石油資源的高效利用未來煉廠面臨的主要挑戰(zhàn)

1、中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院石油資源的高效利用石油資源的高效利用未來煉廠面臨的主要挑戰(zhàn)未來煉廠面臨的主要挑戰(zhàn)李大東李大東中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院主要內(nèi)容主要內(nèi)容前言前言 劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工 減壓蠟油的加工減壓蠟油的加工u加氫裂化加氫裂化u加氫預(yù)處理后催化裂化加氫預(yù)處理后催化裂化 減壓渣油的加工減壓渣油的加工uricp技術(shù)技術(shù)ushf技術(shù)技術(shù) 結(jié)束語結(jié)束語中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言 煉什么油？煉什么油？原原 油油加工流程加工流程產(chǎn)產(chǎn) 品品決定于決定于資源和市場資源和市場因素因素中國石化石油化

2、工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言世界原油質(zhì)量變化趨勢世界原油質(zhì)量變化趨勢 總的趨勢變重總的趨勢變重api度度10年前年前目前目前3531%30%263558%56%102611%14%表表1 世界原油重度在增加世界原油重度在增加我們能得到我們能得到什么樣的油？什么樣的油？中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言世界原油質(zhì)量變化趨勢世界原油質(zhì)量變化趨勢 含硫和高硫原油比例在增加含硫和高硫原油比例在增加 2002年世界產(chǎn)原油年世界產(chǎn)原油33億噸，其中含硫和高硫原油占億噸，其中含硫和高硫原油占 75%，含硫量在，含硫量在1%以上的占以上的占56%，在，在2%以上

3、的超以上的超 過過30% 全球剩余可采儲量中硫含量全球剩余可采儲量中硫含量1.5%的高硫原油約占的高硫原油約占70% 含酸和高酸原油產(chǎn)量有所增長含酸和高酸原油產(chǎn)量有所增長 世界高酸原油產(chǎn)量世界高酸原油產(chǎn)量1998年年1.4億噸，億噸，2004年年2 .0億噸億噸中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言 與低硫輕質(zhì)原油相比，重質(zhì)含硫原油的價(jià)格較與低硫輕質(zhì)原油相比，重質(zhì)含硫原油的價(jià)格較低。原油價(jià)格越高，低硫輕質(zhì)與重質(zhì)含硫原油低。原油價(jià)格越高，低硫輕質(zhì)與重質(zhì)含硫原油價(jià)差越大。價(jià)差越大。 2003年輕質(zhì)低硫原油與重質(zhì)含硫原油的平均價(jià)差為年輕質(zhì)低硫原油與重質(zhì)含硫原油的平均價(jià)差為7美

4、元美元/桶桶 2004年平均價(jià)差上升到年平均價(jià)差上升到11美元美元/桶桶 2005年平均價(jià)差上升到年平均價(jià)差上升到12美元美元/桶以上桶以上 在煉油企業(yè)中，原油的費(fèi)用占成本的在煉油企業(yè)中，原油的費(fèi)用占成本的90%以上以上 煉制低價(jià)的劣質(zhì)原油不僅可以彌補(bǔ)加工費(fèi)用的煉制低價(jià)的劣質(zhì)原油不僅可以彌補(bǔ)加工費(fèi)用的差別，還給企業(yè)帶來效益差別，還給企業(yè)帶來效益中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言表表2 20042 2004年年1010月新加坡市場月新加坡市場 低硫與含硫原油的煉油毛利對比低硫與含硫原油的煉油毛利對比 美元美元/ /桶桶高油價(jià)下，高硫與低硫原油價(jià)差越大，煉油毛利越高高油

5、價(jià)下，高硫與低硫原油價(jià)差越大，煉油毛利越高中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言 很明顯，無論從資很明顯，無論從資源角度，還是從效源角度，還是從效益角度考慮，煉制益角度考慮，煉制劣質(zhì)原油是我們今劣質(zhì)原油是我們今后必然的選擇。后必然的選擇。中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言原原 油油加工流程加工流程產(chǎn)產(chǎn) 品品生產(chǎn)什么產(chǎn)品？決定于決定于需求和環(huán)境需求和環(huán)境因素因素中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言為滿足日益增長的需求，近年來，我國石油產(chǎn)品產(chǎn)為滿足日益增長的需求，近年來，我國石油產(chǎn)品產(chǎn)量大幅度增加量大幅度增加表表3 20

6、052007年我國部分石油產(chǎn)品產(chǎn)量年我國部分石油產(chǎn)品產(chǎn)量（單位：萬噸）（單位：萬噸）汽油汽油增幅增幅柴油柴油增幅增幅乙烯乙烯增幅增幅20055405.333.4%11061.575.4%755.5424.5%20065591.3611653.44940.517.2%6.2%11.4%20075994.0312370.221047.68中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言 可以看出社會可以看出社會對輕質(zhì)石對輕質(zhì)石油產(chǎn)品，如石腦油、汽油產(chǎn)品，如石腦油、汽油、煤油、柴油，有很油、煤油、柴油，有很大的需求大的需求，生產(chǎn)這些產(chǎn)，生產(chǎn)這些產(chǎn)品是今后煉油界的主要品是今后煉油界的主要

7、任務(wù)。任務(wù)。中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院前前 言言 環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，油品升級步伐加快環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，油品升級步伐加快 2008年年3月月1日，北京執(zhí)行京標(biāo)日，北京執(zhí)行京標(biāo)iv排放標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)，大陸其它地區(qū)執(zhí)行歐大陸其它地區(qū)執(zhí)行歐ii排放標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn) 2010年計(jì)劃在上海、廣州執(zhí)行歐年計(jì)劃在上海、廣州執(zhí)行歐iv排放標(biāo)準(zhǔn)，大陸排放標(biāo)準(zhǔn)，大陸其它地區(qū)執(zhí)行歐其它地區(qū)執(zhí)行歐 iii排放標(biāo)準(zhǔn)。排放標(biāo)準(zhǔn)。 滿足歐滿足歐iv排放標(biāo)準(zhǔn)，硫含量排放標(biāo)準(zhǔn)，硫含量50ppm以下以下 未來市場的車用燃料趨于未來市場的車用燃料趨于“超低硫超低硫”，最終趨于，最終趨于“無硫無硫”。 滿足歐滿足

8、歐v排放標(biāo)準(zhǔn)，硫含量排放標(biāo)準(zhǔn)，硫含量10ppm以下以下 不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的燃料無法進(jìn)入市場。不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的燃料無法進(jìn)入市場。中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院主要內(nèi)容主要內(nèi)容 前言前言劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工減壓蠟油的加工減壓蠟油的加工u加氫裂化加氫裂化u加氫預(yù)處理后催化裂化加氫預(yù)處理后催化裂化減壓渣油的加工減壓渣油的加工uricp技術(shù)技術(shù)ushf技術(shù)技術(shù) 結(jié)束語結(jié)束語中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工 加工劣質(zhì)原油，選擇流程很重要加工劣質(zhì)原油，選擇流程很重要 高效的含義高效的含義 高輕質(zhì)油收率高輕質(zhì)油收率

9、 清潔化生產(chǎn)清潔化生產(chǎn) 高效益高效益 我國目前輕質(zhì)油收率我國目前輕質(zhì)油收率 平均只有平均只有74%左右左右原原 油油加工流程加工流程產(chǎn)產(chǎn) 品品高收率高收率清潔化清潔化高效益高效益中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工石腦油石腦油航空煤油航空煤油柴油柴油減壓蠟油減壓蠟油減壓渣油減壓渣油常減壓蒸餾常減壓蒸餾劣質(zhì)原油劣質(zhì)原油石油資源的高效利石油資源的高效利用，最關(guān)鍵的就是要用，最關(guān)鍵的就是要提高以減壓蠟油，尤提高以減壓蠟油，尤其是以減壓渣油為原其是以減壓渣油為原料重油轉(zhuǎn)化過程的輕料重油轉(zhuǎn)化過程的輕質(zhì)油品收率。質(zhì)油品收率。ripp的經(jīng)驗(yàn)，以及的經(jīng)驗(yàn)，以

10、及日本、西歐、美國等日本、西歐、美國等煉油發(fā)達(dá)國家的實(shí)踐煉油發(fā)達(dá)國家的實(shí)踐證明，證明，加氫是提高石加氫是提高石油資源利用率的關(guān)鍵油資源利用率的關(guān)鍵技術(shù)手段。技術(shù)手段。圖圖1 劣質(zhì)原油一次加工示意圖劣質(zhì)原油一次加工示意圖中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工減壓蠟油的加工可以減壓蠟油的加工可以有兩條路線有兩條路線1.加氫裂化加氫裂化以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化工原料和以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化工原料和煤油、柴油為目的煤油、柴油為目的2.經(jīng)預(yù)加氫后進(jìn)催化經(jīng)預(yù)加氫后進(jìn)催化 裂化裂化以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽、柴油為以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽、柴油為目的目的石腦油石腦油航空煤油航空煤油柴油柴油減壓蠟油減壓蠟油

11、減壓渣油減壓渣油常減壓蒸餾常減壓蒸餾劣質(zhì)原油劣質(zhì)原油圖圖1 劣質(zhì)原油一次加工示意圖劣質(zhì)原油一次加工示意圖中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工1.加氫裂化，以加氫裂化，以rmc技術(shù)為例技術(shù)為例輕石腦油（乙烯料）輕石腦油（乙烯料）重石腦油（芳烴料）重石腦油（芳烴料）蠟油蠟油精制段精制段裂化段裂化段分餾分餾氣體氣體柴油柴油尾油（乙烯料）尾油（乙烯料）(350540)vgo的加工的加工圖圖2 rmc技術(shù)流程簡圖技術(shù)流程簡圖中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院分析項(xiàng)目分析項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)2020密度，密度，g/cmg/cm3 30.

12、85330.85330.85190.8519凝點(diǎn)，凝點(diǎn)，3636-硫含量，硫含量，ppmppm757757849849氮含量，氮含量，ppmppm395395380380餾程，餾程， 10%/50%10%/50%355/410355/410373/417373/417 95%/95%/干點(diǎn)干點(diǎn)488/526488/526493/534493/534bmcibmci值值20.4920.4919.0119.01表表4 燕山石化工業(yè)裝置標(biāo)定原料主要性質(zhì)燕山石化工業(yè)裝置標(biāo)定原料主要性質(zhì)劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院油品名稱油品名稱輕石腦油輕石腦

13、油重石腦油重石腦油柴油餾分柴油餾分尾油餾分尾油餾分收率，收率，m%m%4.664.6617.9917.9924.1324.1351.5151.512020密度，密度，g/cmg/cm3 30.64760.64760.74780.74780.81880.81880.82850.8285凝點(diǎn)，凝點(diǎn)，1 14040硫含量，硫含量，ppmppm0.50.50.50.50.50.51075%，一般為，一般為8090%；u脫瀝青油中的庚烷瀝青質(zhì)含量脫瀝青油中的庚烷瀝青質(zhì)含量0.1%；u脫除渣油中脫除渣油中70%以上的金屬和幾乎全部的瀝青質(zhì)。以上的金屬和幾乎全部的瀝青質(zhì)。劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工

14、中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院表表16 沙輕減壓渣油正戊烷脫瀝青沙輕減壓渣油正戊烷脫瀝青劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院沙輕沙輕dao加氫處理中型試驗(yàn)條件加氫處理中型試驗(yàn)條件工藝條件工藝條件ph2 , mpa 8.0lhsv, h-1 0.5反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度, 380h2/oil, v/v 650催化劑催化劑(rg-10a/rg-10b)/rdm-1/rms-1劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院表表17 17 沙沙輕輕daodao加氫處理中型試驗(yàn)加氫處理中型試驗(yàn)-

15、 -加氫處理產(chǎn)品分布加氫處理產(chǎn)品分布100100原料油原料油101.1101.1合計(jì)合計(jì)87.487.4350350+ +8.58.51801803503501.01.0c c5 51801800.50.5c c1 1c c4 43.73.7h h2 2s+ nhs+ nh3 3出方出方: :101.1101.1合計(jì)合計(jì)1.11.1氫氣氫氣進(jìn)方進(jìn)方: :劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院表表18 18 沙沙輕輕daodao加氫處理中型試驗(yàn)加氫處理中型試驗(yàn)- -加氫處理主要產(chǎn)品性質(zhì)加氫處理主要產(chǎn)品性質(zhì)劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工原料原

16、料產(chǎn)品產(chǎn)品dao180350350+加氫尾油加氫尾油密度密度(20), g/cm3 0.97150.88000.9400粘度粘度(100), mm2/s 117.335殘?zhí)繗執(zhí)? m%11.53.5s, m% 3.89200ppm0.30n, m% 250ppm0.13ni, ppm 3.41v, ppm 14.91凝點(diǎn)凝點(diǎn), -18十六烷值十六烷值40中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院83.383.3總輕烴收率總輕烴收率,m%,m%100.0100.0總計(jì)總計(jì)0.50.5損失損失7.37.3焦炭焦炭5.05.0油漿油漿25.525.5輕柴油輕柴油45.045.0穩(wěn)定汽油穩(wěn)定

17、汽油12.812.8液化氣液化氣3.93.9干氣干氣產(chǎn)品分布產(chǎn)品分布,m%,m%表表19 19 沙沙輕輕daodao加氫處理尾油加氫處理尾油-fcc-fcc試驗(yàn)產(chǎn)品分布試驗(yàn)產(chǎn)品分布劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院120120實(shí)際膠質(zhì)實(shí)際膠質(zhì), mg/100ml, mg/100ml-39-39凝點(diǎn)凝點(diǎn),0.200.20硫硫,m%,m%0.94520.9452密度密度(20),g/cm3(20),g/cm3催化柴油催化柴油79.879.8monmon90.190.1ronron2525烯烴烯烴,m%,m%150150硫硫, ,ppmppm0.

18、74980.7498密度密度(20),g/cm3(20),g/cm3催化汽油催化汽油表表20 20 沙沙輕輕daodao加氫處理尾油加氫處理尾油-fcc-fcc試驗(yàn)主要產(chǎn)品性質(zhì)試驗(yàn)主要產(chǎn)品性質(zhì)劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院脫油硬瀝青的應(yīng)用脫油硬瀝青的應(yīng)用 氣化原料氣化原料：生產(chǎn)氫氣、合成氣、電力等。生產(chǎn)氫氣、合成氣、電力等。 燃料燃料：鍋爐燃料，瀝青水漿燃料等。鍋爐燃料，瀝青水漿燃料等。劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工硬瀝青硬瀝青料倉料倉硬瀝青硬

19、瀝青水水添加劑添加劑穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑分散劑分散劑流化劑流化劑硬瀝青水漿罐硬瀝青水漿罐制漿制漿圖圖10 制備硬瀝青水漿燃料示意圖制備硬瀝青水漿燃料示意圖(jgc 日揮公司）日揮公司）中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院硬瀝硬瀝青水漿青水漿水煤漿水煤漿焦油瀝青水漿焦油瀝青水漿原料原料硬瀝青硬瀝青煤煤焦油瀝青焦油瀝青含量，含量，wt% 69 170721黏度黏度 ，cp 301,0001,000900密度密度1.11.21.01熱值，熱值，kcal/kg6,6605,2006,900 7,300平均粒徑，平均粒徑，m33.533.823-24劣質(zhì)原油的高效加工劣質(zhì)原油的高效加工表表21 硬瀝青水漿燃料與其它燃料性質(zhì)比較（硬瀝青水漿燃料與其它燃料性質(zhì)比較（jgc 日揮公司）日揮公司）中國石化石油化工科學(xué)研究院中國石化石油化工科學(xué)研究院小結(jié)小結(jié) 高價(jià)值產(chǎn)品收率最大的重油轉(zhuǎn)化方案高價(jià)值產(chǎn)品收率最大的重油轉(zhuǎn)化方案 vgo加氫裂化加氫裂化 vrricp 高金屬含量劣質(zhì)渣油高金屬含量劣質(zhì)渣油sh