炼油和石油化工的产品与技术创新(周向进)20160623
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第四届中国石化大会2016(北京)
炼油和石油化工的
产品与技术创新
中国石油化工股份有限公司
周向进
2016年6月23日
一、概述
1、炼油工业的主要产品:
(1)成品油:汽油、煤油、柴油
(2)化工轻油:乙烯原料、芳烃原料
2、石油化工的主要产品:
(3)乙烯-树脂产品链:乙烯-树脂(聚乙烯、聚丙烯、橡胶、环氧乙烷、乙二醇)
(4)芳烃-聚酯产品链:混合二甲苯-PX-PTA-聚酯-聚酯纤维(聚酯瓶、聚酯薄膜)
二、炼油工业的产品与技术创新:
1、洁油替代汽油和柴油(成品油创新)
(1)洁油的概念:
辛烷值20-60的低辛烷值汽油,例如:20#汽油、40#汽油、55#汽油。为了区别于汽油,称为洁油。
实质是一种超级轻质柴油。
(2)洁油的优点:
1)效率高
与普通汽油相比较:
二、炼油工业的产品与技术创新:
——效率提高30%,省油30%
——二氧化碳排放减少30%
2015年,中国大陆的汽油表观消费量11532万
吨,使用新技术,可以节省汽油3460万吨/年,减少二氧化碳排放10390万吨。
2015年,全球消费汽油超过11亿吨,可以节
约汽油3.3亿吨/年,减少二氧化碳排放10亿吨
/年。
二、炼油工业的产品与技术创新:
2)低毒性:
——洁油不含芳烃或者芳烃含量很低
国V汽油标准中,芳烃含量不大于40%,
国VI汽油标准中(讨论过程中),芳烃含量为不大于15-25%,降低15-25个百分点。
2010年前后,欧洲提出无芳烃汽油的概念。欧洲人采用烷基化或者异构化的方法,生产含支链的烷烃,替代芳烃,保证汽油的辛烷值指标,缺点是成本较高。
二、炼油工业的产品与技术创新:
3)不争芳烃资源:
——芳烃用作化工原料
未来,洁油大规模推广应用时,不再需要通过重整的方法,把直链烷烃转变为芳烃。
4)环境友好,雾霾因子排放少:
——不含抗爆剂
抗爆剂的制造和使用,二次污染环境。MTBE污染水源,是可能的致癌物质。外国禁止使用。
二、炼油工业的产品与技术创新:
5)低成本:
洁油制造成本比89#汽油低500元/吨,比92#汽油低1000元/吨,比95#汽油低1500元/吨,比98#汽油低2500元/吨。
——按照升为单位,洁油成本平均比汽油成本降低0.8-1.2元/升
——在百公里油耗降低30%的基础上
6)洁油与柴油比较的优点:
——洁油的挥发性好
二、炼油工业的产品与技术创新:
——汽油易于与空气混合均匀,燃烧完全,碳烟排放少:环保,燃料利用率高
——燃烧温度低,氮氧化合物排放少
——洁油发动机工作柔和
——发动机结构简化,不需要超高压喷射泵,尾气处理系统的成本可以降低
——发动机轻量化,可以使用铝合金材料做机架——燃料冬季不容易凝冻,环境适应性好
二、炼油工业的产品与技术创新:
(2)压燃式洁油机替代汽油机和柴油机
1)洁油机已经有样机,比汽油机省油20-30%。2)洁油样品和洁油机样机已经应用于样车,
样车已经行驶数千公里。
3)洁油机应用于混合动力汽车,汽车将双倍
省油,节油率预计达到50%左右。
4)专家认为洁油机是最完美的内燃机,同时
具有汽油机和柴油机的优点。[播放视频]
二、炼油工业的产品与技术创新:
(3)洁油的原料来源
1)加氢裂化的轻石脑油
现在用于调和汽油的低辛烷值成分油。
2)芳烃抽余油(重整抽余油)
现在部分用作为乙烯裂解原料,部分用于生产烷基化油,支链烷烃(生产无芳烃汽油,不合算)。
3)新的炼油工艺(未来)
一种联合生产洁油和汽油的方法。
图2
二、炼油工业的产品与技术创新:
2、化工轻油资源优化(石脑油创新)
(1)乙烯裂解料专用石脑油
——长链直链烷烃,芳烃含量低——(柴油原料)
(2)芳烃专用石脑油
——以碳8碳9为主,三苯含量高——(汽油原料)
二、炼油工业的产品与技术创新:
(3)案例:
与一家石油化工研究院合作,利用 Aspen Plus 流程模拟软件模拟一家石化公司初馏塔和常压塔的操作过程。在不改变装置结构不增加操作成本的前提下,仅仅通过工艺参数的调整,使得重整装置原料的三苯含量增加15.5%。
这是初步工作的成果,提高芳烃含量的潜力很大。
另外一股或者几股馏份的三苯含量必然降低。
二、炼油工业的产品与技术创新:
表1 碳氢化合物结构性能和用途结构辛烷值现在用途未来用途
长链直链
烷烃低
乙烯裂解
原料
柴油原料
乙烯裂解
原料
短链直链
烷烃
低汽油洁油洁油支链烷烃高汽油汽油芳烃高汽油化工原料化工原料
二、炼油工业的产品与技术创新:
3、未来的炼油工业展望(顺其自然)
(1)成品油产品主要为洁油,逐步替代汽油和柴油;少量煤油、柴油、汽油。
(2)石脑油细分为乙烯裂解料、芳烃专用料。
(3)炼油装置的主要任务是生产直链烷烃,其中“C6-C12”做洁油,“C11-C16”做乙烯裂解原料。
(4)芳烃资源主要依靠原油中天然的含量。
(5)重整装置的命运,加氢裂化、加氢精制的氢气来源问题,以及多余装置的操作工安置问题,留给市场解决。