暑期實習生姜浩遼寧石油化工大學

中國石油化工行業(yè)發(fā)展分析報告姓名：姜浩學校：遼寧石油化工大學2013年5月“富煤、貧氣、少油”是我國化石能源的結構特點。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對能源的需求量日益增大。特別是對液體燃料的需求，單一的從石油制備液體燃料已無法滿足正常的生產(chǎn)生活。所以，從其他方式制取液體燃料已經(jīng)成為主流趨勢.....我國能源結構我國石油平衡表【1】中國原油產(chǎn)量與進口量關系圖石油是保障國家經(jīng)濟命脈和安全的重要戰(zhàn)略物資。中國石油資源相對貧乏，由于國產(chǎn)石油無法滿足需求，對進口油依存度越來越高。自1993年成為石油凈進口國后，石油進口量迅速上升，進口量的劇增，依存度的加大，已對中國能源供應安全構成威脅。所以從其它能源制備液體燃料迫在眉睫?！?】其它能源制備液體燃料圖1天然氣、煤和生物質轉化制合成燃料（間接）Coaltoliquidfuel(CTL)從圖1可以看出液體燃料的制備有多種途徑。其中，生物質制備液體燃料由于原材料復雜、對原料量需求巨大等缺點，目前各個國家還處于小規(guī)模實驗階段，還沒有進行大規(guī)模的生產(chǎn)。煤和天然氣制備燃料（合成油技術）是目前最適合的生產(chǎn)方式。但結合我國能源結構，最符合我國國情的是從煤制液體燃料。煤制合成油的發(fā)展史20世紀50年代煤炭資源發(fā)展F-T技術三座大型煤基合成油工廠，即SasolⅠ、Ⅱ、Ⅲ。20世紀70年代美孚(Mobil)公司開發(fā)出一系列具有獨特擇形作用的新型高硅沸石催化劑，為由合成氣出發(fā)選擇性合成窄分子量范圍的特定類型烴類產(chǎn)品開辟了新途徑。20世紀90年代石油資源日趨短缺和劣質化，如Shell公司的中間餾分油（SMDS）工業(yè)裝置，南非Sasol公司的漿態(tài)床餾分油(SSPD)工藝等，都標志著CTL技術進入了一個嶄新的時代?！?】中國多家煤化工企業(yè)分布【8】中國煤化工發(fā)展【8】煤制合成油途徑【3】煤制合成油如圖所示煤制合成油分為直接法（Direct）和間接法(Indirect)。直接法技術是直接由煤制合成油，沒有中間其他環(huán)節(jié)；間接法（CTL）技術大致可分為三步，制合成氣（Syngas）、中間產(chǎn)物（甲醇、乙醚等）、最后制得合成油。由于技術原因，世界范圍內直接法制合成油技術還處于實驗中試水平，世界上尚無工業(yè)化生產(chǎn)裝置。而煤間接法制合成油技術已有工業(yè)化裝置，所以間接法合成油技術是快速轉化成效益的最佳方式。合成氣的制取從圖中可以看出，間接法中無論是先制備甲醇，再通過甲醇制取合成油，還是通過費-托工藝（F-T）制合成油，都要先制取中間產(chǎn)物合成氣。煤制合成油途徑【3】制取粗合成氣一般分為粉碎和干燥、氣化、除塵、濕洗等步驟。其中氣化操作是本操作的核心，它直接會決定粗合成氣的成分好壞。粗合成氣在經(jīng)過三脫和調節(jié)氫碳比等過程進行下一步反應。英荷Shell煤炭氣化爐【4】路線一：合成氣制甲醇甲醇合成工序的一般流程甲醇合成分高壓法(20MPa)、中壓法(10～12MPa)和低壓法(5MPa)三種。工業(yè)上常用低壓法，以ICI法和Lurgi法應用最為廣泛。ICI低壓甲醇合成工藝流程

1－原料氣壓縮機；2－冷卻器；3－分離器；4－冷卻器；５－分離器；6－循環(huán)氣壓縮機；7－熱交換器；8－甲醇合成塔（多段-激冷式）；9－開工加熱器；10－甲醇冷凝器；11－甲醇分離器；12－中間儲槽；13－透平循環(huán)壓縮機【5】ICI低壓甲醇合成工藝的特點（1）ICI工藝采用ICI51-1型銅基催化劑，操作溫度230～270℃，粗甲醇中雜質含量低、精餾負荷減輕。（2）離心壓縮機排氣壓力僅5MPa，設計制造容易。而且，驅動蒸汽透平所用蒸汽的壓力為4～6MPa，壓力不高。因此，蒸汽系統(tǒng)較簡單，動力能耗降低（降低一半）。（3）采用多段冷激式合成塔，結構簡單，催化劑裝卸方便。（4）合成塔出口氣體中，甲醇摩爾分率3%-6%，總轉化率=~77%。合成氣模數(shù)M=(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.0~2.2。【5】Lurgi低壓法甲醇合成工藝流程1－透平循環(huán)壓縮機；2－熱交換器；3－鍋爐水預熱器；4－水冷卻器；５－甲醇合成塔；6－汽包；7－甲醇分離器；8－粗甲醇儲槽【5】甲醇合成技術比較催化劑不同！【5】甲醇制合成油工藝（MTG）MTG工藝包括反應和產(chǎn)品分離二個部分。根據(jù)反應器形式的不同，分為固定床工藝、流化床工藝以及多管式反應器工藝。典型MTG工藝：Mobil流化床MTG工藝Mobil兩段固定床MTG工藝ExxonMobil簡化固定床MTG工藝（改進Mobil的第二代技術）

Lurg-Mobil多管式反應器的MTG工藝（一段法）國內MTG一步法新工藝國內M至TG情碼況全國煤化昨工設計技岸術中心和短山西天和趣煤氣化科可技有限公餃司于200媽5年底開始付聯(lián)合研發(fā)姨甲醇制汽鹿油技術，2007年4月建成年偵產(chǎn)1萬噸試驗裝置。現(xiàn)已經(jīng)兼取得可以餅滿足工業(yè)高化放大設永計的各項順數(shù)據(jù)，以遞及技術、遣投資、經(jīng)環(huán)濟效益、等環(huán)保等方堤面的一整鉛套重要數(shù)堆據(jù)。與國內外戀現(xiàn)有的甲終醇制汽油摸技術相比膽，能夠使搏甲醇蒸氣氣在其內部鴿直接反應俗生成汽油其，解決了德甲醇制汽渣油技術方染案中溫度臨控制問題對，整個卡反應過程肥安全穩(wěn)定咱，實現(xiàn)了舞降低能耗儲、節(jié)省投孝資。該工藝霉簡單，遙沒有龐輕大的油腎品加氫疤提質和暮尾氣處句理等復家雜過程瞇，適合烈于建設帳大、中附、小各句種規(guī)模年的煤基險合成油差廠。這弓套試驗鳳裝置稍福加改造渣還可以蜂成為甲畜醇生產(chǎn)工乙烯、維丙烯的架試驗裝是置。?？松揽℃诘诙呒状贾破鲇图夹g百EMRE艙MTG釘Tec龜hnol沸ogy第二代甲稀醇制汽油妻技術（優(yōu)喪勢）EMR委E緊湊墳一段固雁定床，柜MTG借工藝流呢程效率聞進一步毯提高；工藝熱整放合更優(yōu)化粗甲醇進壟料。國外最治新MT映G技術【3】?？松雷R孚MTG技術特點：第二代MTG技術新設表計，通逗過更好的饞熱聯(lián)合和適過程優(yōu)化磁，可大大盡減少所需遣加熱爐數(shù)扶。此外，礎新設計也睛減小了所累需換熱器逝和壓縮機葛尺寸。與昨原設計相意比，這些菌改進相結炕合可節(jié)減扔投資15%~忙20%。采用了避高硅Z店SM-銷5沸石殺,基本困上不生癥成碳數(shù)如為11新以上的蘿烴類(Cn<11)。粗甲醇進料。瘋無需將粗甲醇中其它含蜘氧化合物功除去,即斬用作MT瞇G工藝原治料。轉化率接近10徹0%；汽油選盜擇性高。副產(chǎn)物崗價值高慣。該工登藝產(chǎn)生笨的少量研副產(chǎn)物身是液化套石油氣絞和高熱喇值燃料碗氣。汽油產(chǎn)物嶼性能優(yōu)良令。粗汽油經(jīng)緩和加策氫處理，產(chǎn)生成物中斥不含甲苯阿~四甲苯復等芳烴;淚包括環(huán)學烷烴和支始鏈烷烴，尊烯烴含量因低。產(chǎn)物汽研油的辛神烷值90～暴95率(無烷撓基化單窯元及烷血基化油仇調和過柴程)。汽油產(chǎn)爪物幾乎傘不含硫軋?！?】EMRE仰甲醇制汽扣油工藝示緞意流程（一段簡化）【3】EMRE別MTG間汽油組班成和性質【3】MTG汽執(zhí)油與美國伐常規(guī)煉廠列油比較與常規(guī)油至相比較，虛MTG汽茶油幾乎不累含硫，對開機器設備殺沒有腐蝕駕性，燃燒越后產(chǎn)物對崇環(huán)境沒有眠污染。MTG汽滑油50%怒和90%刊溜出溫度布低，苯含區(qū)量低，燃再料燃燒比拌常規(guī)汽油乞完全，增諷加發(fā)動機草功率，降增低油耗。烯烴含趁量較高怨，汽油按抗爆性許好，發(fā)厭動機運償轉柔和笨。F-T合垂成技術F-T合成工藝纖可分為高且溫F-T合成(HTF略T)和低溫F-T合成(LT寄FT)兩種。甚前者一善般使用偶鐵基催巾化劑，棋合成產(chǎn)屠品經(jīng)加支工可以付得到環(huán)拳境友好消的汽油混、柴油蜘、溶劑壯油和烯套烴等。誕后者使雅用鈷基絮催化劑俯，合成珠的主產(chǎn)駱品石蠟粒原料可決以加工濁成特種扯蠟或經(jīng)占加氫裂充化/異構化生劍產(chǎn)優(yōu)質柴妹油、潤滑辮油基礎油森、石腦油底餾分(理想的茄裂解原栽料)產(chǎn)品無弦硫和芳縣烴。當今世鼻界上擁從有F-T合成技算術的公利司主要遺有She撐ll公司、Sas擱ol公司、Exxo堵nMob更il公司、Synt顏role惱um公司、Cono郊coPh稠illi菠ps公司、Ren贈tec曉h公司等。貧這些工藝暢都采用低惰溫F-T合成技砍術，這陡種技術糧的主要貨優(yōu)點是糊能更好傅地控制淚反應溫曉度、使烘用較高遲活性的狼催化劑它、提高給裝置的琴生產(chǎn)能停力、降柿低裝置定的投資牛成本，這在一定墾程度上代待表了F-T合成技術誕的發(fā)展方磨向。F-T鈔合成示焦意圖【5】低溫費講-托合師成法LTFT(I)LTFT(II抹)aircoa猶lH2【6】煤制油身完整F遇-T工匠藝【5】國外合市成液體模烴技術荷和開發(fā)城中的主腿要新技景術MTG產(chǎn)品與費協(xié)托合成產(chǎn)怖品比較評述：○低溫費托抵合成(LTF純T)柴油和蠟籍產(chǎn)率高，紹汽油辛烷疾值低，柴吧油凝點高○高溫費托隙合成(HT典FT)低碳烴(氣體)和汽油產(chǎn)夫率高○煤直接賄加氫液熔化汽油蔑、柴油梳和重油黑產(chǎn)率高招，汽油旋辛烷值腎低○M丹TG主要產(chǎn)居品為汽電油，并址且辛烷詢值高、【3】、甲醇制勞汽油方開案的優(yōu)沙點MTG和費托穴合成工撕藝將煤服轉化成芝合成氣盼作為中幸間步驟斬，再生票產(chǎn)最終律產(chǎn)品。簡然而，廟各自的鳴產(chǎn)品模撲式很不咐相同。產(chǎn)品簡出單：（1）費托合頑成工藝可局生產(chǎn)寬范灑圍的直鏈計石蠟烴類傾，需改鏟質才能生擾產(chǎn)出汽油郵、柴油燃即料和潤滑頁油原料。非由于產(chǎn)品怖分布的復昏雜性，頑所有產(chǎn)品走要進一步頃改質/加工，森對于大濃規(guī)模項擊目（5~8萬桶/天），在夠經(jīng)濟上才娛是合理的繩。（2）MTG可選擇性打地將甲醇糾轉化為基撤本不含硫牙和低含苯曉的高質量惰汽油，涂可與煉廠物汽油總組友成調合或信單獨出售映。（3）在產(chǎn)保品的含暮氧化合晴物數(shù)量膽上也有濟很大差冰別，MTG產(chǎn)品含有拾含氧化合柔物極少（惡約為0.1w離%，而費趕托合成謊產(chǎn)品為剝百分之承幾）。技術風險驕低：煤氣化賄、甲醇飲合成和MTG均已經(jīng)閑過商業(yè)葡化驗證饞，可作肝為CTL技術的三蝦個工藝過煮程，是生林產(chǎn)清潔汽裂油的低風管險方案。券相對比較妥，已商凝業(yè)化驗證禽的費托合啄成技術方隱案尚未在蓬市場上推鬧廣應用。過程簡述易、靈曲活和可條靠性：MTG值工藝采用合常規(guī)的氣各相法固定侵床反應器匯，固定床孤反應器很放易于放大多。而新的懸費托合成柔技術方案際大多數(shù)的圖技術改進翠依賴于漿態(tài)床反應器所，漿態(tài)床反應檔器相對枯較為復最雜。M煤TG：液體哪粗甲醇連原料；FT：合成氣泳原料?！?】F-T經(jīng)濟性政比較利潤是產(chǎn)如品商業(yè)化島的基本條愁件，利潤束的多少決避定產(chǎn)品在瘋市場的競塵爭力，以魄下是美國民加洲SRI工程咨消詢公司直對幾種議F-T插裝置的嫩估算。(1)投資估廚算SRI對四種工太藝的投資索估算(規(guī)模為5×1壯04桶/天)【6】(2)原料氣消庭耗量原料天徑然氣消援耗量(3)化學品被和公用病工程消址耗化學品和械公用工程克消費成本(4)固定操粱作費用固定操作債費用比較(5)工藝技朱術經(jīng)濟爪比較各種工藝帆的技術經(jīng)櫻濟比較（6）美輸國能源飛部經(jīng)濟淚評估結屬果美國能姜源部根欠據(jù)真實造能源回袍收情況喊，對F-T合成、甲姐醇制汽油突和液化氣匯燃料(MT離G),乙醇燃料利和生物質堵加氫脫氧辨（HDO）制燃乒料技術蓬進行的坦經(jīng)濟效萬益評估潑。比較幼不同路染線在有/無催化桌劑作用瘡下的能裁源回收應經(jīng)濟效隆率。評估結果:無論催化曠劑使用與見否，甲醇制汽棉油（MTG）路線的航經(jīng)濟效益申均高于其火它技術路厘線，其中F-T合成路緒線位居辜第二。在增加征生產(chǎn)規(guī)潛模和回愿收高附租加值化叮學品情鵝況下，MTG路線顯示勒出更大的際優(yōu)勢。甲醇和F-T路線主遞要消耗餐化石能悉源（煤到和天然崖氣）資占源，而四且二者梁生產(chǎn)的為目標燃金料具有相互補性攀。生物質育燃料不捎需要化動石類碳鄙源，而壟是用可斧再生的肺碳資源灘，如植故物纖維婦束、植微物油、貪果實，生谷殼等杯，可從撞大氣中所吸收CO2。國內煤促制油政高策近幾年嚇來，國斬家出臺既一系列拉政策規(guī)弄劃煤制墳油市場艇，已顯足示出國洗家對此酸技術的鞏重視.受...吊..【9】煤制油哪技術總公結能源決定排一個國家膠的經(jīng)濟命釋脈，尤其獨是液體燃畜料，煤合成油技術是解決中乳國石油對紗外依存度母過高，保碼證我國國黎民經(jīng)濟的幕持續(xù)發(fā)展框的有效途徑。需掉要將煤合成油技術作為一袖個產(chǎn)業(yè)朵，作為館一個能工源戰(zhàn)略泰來大力嘉發(fā)展。200梅9年9筐月22誦日召開森的“煤制油技術及榜政策”國異際研討會擾上了解到惰：隨著伊鼠泰集團、攜潞安礦業(yè)條集團、神預華包頭煤紐奉間接液化貓以及神華抱煤直接液修化示范項迷目的成功批投產(chǎn)，經(jīng)鉤過一段時葡間的試運夏行及摸索顫，在總結錯示范項目浴經(jīng)驗基礎料上，“十笛二五”期叛間國家應青當會出臺聽相關規(guī)劃鼠和政策，半鼓勵煤制求油產(chǎn)業(yè)的智發(fā)展。【9】煤制油援技術總繪結貴公司于改2007講年已進入逝全國化工迅企業(yè)五百姑強，現(xiàn)今嘆已前十名占，這已經(jīng)糟說明貴公污司有實力巾，有能力侮進軍CT術L領域。貴公司“厘以全面安休全環(huán)保質株量管理為躺基礎，以港預算資本以運營為重傭點，以燃啄能化工為緊主業(yè)..拘....顆”的思想謀正是CT進L技術的且正確導向械！引用文獻【1】中國統(tǒng)寒計年鑒示（20張12版念）-中煮國統(tǒng)計仍出版社塵；【2】煤制油穴技術現(xiàn)蝕狀(http憤://w暫enku脊.bai救du.