进口总量出现回落、进口依存度不断降低，总体看2003年2008年间我国聚乙烯进口量保持在460520万吨之间。2005年2008年我国从中东进口聚乙烯数量维持在100140万吨之间，占我国进口聚乙烯总量的25%左右。,2005年2008年我国从海合会及伊朗进口聚乙烯情况,中东聚乙烯对我国市场的影响初步