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世界石油炼制技术现状及未来发展_图文

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万方数据第1期 刘海燕等:世界石油炼制技术现状及未来发展趋势 177全球的炼厂共有717个,其中美国133个,中国95个,俄罗斯42个. e 原油蒸馏能力约占世界的1/5;其次为俄罗斯和日本,分别占6.6%和5.8%;中国排名第四,占5.5%.世界前十大炼油国家的原油蒸馏能力就达到了世界原油蒸馏能力的54.2%.世界排名前3位的炼油公司仍然是E)【)【原油蒸馏能力分别占世界的6.5%,5.9%和4.0%.我国的中国石化(卜口C)分别排在第5位和第12位,原油蒸馏能力分别为2.67和1.79Mb/d.2003年,世界上最大的炼油厂是位于委内瑞拉的帕拉瓜纳炼制中心,其原油蒸馏能力为940 kb/d(合4700万讹).除此之外,世界排名前16位的大型炼油厂中有6座位于亚太地区,3座位于美国,3座位于中东地区,其他3座分别位于俄罗斯、荷兰和维尔京群岛.随着世界炼油厂的规模越来越大,炼油装置的规模也向大型化方向发展,其中单套常减压蒸馏的能力达到了1275万t/a,单套催化裂化(力达到了600万t/a,渣油催化裂化(】力也达到了425万t/a【l 6|.2 世界炼油技术的发展历程与现状2.1世界炼油技术发展现状图2为1991至2003年世界各种石油加工能力的变化情况.在此期间,世界原油蒸馏能力增加了9.6%,表明世界各国对油品的需求量在不断增加.在主要的二次加工过程中,加氢裂化和加氢精制的能力增加较快,分别增加了5.3%和4.6%,而氢能力的增加主要缘于世晃各国对低硫和超低硫车用燃料需求的不断增加,这使炼油厂普遍采用各种加氢手段降低燃料中的硫含量,以生产清洁燃料.口五乏、一备。石∞Q∞c)口’.三∞∞∞4为美国、欧盟和亚太地区主要二次加工能力的对比.二次加工能力定义为转化能力(燃料生产能力(催化重整和烷基化)占原油蒸馏能力的百分比.二次加工能力通常被认为是衡量炼厂复杂度的一个指标.喜邑害&曼秀;芭喜董曼委芑::萋鼍 1991年到2003年,全球二次加工能力中转化能力(加较快,从1991年的13.8 Mb/ Mb/d,约增加了37%;燃料生产能力(催化重整和烷基化)的增长速度稍慢,从1991年的11.2 Mb/Mb/d,约增加了20%.上述4种二次加工能力的增长速度都远远超过同期原油蒸馏能力的增长速度,表明世界炼厂的规模和复杂度在不断增加,世界各国炼油企业一直在努力提高轻质油品收率,增加运输燃料的产量和提高其质量.由图4可见,在过去的10年中,美国炼厂的燃料生产(催化重整和烷基化)能力有一定程度的下降.在美国,这4种主要二次加工过程的能力占原油蒸馏能力的比例达到了70%以上,这说明美国的炼油业已是比较成熟的工业.事实上,一p,q:一扫一禁,d∞∞80方数据178 过程工穰学报 第7卷1994199619982000200220雒 1994'996199820002∞22004 {994饽96'99820∞∞泛20涎Y∞r 驻及鬣太逾区二次加工铙力辩院【1冀 s,EU 5】泌蚓§黼§翻hn o }舛蟠∞Cl∞eI y aI p∞艄____———______——·—___——卜c or c∞惝o{鞋e 黼婚K∞ ’ic —。——。——…◆P∞911 1950 1990 2000 2010 2020且炼厂规模一般较大,炼厂的复杂度也较高. 、在欧盗匡家,近化重整和烷基化能力略有下降;而在亚太地区,化重整耱烷基仡的髓力在998年戳艨又慢慢减少。在欧盟地区,4种主要加工过程的总能力占原油蒸馏能力的38%左右,而亚太地区则更少,不列30%.与美冒褶比,欧猛稻亚太蠹亟区的二次薪工麓力明显不足。2.2世界炼油技术的发展历程全球石油石化工蛾的大规模形成和发展是在20世纪。19油烟工工艺仪是誉压蒸馏,产品也只是照明用的煤油.随着汽车工业的发展,19油成了主要的石油产晶,促进了裂化工艺的发展.后来,石油加工工艺从热加工拓展到催化加工,进丽发震裂深度加工,形成了一个结构复杂、撬模庞大的石油加工工艺技术体系。如图5所示,世界炼油工艺技术的发展可以分为4个阶段【17,18】:(1)出现阶段(186l—1911年):1861年,世界上第一座炼厂建成于美国宾夕法尼亚州.滥时赵将一个直径约7撞的铸铁罐密封,安装在烧木柴的火炉炉穗中,从顶部释放出的蒸汽通过常1次操作可持续3 d,煤油是唯一的产品..(2)发生阶段(1911一1950年):随着汽车工业的快速发震,对汽油熬霭求迅速增加,导致了黪在提高汽溜产量的裂化工艺技术的发明,并得以迅速发煨.1914年出§~嚣#篷露量扫l。毋蠢芷万方数据 万方数据180 过程工程学报 第7卷高硫原料,但炼厂提高渣油转化率和轻漓收率的重要手段.图4泓以上的丙烯来皇型的新开发的多产丙烯技术,知中国石化石油化工科学研究院(砒c)技术,丙烯产率可以达到21%.预计未来20年,世界蹰烯需求量将超过乙烯,届时置将发挥更重要的作用.在渣浦加工方面,美函多采用延迟焦化路线,其焦仡能力占戮爨总能力的55.6%.预计随着原油燕质的进一步恶化导致的原油含硫餐的网益增加,美国的焦化能力仍会有所增加,同时其加氢裂化的能力也将增加6必近2◇年来美圜渣、穗加工艉力的增长情况。£一星琶霎喜垂容o…也1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 日本在渣油加工方面多采用加氢路线.欧盟多采用盟15国的92座炼油厂中有75%为逡也将对于劣质渣油的加工同样有加氢和焦化两种路线【2 4|.在20世纪六、七十年代,世界上大部分炼厂选择脱炭工艺进行渣漓改蕨,嚣其工艺残熟、成本低,因雨延迟焦化和减粘裂化等脱碳工艺成为炼厂应用最广泛的热加工过程.但随着世界车用燃油规范的进一步严格以及世界对重质燃料淌需求的逐步下降,渣油加氢能力将大幅度增加.图7为北美、亚太地区及欧盟的焦化穗渣油加氯脱硫皿力的变化情况.由图可见,北荚地区的渣油加工工艺主要竣焦优为主,进入20邀纪∞年代以精,麓氢能力才有了较大幅度的提藏虽然增加较缓慢,但总的加氢能力在1996年已接近5.7 Mb/d.在亚太地区,加氢工艺一赢是渣油加工的主力,至1996年己达到5.7 Mb/d,主要用寒生产低硫燃料油或与鼯大量生产汽油.作为世界第三大油品市场的欧洲,其渣油加工能力的发展趋势既不同于北美,也不同于皿太地区,长期以来,欧澜炼厂戬减粘裂化和硫燃料油的生产工艺。但随着枣场对高硫燃料油霰求的减少以及环保压力的增大,炼厂也在减少燃料油特别是高硫燃料油的生产.虽然近些年欧盟的焦化和加氢能力都有所增趣,毽与化囊热氢能力都相对小得多.197019751980198519901995 197019751980198519901995 197019751980198519901995太地区和欧洲渣浊燕氢积焦化麓力的变佳情况‘1 8】 8】随着世界原油品质的进一步劣质化,备种渣油加氢工艺将会褥到迅速发矮.擞界上第一套渣油加氢装置于1967年在匿本出光兴产公词诞生.此后,】【要包括固定床加氢工艺、沸腾床加氯工艺、移动床加笺工艺秘悬浮床糯氢工艺等.扶应焉情况来看,固定床加氢工葱占85%,沸腾床占15%,悬浮床加氢工艺目前仅有2套工业示范装置.除上述技术外,露蓠正在开发的针对加工新技术还包括两段提升管下行式循环流化床.我国羹三在开发器重方数据 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据世界石油炼制技术现状及未来发展趋势作者: 刘海燕, 于建宁, 鲍晓军, 刘海燕,鲍晓军,国石油大学(北京)中国石油天然气集团公司催化重点实验室,北京,102249), 于建宁,国石油天然气集团公司科技发展部,北京,100724)刊名: 过程工程学报英文刊名: F (期): 2007,7(1)被引用次数: 6次参考文献(42条) K 5 Mb/d 991(51) 992(51) K 993(51) K 994(51) 995(51) K 6 Mb/d,996(52) 997(51) 998(51) 999(51) in 000(51) 001 2001(52) 002(52) 003 2003(49)1世纪初叶炼油工业展望[期刊论文]003(01)球石油石化工业的世纪回顾与展望[期刊论文]001(09) 6) 002(10)续进行炼油企业结构调整,加快我国加氢工艺技术发展[期刊论文]003(12)迟焦化工艺进展[期刊论文]003(05)快石化技术进步,支持中国石化工业的持续发展[期刊论文]油加工) 2005(03) 刊论文]油加工)2003(01) 003(04) 003(03) 003(02)于机动车政策的贝拉吉奥会议备忘录1世纪的炼油技术和炼油厂(1)[期刊论文]001(01)1世纪的炼油技术和炼油厂(2)[期刊论文]001(02)新炼油技术推动21世纪我国炼油工业的发展[期刊论文]002(01)统炼油技术的升级换代刊论文]1)统炼油技术的升级换代刊论文]2)1世纪的炼油技术[期刊论文]002(12))[期刊论文]001(08))[期刊论文]001(09) ey 刊论文]油加工) 2005(03)来石化工业的技术发展热点:Ⅰ刊论文]003(04) 1世纪的炼油技术与催化[期刊论文]油加工) 2005(03)相似文献(1条)海燕 21世纪初期006对未来技术发展的中长期技术预见(在成为世界各国或各大企业制定技术、产业政策,重新配置人力、物力和财力等资源,调整产业结构的重要依据。面临着油气资源短缺、市场竞争加剧、环保法规日益严格等方面的巨大压力,作为我国国民经济的支柱产业之一的石油炼制工业的未来发展充满了不确定性。作为中国最大的炼油企业之一,中国石油天然气集团公司(油业的未来发展也同样面临着原油供应的重质化和环保法规要求的油品更加清洁化等方面的巨大挑战。全面分析影响面应对挑战,把握发展机遇,提高核心竞争力,具有非常重要的意义。本研究将国际通用的两种替采用21世纪初分析影响选出了造了质原油加工和清洁燃料生产两大技术领域的未来发展情景,提出了过上述研究,得到如下结果:1.影响外部情景和内部情景)是:(1)外部环境:随着原油资源量的日益减少,原油供应的日益重质化、劣质化,以及环保法规要求的油品更加清洁化的发展趋势,世界炼油业的未来发展将主要集中在重质/劣质原油的加工、清洁油品的生产和炼油一化工一体化发展等几个方面;随着我国环保法规的日益严格以及原油供应的日益重质化/劣质化,我国的炼油业将进行装置规模、装置结构、产品结构、技术结构等方面的重大结构调整。(2)内部环境:经过近年来的迅速发展,其进一步发展面临着炼厂规模和装置规模较小、二次加工工艺手段单一、装置结构及产品结构不尽合理等方面的重大挑战。2.(1)影响原油资源的短缺;②原油品质的重质化/劣质化;③环保法规要求油品更加清洁化;④车用替代燃料的开发。(2)催化裂化(油选择性加氢脱硫技术;②:新型烷基化技术;④低硫柴油生产技术;⑤悬浮床加氢裂化组合工艺技术;⑥原油加工方案优化。其中,技术①-④属于清洁燃料生产技术模块,技术⑤属于重质/劣质原油深度加工技术模块,技术⑥属于以提高炼厂经济效益为目的的相关技术模块。3.重油/渣油的深度加工将是今后来t。为了最大限度地提高轻油收率,多产运输燃料和化工原料, 们构筑了10种渣油加工情景,分别考察了2010年和2020年不同情景下果表明:随着重油催化裂化(置直接加工渣油的量的减少和延迟焦化装置加工渣油的量的增加,油产量和石脑油产量增加,柴汽比增大;提高渣油加氢处理的比例,不利于提高柴油和石脑油的产量和柴汽比。对各种情景下增加渣油加氢处理的能力相比,增加延迟焦化装置和溶剂深度脱沥青装置的能力,合以上结果,我们认为:未来5次为渣油加氢处理过程只宜在较大的炼厂发展,一方面源于其较高的装置投资,另一方面是其氢源问题在小炼厂很难得到解决。4.t,t,t。因此,清洁汽油的生产是21世纪初整汽油配方是改善汽油质量的重要手段。因此,我们构筑了10种汽油构成情景,计算了不同情景下汽油的辛烷值、硫含量、烯烃含量、苯含量和芳烃含量的变化情况。结果表明:在降低纯地依靠增加重整油的比例,会使成品汽油中的苯和芳烃的含量增加;而单纯地依靠提高烷基化油、异构化油等组分的比例,不能完全抵消由于此,充分平衡各种汽油组分的性质和比例,在降低汽油烯烃、芳烃和硫含量的同时,保证汽油辛烷值损失最小。另外,我们计算了不同汽油构成情景下,果表明:总体来看,未来5需要不同程度地增加重整装置能力和大幅度地增加烷基化和异构化装置的能力。除此之外,未来5快发展5 t,t,作车用柴油。清洁柴油的生产任务是降低柴油中的硫含量和芳烃含量,提高十六烷值。因此,我们构筑了7种车用柴油构成情景,分别计算了不同情景下,油的十六烷值、芳烃含量和硫含量的变化趋势,结果表明:随着柴油中加氢裂化柴油比例的增加和及直馏柴油和油的十六烷值增加,硫含量和芳烃含量降低;当加氢裂化柴油增大到一定比例时,直馏柴油和对于芳烃含量和硫含量的影响依然很大。因此,我们认为,为了提高成品柴油的十六烷值、降低硫和芳烃的含量,减小加优质的加氢裂化和加氢精制柴油的比例。且随着清洁柴油标准对硫含量的限制越来越严格,除了较劣质的馏柴油也需要经过加氢脱硫后才可用于调合成品柴油。因此,未来5高柴汽比是合分析别以所产减压蜡油(先满足以加氢裂化(核心(即所产焦化蜡油(构成)构筑了4种清洁汽柴油生产装置构成情景,计算了不同情景下果表明:若汽柴油生产装置以油的产量和柴汽比均较以时汽柴油的构成也随之改变,汽柴油的质量得到改善。因此,我们认为,为了增加柴油的产量,提高柴汽比,2010年后,一方面可增大柴汽比,另一方面可以提高汽、柴油的质量。本研究首次针对用定性与定量相结合的分析方法,从资源特点、环保要求、技术结构、产品结构及质量等方面对人们对证文献(6条)教材《石油炼制工艺学》的六个新特色[期刊论文]009(6)油吸附脱硫剂的研究与应用[期刊论文]009(7)油新技术与发展趋势[期刊论文]009(6)刊论文]科版)2009(1)料油深度加氢脱硫催化剂的研究进展[期刊论文]008(11)国千万吨级炼油厂规划设计的基本构想[期刊论文]008(1)本文链接::新疆石河子大学图书馆(授权号:010年9月24日
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