中国炼油技术进展

中国炼油技术进展

信息技术管理中心情报室

改革开放以来，中国炼油工业实现了突飞猛进的发展，全国原油加工量从20世纪80年代初的1亿吨／年发展到2008年的4.38亿吨／年，中国炼油工业已具有相当规模，形成了比较完整的体系和较强的综合实力，原油加工能力居世界第二位。产业布局，北控南增，贴近市场，贴近消费中心，逐步趋向合理。长三角、珠三角和环渤海地区，石化产业聚集度进一步提高，炼油企业和装置大型化不断扩大，已建成14个千万吨级炼油生产基地，新建南海炼油项目，规模达到1200万吨／年，以及400万吨／年加氢裂化，420万吨／年延迟焦化，210万吨／年连续重整，均属世界上目前同类装置中最大规模之一。炼油企业向油化一体化方向发展，为乙烯提供优质原料，原油加工走深度加工道路，开发和采用一系列重油转化技术，最大量生产液体运输燃料和化工原料，提高轻质油收率，提高原油资源利用率，开发高硫、高酸、重质等劣质原油的加工技术，提高原油加工的适应性，坚持节能减排，降低能耗和控制污染排放，信息化技术的建设使炼油企业更加现代化等等。

近30年来，中国炼油在科研开发、工程设计等方面，在炼油重大技术领域，取得了一批又一批的重大创新成果。炼油技术的创新发展，对中国炼油工业的发展起到了决定性的推动作用。

炼油催化剂的发展与炼油技术进展密切相关，炼油催化剂技术革新在很大程度上推动了炼油技术的进步；另一方面，炼油技术的发展又对催化剂的性能提出了更高的要求，从而推动了催化剂技术的发展。下面就我国炼油企业面临的形势以及炼油技术进展进行讨论，希望能为炼油催化剂企业的发展提供参考。

1 炼油企业发展面临的挑战

当前炼油企业发展面临的主要挑战可以归纳为以下四个方面。

一是油价将持续走高，重质低质原油供应比例将增大。近半年多来，由于油价下跌到70美元／桶以下，130个大型新油田开发项目中有35个已经被冻结，而且在全球800个大型油田中有580个油田的开采量在逐年下降。国际能源机构(IEA)认为，世界经济会复苏，对石油的需

求在2010年就会增长。一旦出现石油短缺，国际油价可能会突破2008年的纪录，达到200美元／桶。预计2013年世界经济可能会因石油短缺而陷入新的危机。既使不出现危机，油价也会持续走高。此外，在目前17320亿桶的世界原油可采储量(包括委内瑞拉的超重原油和加拿大的油砂沥青)中，轻质原油为了350亿桶(其中轻质低硫原油占40%，轻质含硫／高硫原油占60%)，中质原油为3300亿桶(其中中质低硫原油占20%，中质含硫／高硫原油占80%)，重质原油为6670亿桶(其中重质低硫原油占15%，重质含硫／高硫原油占85%)。目前的开采情况是，轻质原油占30%，中质原油占56%，重质原油占14%。最近几年，在增产供应国际市场的原油中，重质原油占多数。更值得注意的是，世界上原油可采储量最多的8个国家的原油可采储量为14180亿桶，占世界原油可采储量的82%，其中重质原油的可采储量为6668.6亿桶，占其原油可采储量的47%。

二是炼厂生产清洁燃料要升级换代，由清洁燃料向低碳燃料转变。预计到2010年，全球消费的汽油中将有85%是含硫量小于50ppm的超低硫汽油，到2015年，全球超低硫柴油所占比例将由目前的65%上升到75%。美国加州政府已提出实施低碳燃料标准。按照这个标准，低碳汽油的平均燃料碳强度为二氧化碳排放量92克/兆焦，2010年开始实施；到2015年降低5%，至87克／兆焦；2020年降低10%，至83克/兆焦。低碳柴油的平均燃料碳强度是二氧化碳排放量71克/兆焦，2010年开始执行；到2015年降低5%，至67克/兆焦；2020年降低10%，至54克/兆焦。

三是炼厂面临既要减少气体污染物的排放又要减少二氧化碳的排放。炼油厂是气体污染物排放的大户之一，催化裂化装置又是炼油厂最大的气体污染物排放源。目前美国提出的减排指标是：再生烟气中悬浮颗粒物(PM)的减排量是每燃烧1000千克焦炭的排放量不超过1千克，以后要下降到0.5千克；硫氧化物(SOx)的减排量是从300ppm下降到

25ppm；氮氧化物(NOx)的减排量是从不限制下降到20ppm；一氧化碳(CO)的减排量是从目前的500ppm下降到150ppm。欧盟提出，到2020年炼油厂的二氧化碳排放量要减少10%(约5亿吨)；要求从201)-年开始，炼油厂每年减少1%；到2013年，强制执行拍卖二氧化碳排放指标，拍卖价格为30欧元／吨。

四是由于原材料价格上涨、人工成本增加，新建和改造炼油厂的投资大幅度攀升，炼厂生产成本增加，利润减少。与2004年年底相比，2008年炼油设备中的压力容器价格上涨了66.2%，换热器价格上涨47.4%，空冷器价格上涨59.4%，油泵价格上涨69.9%，压缩机价格上涨61.3%，加热炉价格上涨50%，其他设备价格上涨58.9%，平均价格上涨了59.7%；施工人员工资上涨了20%—100%。例如，科威特国家石油公司计划新建的A1-Zour炼油厂(原油加工能力61.5万桶/日，约30757万吨／年)的投资已经由2005年11月预计的60亿美元上涨到2007年6月的150亿美元和2008年7月的200亿美元。当前，原油成本已占油品生产总成本的70%甚至更高，复杂炼油厂的利润已经减少到2—3美元／桶，简单炼油厂的利润已经减少到零，甚至亏本。

2 炼油领域的主要技术创新

综观我国炼油领域，创新成果累累，内容丰富，具有很高技术水平。现仅以炼油的工艺技术为重点，对炼油的技术创新发展作一扼要归纳。

2.1 催化裂化(FCC)技术

催化裂化是炼油的核心技术。目前我国成品油中，70%以上的汽油，20%以上的柴油来自催化裂化装置。30年来，我国催化裂化发展迅速，装置能力从2千万吨／年发展到超过1亿吨／年，仅次于美国，居世界第二位，对我国成品油的增长贡献巨大，技术创新成果最多。

2.1.1 建立FCC反应和再生动力学模型

FCC属正碳离子反应，有异构化、裂化、环化、烷基化、氢转移和缩合等多种较复杂的反应。结合FCC的实际。我国成功地开发了FCC十一集总动力学模型和RFCC十三集总动力学模型，可较正确预测FCC的反应过程、转化率和产品分布等，同时建立了再生动力学模型，为发展FCC提供理论依据。

2.1.2 开发提升管FCC

提升管FCC和床层FCC比较，反应可在数秒钟内完成，具有可提高处理能力、改善产品分布、操作弹性好和生产灵活性大等特点，提升管FCC的开发和推广应用，使我国FCC技术登上了一个新台阶。