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文档简介
我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势StartHere主讲人:毛莲花指导老师:刘波教授炼油的主要工艺我国炼油工业的分布炼油工业的现状及开展趋势一、炼油工业的分布我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势1、炼油工业炼油工业是以石油为原料生产汽油、煤油、柴油等石油产品的能源产业。目前我国的炼油工业包括中国石油化工总公司、中国石油天然气总公司和地方所属的炼油工业三大局部,形成了以中国石油化工总公司的炼油业为主、中国石油天然气总公司和地方炼油业为辅的中国炼油业根本格局。炼油能力是一个国家工业化水平与能源保障水平的重要衡量标志,截至2009年底,我国的原油一次加工能力达4.77亿吨,居世界第二,其中,两大集团凭借27%的炼厂数量占据全国76%的炼油能力。我国的原油加工能力主要集中在华东、东北、华南地区,这三大地区分别约占全国炼油能力的32%、21%、15%。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势2、我国的炼油工业的分布状况我国炼油布局遵循靠近资源地、靠近市场、靠近沿海沿江建设的原那么,形成以东部为主、中西部为辅的梯次分布。中国石油的炼厂主要分布在东北和西北地区,但这些区域不是成品油的主要消费区。中国石化炼厂那么主要分布在油品消费高度集中的华东和中南地区,所产的成品油根本可在其传统销售区域消化。地方炼厂那么主要分布在山东及陕西地区,成品油资源除局部交中国石油、中国石化两大集团销售外,其余自行销售。我国成品油目前总体的主要流向大致呈“北油南运”、“西油东调”的格局。炼油工业的分布明细我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势
有14家主要炼厂,其中12家炼厂隶属于中石油集团,另外喇嘛甸炼厂和沈阳蜡化隶属于中国中化集团。黑龙江省:大庆石化、大庆炼化、大庆精细、喇嘛甸炼厂、哈尔滨石化吉林省:吉林石化辽宁省:抚顺石化、沈阳蜡化、辽河石化、辽阳化纤、锦州石化、锦西炼化、大连石化东北地区
有10家主要炼厂,多隶属于中石化,其中大港油田和华北石化隶属于中石油,中捷石化隶属于中海油北京:燕山石化天津:天津石化和大港油田河北:石家庄炼厂、华北石化、沧州炼厂、中捷石化河南:洛阳石化、南阳炼厂、中原油田华北地区我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势有40余家炼油厂和化工企业供给液化石油气,其中5家炼厂隶属于中石化,6家炼厂隶属于中国中化集团,3家炼厂隶属于中海油济南:济南炼油厂、济南蓝星石油化工、长城炼厂青岛:青岛石化、青岛炼化、安邦石化、潍坊:高密永辉、弘润石化、昌邑石化、寿光鲁清、寿光中信、寿光天健、寿光联盟东营:胜利稠油厂、垦利石化、利津石化、海科集团、石大胜华、华星石化、广饶石化、富海石化、齐发化工、博源石化、中海化工、仕通化工、神驰化工滨州:中海沥青(滨州石化)、京博石化、滨州裕华、滨州大有淄博:齐鲁石化、金诚石化、汇丰石化、临淄石化、高清宏远东明:东明石化、东明恒大、东明圣世、玉皇武胜德州:恒源石化、壹诺精细日照:日照源丰、日照晨曦山东地区我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势
有11家主要炼厂,其中一家隶属于中海油江苏:金陵石化、扬子石化、扬州石化、扬州实友、泰州石化、清江石化、盐城石化、新海化工上海:高桥石化、金山石化浙江:镇海炼化、杭州炼厂福建:福建联合石化华东地区
有6家主要炼厂,均隶属于中石化湖南:长岭炼化、岳阳石化湖北:荆门石化、武汉石化、湖北金澳、九禾通源、湖北三宁江西:九江石化安徽:安庆石化、宣城华利化工沿江地区我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势
有6家主要炼厂广东:广州石化、茂名石化、湛江东兴、惠州中海油广西:广西东油海南:海南炼化华南地区
有18家主要炼厂,多隶属于中石油,其中2家隶属于中石化新疆:塔河石化、独山子石化、克拉玛依炼厂、塔里木油田、吐哈油田、乌鲁木齐石化青海:格尔木油田甘肃:兰州石化、玉门炼化、庆阳石化宁夏:宁夏石化、宝塔石化、宁鲁石化陕西:延安炼厂、永坪炼厂、榆林炼厂、西安石化、咸阳助剂四川:南充炼厂西部地区我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势3、我国前十大炼油企业简介〔1〕、大连石化(隶属中国石油)中国石油天然气股份大连石化分公司〔简称大连石化〕是中石油天然气集团公司所属大型炼油化工生产企业,现有炼油生产装置48套,化工生产装置7套。位于辽宁省大连市,海陆运输方便。年原油一次加工能力千万吨以上,能生产汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、苯类、聚丙烯、细旦纤维、EPS等石化产品200多种,是我国目前最大的炼油生产基地和重要的石化产品出口和转运基地,有多种高标号、环保型产品销往国际市场。2003年加工原油927万吨,实现销售收入217亿元。2004年加工原油1200万吨,首次突破千万吨大关,是中国石油天然气集团公司首个千万吨级炼油厂,实现销售收入326亿元;2005年加工原油1107万吨,实现销售收入372亿元,2010年,大连石化炼油能力到达2050万吨,位居全国第一,相比2005年的1050万吨增长近一倍。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔2〕、镇海炼化(隶属中国石化)中国石油化工股份镇海炼化分公司〔简称“镇海炼化”〕是中国石化旗下的骨干企业,前身为始建于1975年的浙江炼油厂,位于浙江宁波镇海区。目前,镇海炼化拥有2300万吨/年原油加工能力、60万吨/年尿素、100万吨/年芳烃、20万吨/年聚丙烯生产能力,为华东乃至全国最大的炼化一体化炼厂,是中国最大的原油加工基地、进口原油加工基地、含硫原油加工基地、成品油出口基地和重要的原油集散基地之一。镇海炼化主要生产和销售各种规格的本公司主要生产及销售石油产品〔包括汽油、柴油、煤油、燃料油、石脑油、溶剂油〕、中间石化产品〔包括苯、甲苯、混二甲苯、邻二甲苯及丙烯、聚丙烯〕、尿素以及其它石化产品〔包括液化气、沥青及石油焦〕。其中,汽油、柴油、航空煤油为该公司三大产品,出口美国、日本、印度、韩国、新加坡等国及香港、台湾等地区。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔3〕、天津石化(隶属中国石化)天津石化是隶属于中石化的国家特大型炼油、乙烯、化工、化纤联合企业,成立于1983年12月28日。位于天津市滨海新区,东临渤海油田,南靠大港油田,占地面积13.24平方公里,地理位置优越,海陆运输方便。公司拥有的主要生产装置:炼油23套,化工21套,化纤3套。原油综合配套加工能力1250万吨/年,乙烯120万吨/年〔含合资公司〕,为华北地区最大的炼油基地、国内最大的乙烯生产基地之一,所加工的国内原油主要来自陆上的大港油田。对二甲苯38万吨/年、PTA34万吨/年、聚酯20万吨/年;原油储存能力27万立方米。主要产品有清洁汽油、煤油、轻柴油、液化气、石油焦、乙烯、丙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧乙烷、乙二醇、对二甲苯、精对苯二甲酸、石油苯、聚酯、涤纶短纤等石油炼制、化工、化纤三大类我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔4〕、上海石化(隶属中国石化)中国石化上海石油化工股份〔简称上海石化〕是中国石油化工股份的控股子公司,位于上海市金山区,是华东地区重要的炼化一体型企业,也是目前中国最大的集油、化、塑、纤为一体的综合性石油化工企业之一,还是中国重要的成品油、中间石化产品、合成树脂和合成纤维生产企业,我国目前最大的乙烯生产商。上海石化的前身是创立于1972年的上海石油化工总厂。上海石化的开展经历了五个阶段的大规模集中建设,至2010年底,已具有一次加工原油1400万吨/年、乙烯84.5万吨/年、有机化学品429万吨/年、合成树脂97万吨/年、合纤原料114万吨/年、合纤聚合物59万吨/年、合成纤维34万吨/年的生产能力,全部加工进口原油。上海石化的主要产品分为四个大类,其中石油产品包括:汽油、柴油、航空煤油、液化石油气等;化工产品包括:乙烯、丙烯、丁二烯、纯苯、甲苯、对二甲苯、精对苯二甲酸、丙烯腈、乙二醇、环氧乙烷、醋酸乙烯、碳五等;合成树脂及合纤聚合物产品包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇等;合成纤维产品包括:腈纶短纤维、腈纶毛条、涤纶短纤维、涤纶工业长丝等。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔5〕、茂名石化(隶属中国石化)茂名石化为国有特大型综合性石油化工企业,位于广东省茂名市,濒临南海,面向东南亚,背靠大西南,创立于1955年,现为我国生产规模最大的石油化工生产企业。茂名石化拥有70套主要炼油、化工生产装置,1座动力厂,还有港口码头、铁路运输以及完善的管道、海上原油接卸等储运设施。原油加工能力1350万吨/年,乙烯生产能力100万吨/年,是我国首家炼油加工能力到达千万吨级的炼油厂,是华南地区第一大炼厂,主要加工进口中东高硫原油,成功首炼科威特原油,加工原油种类到达85种,居国内首位。其成品油主要销往中国西南和华南地区,茂名石化2005年原油的实际加工量排名全国第二。该企业主要生产汽油、煤油、柴油、润滑油、溶剂油、石脑油、沥青、乙烯、甲苯、聚丙烯、乙二醇、苯乙烯、丁苯橡胶、SBS等30多类石油化工产品,是国内最完善的燃料—润滑油—化工型炼油厂。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔6〕、金陵石化(隶属中国石化)金陵石化,位于南京市东北郊栖霞区,是现代化程度较高的国家特大型石油化工联合企业,主要从事石油炼制及石化产品的加工生产和销售。拥有炼油、化肥、热电等40余套大型生产装置,原油综合加工能力到达了1300万吨/年,进口原油占原油加工量的2/3,是国家指定的加工含硫原油的基地之一,成为中国石化股份公司千万吨级原油加工基地之一,该公司是我国最大的洗涤剂原料和苯酐生产基地,拥有30万吨/年烷基苯、10万吨/年苯酐的生产能力。金陵分公司生产石油产品近70种,是华东及沿江地区汽油、煤油、柴油、燃料油、石油焦、液态烃、石油苯等产品的主要供给商,同时也是为南京周边地区的乙烯、烷基苯、化肥、PTA、PP等生产企业提供原料的重要基地。产品除供给华东地区外,还远销全国各地,并出口石脑油、航煤、汽油、石油焦至韩国、朝鲜、日本、印度、香港、东南亚等30多个国家和地区。公司还生产销售200号液体石蜡、烷基苯、苯酐、邻苯二甲酸二辛酯、硫磺等产品,其中具有竞争力的拳头产品是烷基苯、苯酐、邻苯二甲酸二辛酯和硫磺。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔7〕、广州石化(隶属中国石化) 中国石油化工股份广州分公司是华南地区最大的现代化石油化工企业之一。该企业位于广州市黄埔区,地处中国经济开展迅速的珠江三角洲中心,毗邻港澳,水陆交通十分便利,拥有明显地缘经济优势。广州分公司由炼油、乙烯主业组成,现有年综合加工原油1320万吨、生产乙烯22万吨的能力,全部加工进口原油。目前炼厂加工的原油品种多为中东原油,炼厂生产的汽柴油全部供给广东市场。石油化工主要生产装置50套。现为国内首家全部加工进口原油企业。主要产品有汽油、柴油、航空煤油、石脑油、重油、溶剂油、液化气、道路沥青、石油焦、硫磺、纯苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁二烯、丙丁烷、己烷油、工业气体等60多种;固体塑料产品主要有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯三大类160多个牌号。产品销售网络覆盖整个华南地区,局部产品出口港澳和东南亚。2010年,广州分公司全年加工原油1176.72万吨,生产乙烯22.46万吨。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔8〕、福建炼化(隶属中国石化)福建石化集团公司是由中国石化股份公司和福建省石油化学工业公司各出资50%合资建设的石化企业,福建炼化目前的原油加工能力为400万吨/年,以加工进口中东原油为主。150万吨/年的催化裂化装置是福建炼化唯一的一套催化裂化装置。福建炼化隶属中石化,是我国东南地区重要炼厂。主要从事炼油化工的投资、贸易,化工产品的生产、经营和科研、设计等业务,生产经营四大类二十多种产品,如聚氯乙烯、烧碱、氯气、漂白粉、环氧丙烷、聚醚、电石、尿素、双氰胺、白碳黑、三聚氰胺、溶解乙炔等.其福建联合石化公司是国内最大的中外合资大型石化企业之一,现有原油加工能力1200万吨/年,居国内第8位;乙烯生产能力80万吨/年,每年可生产高品质的成品油713万吨、聚烯烃产品132万吨、对二甲苯70万吨、苯27万吨、12万吨丁二烯等,合计商品量1015万吨,年销售收入超700亿元。控股的福建湄洲湾氯碱工业是目前福建省最大的聚氨酯原料生产基地,拥有10万吨/年烧碱、5万吨/年聚醚、4万吨/年环氧丙烷、4万吨/年1,4-丁二醇、5万吨/年盐酸以及液氯、漂白粉、次氯酸钠、医用氧气等化工产品生产能力,年销售收入近20亿元。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔9〕、惠州石化(隶属中国海油)惠州炼油工程主要生产优质汽煤柴油(730万吨/年)、乙烯裂解料(150万吨/年)等石化产品。炼厂投产所需的原料将主要来自于中海油自产的原油,生产的油品一局部外销,自己的加油站也将消化一局部。
我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔10〕、高桥石化(隶属中国石化)高桥石化成立于1981年11月,是我国第一个跨行业、跨部门的特大型经济联合体,隶属于中国石油化工集团公司。公司位于浦东新区,占地面积4.2平方公里,共有75套生产装置,主要加工进口中轻质油,国内油主要加工大庆油和海洋油。主要产品有汽油、航空煤油、柴油、润滑油根底油、石蜡、合成橡胶、有机化工原料、合成塑料以及精细化工产品等,是目前中石化下属炼厂中批量生产清洁柴油和98#汽油的少数几家炼厂之一。公司拥有炼油能力1130万吨/年、化工产品生产能力100万吨/年。其中,DCP〔过氧化二异丙苯〕是全球最大的生产商,销量占全球市场的50%以上;聚醚是全国最大的生产基地;苯酚丙酮、橡胶装置规模国内名列前茅。公司已根本建成千万吨级炼油加工基地、成品油出口基地、清洁能源生产基地,是中国石化系统的骨干生产企业、上海市的重要能源生产基地.我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔11〕、此外还有:中国石油兰州石化(1050万吨/年);中国石油抚顺石化(1000万吨/年);中国石化燕山石化(1000万吨/年);中国石化齐鲁石化(1000万吨/年);中国石油大连西太平洋石油化工(1000万吨/年);中国石油独山子石化(1000万吨/年);中国石化青岛石化(1000万吨/年);中国石油广西石化(1000万吨/年);中国石化扬子石化(950万吨/年);中国石化海南石化(800万吨/年)。二、炼油工业与技术我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势1、石油及石油炼制工业〔1〕、定义石油:气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然性状。原油:石油的根本类型,常压下呈液态,其中也包括一些非烃类组分。天然气:石油的主要类型,常温常压下呈气态,在地层条件下溶解于原油中。因此,石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说的原油、天然气、伴生气、凝析油等。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势原油的成分:原油通常包含成千上万种从C1到C200的烃类混合物。烷烃或异构烷烃{原油组成环烷烃或芳香烃我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔2〕、何谓石油炼制石油炼制是我国石油化学工业的组成之一,炼油工艺一般是指将原油加工成各种燃料〔汽油、煤油、柴油〕、润滑油、石蜡、沥青等石油产品或石油化工原料〔如正构烷烃、苯、甲苯、二甲苯等〕的工艺过程。石油炼制一般的过程是先将原油切割成各种不同沸程的馏分,然后将这些馏分或者按照产品规格要求,除去其中的非理想组分和有害杂质,或者经过化学转化形成所需要的组分,进而加工成产品。石油化学工业石油炼制石油化工以石油为原料生产各种石油产品以乙烯、丙烯为原料生产三大合成材料(塑料、合成橡胶、合成纤维)和根本有机原料我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔3〕、石油炼制工艺我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势
2、炼油主要工艺我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔1〕、石油蒸馏过程炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的别离问题,蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现的别离手段。几乎所有炼油厂中原油的第一个加工过程就是原油蒸馏〔称为龙头〕,主要采用常减压蒸馏,所谓原油一次加工,主要指原油蒸馏。一次加工包括三个工序:原油的脱盐、脱水;常压蒸馏;减压蒸馏。原油的脱盐、脱水又称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐〔主要是氯化物〕、带水〔溶于油或呈乳化状态〕,可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。常用的方法是加破乳剂和水,使油中的水聚集,并从油中分出,而盐份溶于水中,再加以高压电场配合,使形成的较大水滴顺利除去。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势常减压蒸馏是原油加工的第二道工序,是将原油进行初步的处理、别离,为二次加工装置提供合格的原料。常减压蒸馏装置的构成一般包括电脱盐、常压蒸馏、减压蒸馏三局部有些装置还有航煤脱硫醇、初馏塔等局部。常减压蒸馏主要产品:常压系统:石脑油、重整原料、煤油、柴油等产品减压系统:润滑油馏分、催化裂化原料、加氢裂化原料、焦化原料、沥青原料、燃料油等初馏塔常减压装置常压塔减渣(催化、焦化)减压塔煤油柴油加氢裂化催化裂化原油加热炉加热炉根据原油中各组份的沸点不同,将混合物切割成不同沸点的“馏份”。根据压力越低油品沸点就越低的特性,采用抽真空的方法,使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势三段汽化的常减压蒸馏工艺流程我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔2〕、热加工过程热加工过程是指利用热的作用使油料发生化学变化以到达加工目的的工艺方法。石油馏分及重、残油在高温下主要发生两类反响:裂解反响〔吸热〕、缩合反响〔放热〕烃类的异构化反响和烯烃的叠合反响,在没有催化剂的条件下一般很少发生。炼油工业:主要有热裂化、减粘裂化和焦炭化等热加工装置,主要限于渣油的加工,目的和反响深度不同。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势①、减粘裂化减粘裂化的目的是最大限度地降低渣油粘度,以节省燃料油调合时所需掺入的轻质油品,从而增加炼厂的轻质油收率。减粘裂化是一种轻度热裂化的热转化工艺,早期的减粘裂化工艺流程与热裂化相似,反响物料在反响器内由上向下流动,反响温度高,停留时间长,开工周期短。上世纪70年代,开发成功上流式反响器,反响物料在反响器内由下向上移动,是一种低温〔420~450℃〕,长停留时间的液相反响,反响器内设有筛板可减少返混。减粘裂化汽、柴油的产率很低,而且质量较差,都必需经过加氢精制。由于燃料油的需求减少,新建的减粘裂化装置很少,只有欧洲的炼厂,减粘裂化装置的加工量较大。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势减粘裂化工艺流程我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势②、延迟焦化焦化是以贫氢的渣油为原料,在高温下进行深度热裂化和缩合反响的热转化过程,其目的是为了提高轻质油收率和生产优质石油焦。在炼油厂中采用的焦化工艺目前有延迟焦化,流化焦化和灵活焦化三种,但占主要地位的是延迟焦化,到2008年,我国炼厂只有延迟焦化工艺,其产能已达4800万吨/年,最大的装置规模已达420万吨/年。延迟焦化的主要操作条件是:原料加热后温度约500℃,焦炭塔在稍许正压下操作。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势延迟焦化工艺流程原料缓冲罐
汽油〔去精制〕柴油〔去精制〕蜡油〔去加氢裂化〕焦化装置分馏塔焦炭塔加热炉渣油石油焦原料油加热到一定温度后可进行裂解和缩合反响,生成气体、汽油、柴油、蜡油和循环油等,反响生成的固体产品石油焦沉积在焦炭塔底部。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔3〕、催化裂化工艺催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重油轻质化的核心工艺。肩负着我国80%以上汽油与30%以上柴油的生产任务。催化裂化是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段。催化裂化原料:重质馏分油〔减压馏分油、焦化馏分油〕、常压重油、减渣〔掺一局部馏分油〕、脱沥青油。催化裂化工艺由三局部组成:原料油催化裂化、催化剂再生、产物别离。催化裂化所得的产物经分馏后得到产品分布及特点:气油:产率10%~20%,主要包括C3C4,烯烃含量较高汽油:产率30%~60%,ON高,RON可达90左右柴油:产率0%~40%,ON较低,需调和或精制油浆:产率0%~10%焦炭:产率5%~10%,原子比大约是C:H=1:0.3~1我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势与热裂化相比,催化裂化具有以下明显优点:汽油产品的辛烷值高〔RON88~92〕,氧化安定性好反响速度快气体产品中C1、C2烃类少,C3、C4产率高,可作为烷基化、醚化和化工产品的原料多,全球约有1/3的丙烯来自催化裂化装置。反应器分馏系统稳定系统取热器催化裂化装置液化气汽油柴油去加氢精制油浆(焦化)原料主风烟机在催化剂的作用下,大分子变成小分子,一局部缩合成焦炭。催化剂上的焦炭经烧焦恢复活性,在系统内循环使用。再生器我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势催化裂化工艺流程我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔4〕、催化重整工艺催化重整是在催化剂和氢气存在下,使烃分子发生重新排列,使环烷和烷烃转化成芳烃和异构烷烃并副产氢气,即将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的工艺过程。催化重整原料:直馏汽油馏分〔石脑油〕,目前为了扩大原料来源,也有用焦化汽油、加氢汽油。目的:生产高辛烷值汽油〔以80~180℃馏分为原料油〕及轻芳烃〔苯、甲苯、二甲苯,简称BTX,以60~165℃馏分为原料油〕,同时也生产相当数量的副产氢气〔可作为炼油厂加氢操作的氢源〕。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势工艺过程可分为原料预处理和重整两局部。进入重整反响器的原料,必须有适宜的馏分并去除对催化剂有害的杂质。因此石脑油馏分必须进行预处理。预处理一般包括预分馏和预加氢两局部,对含砷高的原料油,还包括预脱砷。在预分馏局部,要切去原料中的轻、重组分,使进入重整反响器的原料按目的产品的不同符合以下馏程:生产芳烃 65℃~160℃〔170℃〕生产高辛值汽油80℃~180℃预加氢的作用是除去原料中的硫、氮、氧等杂质,经过预加氢后,进入重整反响器原料的杂质含量小于一定的指标。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势催化重整的根本反响有:六元环烷烃脱氢异构化反响 五元环烷烃的异构化直链烷烃异构化烷烃的脱氢环化反响 我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势加氢裂化反响脱甲基反响芳烃脱烷基反响
反响条件是:温度为490~525℃,压力为1~2兆帕。催化重整装置预分馏塔预脱砷预加氢别离器脱水塔一二反应器三四反应器稳定塔初顶汽油加氢石脑油重整汽油芳烃抽提在一定温度、压力、氢气条件下通过催化剂的作用,将正构烷烃和环烷烃分子中的原子重新调整排列转化生成分子量相近或相等的芳香烃和异构烷烃,从而获得高辛烷值汽油和各种轻质芳香烃。进入常减压我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔5〕、加氢工艺加氢工艺是现代炼油工艺中最重要的技术之一,它不仅是炼油工业生产清洁燃料的主要手段,而且也成为石油化工企业的关键技术,发挥着不可替代的作用。世界对石油产品的需求结构向轻质化转变;炼厂加工的含硫原油和重质原油的比例逐年增大,不采用加氢技术已难以满足生产要求清洁原料的推广应用是加氢技术的开展在炼厂的应用进入一个新阶段。加氢工艺主要包括:加氢精制、加氢裂化我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势①、加氢精制
加氢精制能有效地使原料中的硫、氮、氧等非烃化合物氢解,使烯烃、芳烃选择性加氢饱和,并能脱除金属和沥青等杂质,改善油品的使用性能。具有处理原料范围广、液体收率高、产品质量好等优点,是炼厂中最普遍使用的精制工艺。
主要是汽油、柴油和航空煤油的加氢精制,以及作为加氢裂化段的准备阶段。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势加氢精制的主要反响如下:加氢脱硫 如RSH+H2→RH+H2S
加氢脱氮 如R-CH2-NH2+H2→R-CH3+NH3
加氢脱氧 如
烯烃加氢饱和如R—CH=CH2+H2→R-CH2-CH3
芳烃加氢饱和如在上述反响中,脱硫反响比脱氮、脱氧反响比较容易进行,烯烃饱和容易进行,而芳烃饱和相对较难。由于原料来源不同,杂质含量有很大判别,要到达相同精制深度,在操作条件和催化剂的选择上,会有显著不同。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势柴油加氢精制工艺流程我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势汽油加氢精制工艺流程1—脱戊烷塔;2—BTX塔;3—一段反响器;4—二段反响器;5—二段加热炉;6—氢气压缩机;7—沉降别离罐;8—气体塔我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势②、加氢裂化加氢裂化实质上是催化加氢和催化裂化两种反响的综合,这种工艺可以用不同原料〔主要有焦化蜡油、减压蜡油〕,有选择性的生产液化石油气、石脑油、柴油、喷气燃料等多种优质产品。加氢裂化尾油又是生产优质润滑油和乙烯的原料,是炼厂中提高轻质油收率和提高产品质量的重要手段。加氢裂化的主要反响有:烷烃和烯烃的裂化,异构化和环化反响;烯烃的饱和反响;单环化合物的侧链断裂化或生成异构体;双环以上环烷烃发生异构裂环反响;稠环芳烃通过逐环加氢,裂化生成较小分子的芳烃及芳香环烷烃。设备包括反响器和分馏塔。反响器通常有两个以上,第一个为加氢精制反响器,除去杂原子,第二个为加氢裂化反响器。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势典型加氢裂化工艺流程换热系统加氢裂化、加氢精制装置反应器煤油柴油原料低分高分分馏塔氢气汽油去重整尾油加热炉加氢裂化原理:在催化剂作用下,烃类和非烃化合物加氢转化。烷烃、烯烃进行裂化、异构化和少量环化反响;多环化物最终转化为单环化物。加氢精制原理:对馏份油进行脱硫、脱氮、脱氧、脱金属和沥青等杂质及对烯烃、芳烃的加氢饱和,从而来改善油品的气味、颜色和安定性,提高油品的质量。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔6〕、炼厂气加工原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出,总称为炼厂气,就组成而言,主要有氢、甲烷、由2个碳原子组成的乙烷和乙烯、由3个碳原子组成的丙烷和丙烯、由4个碳原子组成的丁烷和丁烯等。它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。开展炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先别离后利用。炼厂气经别离作化工原料的比重增加,如分出较纯的乙烯可作乙苯;分出较纯的丙烯可作聚丙烯等。气体加工的工艺非常多,以下选择几个主要的工艺进行介绍。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势①、烷基化工艺异丁烷和烯烃〔C3=、C4=、C5=〕在酸催化剂作用下生成辛烷值高〔RON93-95,MON92-93〕的烷基化油。它的敏感性小,具有理想的挥发性和清洁的燃烧性,是汽油的理想调合组分。在国外炼油厂中烷基化是应用最广、最受重视的气体加工工艺。几乎所有国外大型炼厂中都有烷基化装置。烷基化工艺采用酸强度高,酸中较多的是用硫酸或氢氟酸作催化剂。硫酸法烷基化与氢氟酸法烷基化在装置投资,操作费用,产品质量和产品收率等方面都十分接近,因此两种方法能长期共存,都被广泛采用。但这两种方法都有其独特的缺点,硫酸法烷基化存在稀硫酸难以处理,而氢氟酸那么有剧毒的危险。酸耗在烷基化的操作本钱中占的很大比重。原料中的水和二烯烃都会使酸耗增加。因此原须经过脱水和选择加氢性。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势氢氟酸烷基化工艺流程我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势硫酸烷基化工艺流程我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势②、MTBE〔甲基叔丁基醚〕生产工艺异丁烯和甲醇在强酸性阳离子交换树脂作用下生成的MTBE,是良好的高辛烷汽油调合组分,而且有良好的调合效应,其调合辛烷值均高于其净辛烷值。MTBE还可提高汽油的安定性及减少汽车尾气排放污染物。尽管美国由于发现MTBE污染了地下水而禁止在汽油中添加,世界上其它国家都没有禁止。
我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势常规法合成MTBE流程示意图我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势③、催化裂化干气中乙烯与苯烃化制乙苯工艺催化裂化干气中含有一定量的乙烯,其利用有二种途径:一是用变压吸附法将乙烯提浓后送到乙烯裂解的别离局部,变成聚合级乙烯再加以利用;另一是将干气中的稀乙烯直接与苯烃化生产乙苯。我国利用自行开发的技术,已建成了多套工艺装置。
我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势这一工艺过程的化学反响主要有二种:烃化反响乙烯与苯反响生成乙苯和二乙苯烷基转移反响我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔7〕、润滑油生产工艺润滑油是重要的石油产品,其用量远较运输燃料为少,而且制造工艺比较复杂,因此在国内外润滑油集中在少数炼厂生产。不是所有原油都可以生产好润滑油的,长期以来,人们都把石蜡基原油作为生产润滑油的首选原油,因为石蜡基原油中烷烃和长侧链环烷烃含量较多,芳烃和非烃类〔杂原子有机化合物,胶质、沥青质〕物质含量较少,可制得粘-温性能较好的润滑油根底油,其次是环烷基原油,可利用其凝固点低的特点,制取某些要求倾点很低而不要求粘温性能的专用润滑油如寒区变压器油,冷冻机油,金属加工用油等。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势
润滑油生产的工艺结构基本可分为三类:
物理加工工艺减压馏分油各类润滑油
添加剂
含蜡油减压渣油沥青溶剂脱蜡溶剂精制补充精制调和溶剂脱沥青我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势全氢法生产工艺〔用全氢法生产的润滑油质量最好,但投资和操作费用较高〕减压馏分油减压渣油加氢处理蒸馏加氢脱蜡调合轻质馏分添加剂青沥溶剂脱沥青各类润滑油加氢精制重质蜡油我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势混合加工工艺减压馏分油减压渣油加氢处理蒸馏溶剂脱蜡调合轻质馏分添加剂青沥溶剂脱沥青各类润滑油加氢精制加氢蜡油溶剂预精制含蜡油三、炼油工业现状及开展趋势我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势1、国外炼油工业的现状〔1〕、原油资源形势资料说明,目前世界油汽资源从数量上看处于稳定时期,原油供给还是充足的,但是质量正在发生变化:原油变重,硫含量提升,低硫原油资源减少。现原油中的硫含量已由0.9%提高到1.6%,一个1000万吨/年炼油厂加工的原油中硫的平均含量就有16万吨。〔2〕、炼油能力的变化总体来说,世界炼油能力正缓慢持续增长。1999年世界炼油能力到达40.8亿吨,比1998年增长了1.3%,增长较快的是亚太地区。世界前三位加工能力最大的炼油公司仍是Shell、Exxon和中国石化总公司,能力分别为2.34亿吨/年、1.72亿吨/年、1.43亿吨/年。炼厂规模继续大型化,世界上能力超过2000万吨/年的炼油厂〔不计独联体〕已达11个,韩国油公公司的蔚山炼油厂经扩建炼油能力已达3848万吨/年,成为世界最大的炼油厂。目前世界炼油业经营方面最重要的趋势是合并。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔3〕、世界油品需求结构及质量趋势环保法规、消费结构变化及用油机具技术进步促使对油品质量的要求不断提高。总的趋势是,对轻质油品的需求不断增长,但汽油在产品中所占比例根本稳定,中间馏分尤其是航空煤油所占比例增长较快,超出预测值。环保的开展已由一般工艺过程中三废防治进一步延伸到要求生产环境友好的产品。“绿色环保”的呼声主导当代油品质量的开展向,其典型代表是美国1990年清洁空气法修正案要求生产的新配方汽油RFG。新配方汽油在无铅化的根底上,要求逐步降低苯、芳烃和烯烃的含量,并提高含氧量,这是对汽油组成的又一次重大变革,由此带来工艺上的变化。目前对柴油普遍要求实行低硫化、低芳化。润滑油加速升级换代,特别是美国内燃机油平均每两三年就推出一个换代产品。汽油机油的总体趋势是使用低粘度多级油、汽柴通用油。内燃机油普遍要求延长换油期、满足低排放。合成油以及可生物降解润滑油收到重视。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔4〕、世界炼油行业形势炼油行业盈利水平不高。在过去15年中,炼油生产的利润一直十分微薄,加工每桶原油的毛利最高仅3美元,与勘探开发及石油化工相比,炼油行业相形见绌。加权平均后的投资利润率,油气勘探开发为10%~12%,石油化工为18%~20%,而炼油业才2%。其原因在于全球炼油能力过剩、环保费用负担过高、法规的不确定以及参与者的剧烈竞争。提高盈利性的唯一抉择是降低本钱,采用的方法越来越多是兼并和收购,从而到达占领和扩大市场的目的。埃克森—美孚、壳牌集团、BP—阿莫科—阿科、道达尔—菲纳—埃尔夫的合并,出项了4个巨型的上下游一体化的石油石化公司,其显著特点是:上下游业务领域更加紧密,在技术、资金、资源更密集的条件下实现优势互补,增强了在炼油能力、销售能力、获利能力和市场垄断方面的综合竞争实力。另一个是炼油企业的横向联合,以节约人力资本,减少固定费用,实现中间产品的最正确利用,优化运销体系、减少库存。据估计,横向联合所节省的费用可达0.25~1.30美元/桶。在炼油工业利润较低的今天,这种节省所增加的经济效益十分可观。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势2、国外炼油工业的开展趋势〔1〕、采取一切可能的措施降低本钱;①、脱“瓶颈”、扩规模、提高开工率,增强整体竞争力②、合并共建世界级的炼油厂—化工一体化炼油厂〔2〕、现代信息得到广泛应用;〔3〕、渣油加工与局部氧化〔气化〕/制氢/汽电联产;〔4〕、外委〔外购〕〔Outsource〕。所谓外购就是使炼油商集中资金、人力和物力提高自身核心业务的竞争力,而把非核心业务委托第三方的专业公司来办。在兴旺国家经济中,这种供销结构扩大了规模经济,提高了专业化程度,提高了效率,减少了投资,使供需双方都受益。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势3、我国炼油工业的现状〔1〕、炼油能力继续快速增长,总体格局不断变化截至到2009年的2.76亿吨、2005年的3.245亿吨猛增至4.77亿吨,稳居世界第二位。也就是说,在新世纪的第一个十年,我国炼油能力激增了72.8%,年均增长率到达6.3%,成为建国60年来炼油能力增量最大、增速最快的10年。①、从企业构成看,两大集团在国内炼油能力中居主导地位作为中国最大的炼油企业,中国石化已成为仅次于埃克森美孚和壳牌的世界第三大炼油公司;从炼油能力来说,中国第二大炼油企业中国石油也已开展成为世界第八大炼油公司。②、从地区构成来看,我国炼油能力主要集中在华东、华北、华南三大地区这三大地区分别占全国炼油能力的32%、21%、15%(见表),其中。辽宁是全国炼油能力最大的省份,原油加工能力达7600万吨/年,其次为山东和广东。
我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔2〕、炼厂规模不断扩大,炼化一体化程度不断提高,国际竞争力不断增强。目前我国已形成了17个千万吨级炼油基地,其原油一次加工能力占全国总加工能力的近50%,另有一批千万吨级炼油基地正在加紧建设和筹划中。根据国家能源局新近出台的油气规划,未来中国将形成十大炼油基地:规模超过3000万吨/年的大型炼油基地—宁波、上海、南京、大连;规模超过2000万吨/年的大型炼油基地—茂名、广州、惠州、泉州、天津、曹妃甸。近年来,我国炼厂规模不断扩大,除中国石化、中国石油已分别成为世界第三和第八大炼油公司外,其旗下的一些炼厂规模也跻身世界级规模之列。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔3〕、炼油装置结构不断调整,深加工、精加工和适应能力不断提高。目前,世界原油质量的变化趋势是变重变劣,硫含量和金属含量越来越高,加工难度越来越大;而市场对轻质石油产品、低硫和环境保护的要求愈来愈迫切,标准愈来愈高,在此情况下,我国加强了原油深加工能力的建设和综合配置,加氢精制能力不断提高,其占原油加工能力的比例从2000年的15.55%上升到2005年的22.45%和2008年的30.87%,但与世界平均水平相比,还存在较大差距。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔4〕质量升级步伐加快,油品结构调整取得明显进步①、油品质量升级步伐明显加快生产清洁油品是我国炼油工业开展的重点。1997年中国实现汽油无铅化,2003年全国范围执行了新的汽油、柴油国家标准。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势②、制定符合国情的产品质量升级步骤和策略不可或缺③、调整柴汽比,满足国内需求④、替代燃料的的开展正在稳步推进虽然我国炼油业已取得了比较明显的进步,但是与世界炼油业平均水平相比,仍存在加工规模和单套装置能力低、二次加工装置不尽合理、产品质量不高等方面的差距与缺乏,使我们在剧烈的国际竞争中处于先天缺乏的地位。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势4、我国炼油工业的开展趋势总体看,我国炼油工业现已进入一个由大走强的历史开展新时期,将努力转变开展方式,通过调整结构、合理布局、优化配置资源和市场、促进科技创新、推进炼化一体化和基地化建设,在继续增大规模实力的同时,持续提升盈利能力和国际竞争力,保持行业的平稳较快开展,真正实现由炼油大国向炼油强国的转变。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔1〕、炼油能力将继续稳步增长,多元化竞争格局将进一步开展2010年,我国广西钦州炼厂、沈阳华锦炼厂等一批新建炼厂将投产,同时局部炼厂完成改扩建,年底将新增炼油能力3050万吨/年。根据《石化产业调整和振兴规划》,到2011年,我国原油加工量将到达4.05亿吨,成品油产量到达2.48亿吨,届时实际炼油能力可满足这一预定目标。预计未来5年,我国炼油能力年均增速可能达6%~7%。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势“十二五”期间,中国石油将立足海上、中哈、中俄和中缅原油管道四大战略通道,加快大型炼化工程布局;建设和完善炼化基地,调整区域布局,满足市场要求;利用国外资源,合资合作开展国内炼油业务。中国石化将围绕做大做强长三角、珠三角、环渤海湾三大炼化企业集群,做精做优沿江及内地炼化企业;同时打好合资合作牌,用市场交换资源,加快大炼化工程建设。中国海油将进一步对旗下惠州炼油工程、海化炼厂和河北中捷炼厂进行扩能改造。预计到2015年,外资在我国的权益炼油能力将从目前的1050万吨/年增至3150万吨/年,约占我国总炼油能力的4.2%。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔2〕、产业集中度进一步加大,炼油工业布局与区域经济将更加协调未来我国炼油工业开展和调整的重点之一,是使炼油布局进一步适应资源供给格局和区域经济的开展,将按照优化布局、集中开展的原那么,以资源为根底、以市场为导向,加强大型炼油基地建设,大力优化炼油产业布局。未来三年内,长三角、珠三角、环渤海地区的炼油产业集中度将进一步提高,建成34个2000万吨/年炼油、200万吨/年乙烯的大型炼化生产基地,全国总共形成20多个具有较强市场竞争力的千万吨级原油加工基地。预计到2015年,华中、西南两个地区合计将存在2000万吨/年左右的供给缺口;东北、西北两个地区仍将是重要的成品油外输地;华东、华南、华北地区未来几年新建和扩建工程较多,产能增长迅速,将逐步满足当地成品油需求量增长的要求,形成供需大致平衡的局面。届时,我国将主要建成环杭州湾〔含长三角〕、珠三角、环渤海和西北炼化工业区,形成与区域经济协调开展和配套的根本格局。我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及开展趋势〔3〕、装置结构和产品结构将进一步调整,淘汰落后产能、推进产业升级为大势所趋继续加强炼油工业装置结构和产品结构调整,优化资源配置,不断提升国际竞争力是我国炼油工业开展的重要目标。在装置结构调整方面,一是东部沿海地区炼厂将大力开展液体收率高、能最大限度生产运输燃料和化工用油的工艺和装置;二是以提高油品质量为主要目标,调整内陆地区炼油厂的装置结构,适当增加高辛烷值汽油组分以及煤油、柴油加氢精制装置的生产能力。
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