我国石油工业发展现状及发展趋势
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我国石油工业发展现状及发展趋势
摘要:通过多年的自主与创新,我国石油工业有了很大的发展,拥有一批完善的炼油技术和较大的产业规模。我国能源现状为:富煤、贫油,这就导致我国对进口石油的依赖,不仅对国家能源安全带来隐患,也使石油工业的发展受到限制。利用我国煤炭资源丰富的优势,通过煤制油技术与炼油技术的创新,保证我国石油工业的高速、稳定发展。
关键词:石油工业能源炼油技术发展趋势现状
一、前言
石油工业诞生150多年以来极大地推动了发达国家的工业化进程,逐步取代木柴和煤成为世界最为重要的能源和化工原料,迄今为止,石油依然是世界经济发展和人类生活水平提高不可或缺的最为重要的能源之一。中国能源现状为:富煤、贫油、有气,面对石油的紧缺,长期过多依赖进口对国家的能源安全也极为不利,政府对此也做了大量相关的努力。表1列出了2011年中国、美国与世界总计一次能源消费结构,图1和图2分别为2009年中国与世界能源消费结构比例图。
据以往数据统计表明,自石油取代煤成为主要的一次能源之后,其在世界一次能源消费结构的比例保持在40%左右,而根据以上2009年与2011年的数据统计显示,石油所占世界能源消费结构的比例在30%左右,比例有所下降,而中国一次能源消费结构中石油所占比例没有较大变化。这一方面是由于石油资源的短缺和开采成本的提高,另一方面是天然气等其他清洁能源的发展。虽然能源消费结构有所变化,但煤炭和石油仍然占据能源消费总量的50%以上,因此,在未来相当长的时期内,石油仍然是世界能源消费结构中不可或缺的重要组成部分。
二、当前炼油技术发展简介
世界炼油工艺技术的发展可以分为4个阶段[1]:
1.出现阶段
1861年,美国冰夕法尼亚州建成世界上第一座炼厂。当时是将一个直径约7ft的铸铁罐密封,安装在烧木柴的火炉炉膛中,从顶部释放出的蒸汽通过1圈浸在流水中的管子冷凝获得产品,通常1次操作可持续3d,煤油是唯一的产品。
2.发生阶段(1911~1950年)
随着汽车工业的高速发展,对汽油的需求迅速增加,促进了提高汽油产量的裂化工艺技术的发明,并迅猛发展,1914年出现热裂化工艺,1930年标准石油公司发明了延迟焦化工艺,1942年Exxon公司建立了世界上第一套FCC工艺装
置,1948年催化剂喷雾干燥技术的开发促进了流化床技术的发展。当时,主要的炼油国家是美国和德国,日本也有较小的炼油能力,炼油工艺主要采用连续管式蒸馏、连续热裂化、延迟焦化、FCC、加氢重整、铂重整等一次和二次加工手段,汽油是主要产品。
3.发展阶段(1950~1990年)
主要炼油国家从美、欧、日等发达国家和地区扩展到广大的发展中国家。在此阶段,炼油技术有了很大发展,尤其是20世纪60~70年代,炼油技术实现了跳跃式发展,出现了双金属和多金属重整催化剂和连续重整工艺、分子筛FCC 催化剂和提升管FCC工艺,炼油工业的发展进入新阶段。
4.成熟阶段(1990年至今)
炼油技术没有新的重大突破,炼油工业主要是炼厂规模和炼油装置的大型化,并向提高原油的加工深度、增加加工各种原油的灵活性、改善石油产品收率和质量等方向发展。
三、我国炼油行业发展现状
1.我国炼油行业产能现状
进入21世纪,我国炼油行业有了很大的发展,炼油企业规模与装置大型化技术不断创新,目前我国已建成20个千万吨级炼油生产基地,其原油加工能力占全国总加工能力的50%左右。截止2009年底,我国原油一次加工能力已由2000年的2.76亿吨/年、2005年的3.245亿吨/年猛增至4.77亿吨/年,稳居世界第二位。在新世界的第一个十年中,我国炼油能力激增了72.8%,年均增长率达到了6.3%,成为新中国成立以来炼油能力增长量最大、增速最快的十年。
2.炼油技术自主创新能力不断增强
通过多年的自主研发和创新,先后成功开发了包括重油催化裂化、加氢裂化、渣油处理加氢等在内的一系列有特色的成套技术,独创性的催化裂解技术(DCC)不仅在国内应用于工业化,而且成套技术已出口国外。其中85%以上的炼油催化剂已立足国内,成为炼油行业发展重要技术支撑。对于劣质原油,我国已开发一整套技术对策。一是采用高速电脱盐设备,高效破乳剂、缓蚀剂、中和剂等,控制蒸馏设备低温部位的低温腐蚀。二是提高材质,采用含铬钼不锈钢,控制高温设备的高温腐蚀。三是选择合适的重油深度加工途径,主要走延迟焦化道路。我国自主开发的催化裂化MIP技术、FDFCC技术可有效降低FCC汽油的烯烃含量,同时可提高丙烯收率,促使炼油向石油化工延伸。我国成功开发的渣油加氢处理(包括VRDS和ARDS)和重油催化裂化(RFCC)组合工艺,为重油加工开辟了一条新的路线,可显著提高轻质油收率,提高原油的有效利用率。
3.成品油质量向国际接轨
21世纪前十年,由于清洁燃料需求的增长,我国加氢精制出现突破性发展,成为提高成品油质量的核心工艺,全国馏分油加氢精制(包括馏分油加氢处理)能力从2000年的0.478亿吨/年增加到2009年的1.436亿吨/年,不到十年,能力增长近1亿吨/年。发展如此迅速,主要是成品油质量的提高,都离不开加氢精制:①清洁汽油生产,采用如RSDS和OCT-M等技术,对催化裂化汽油进行选择性加氢,可把汽油的硫含量降到符合国Ⅲ、国Ⅳ汽油标准;②催化裂化轻循环油加氢,采用我国独特开发的MCI和BICH加氢技术,可把催化裂化轻循环油经脱硫、烯烃和芳烃饱和,以及部分芳烃开环,十六烷值可提高十个单位以上;
③焦化柴油和直馏含硫柴油经深度加氢精制,可达到国Ⅳ或超低硫柴油标准;④加氢脱硫醇技术,可在很缓和的条件下脱除喷气燃料的硫醇,取代较复杂的钛菁钴经典脱硫醇方法;⑤含硫蜡油加氢处理技术,用以改善催化裂化原料质量,直接生产低硫催化裂化汽油,并降低催化裂化烟气中SOx和NOx的排放,改善环境。加氢精制还普遍应用于催化重整原料预加氢、润滑油精制和石蜡精制等方面。