中國(guó)煉油、石化工業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避和低成本戰(zhàn)略

一背景介紹---發(fā)展與風(fēng)險(xiǎn)共存

21世紀(jì)我國(guó)煉油、石化行業(yè)面臨五大風(fēng)險(xiǎn)資源風(fēng)險(xiǎn)政策風(fēng)險(xiǎn)金融風(fēng)險(xiǎn)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

石油資源風(fēng)險(xiǎn)是煉油工業(yè)面臨最重要風(fēng)險(xiǎn)低成本戰(zhàn)略和石化風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避原油資源低成本戰(zhàn)略能源低成本戰(zhàn)略氫資源低成本戰(zhàn)略低投資成本戰(zhàn)略1世界石油產(chǎn)量到2020－2030年后開始下降

21世紀(jì)世界原油產(chǎn)量和剩余儲(chǔ)量年份累計(jì)探明儲(chǔ)量剩余可采儲(chǔ)量年產(chǎn)量(億噸)20002660.81441.832.0420103113.31559.135.0420203480.51556.838.9320303767.21465.736.6620403985.01333.633.3620504147.31181.729.5620704356.3864.322.7920904460.8584.116.2421004493.0468.513.40CERA（劍橋能源研究協(xié)會(huì)，2005.5）石油生產(chǎn)休伯特規(guī)律產(chǎn)量Hubbert頂點(diǎn)石油生產(chǎn)周期休伯特曲線規(guī)律美國(guó)原油產(chǎn)量從1973年的250億桶下降到了1986年的200億桶，減少了24%。

2亞太地區(qū)已經(jīng)成為全球新的能源消費(fèi)中心－石油進(jìn)口依存度預(yù)測(cè)年份OECD北美洲歐洲亞太中國(guó)印度199754.344.652.588.822.357.4201063.052.467.291.561.085.2202070.058.079.092.476.991.6注：OECD指經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織國(guó)家資料來源：InternationalEnergyAgency：WorldEnergyOutlook，2000(10)

2020年中國(guó)原油將消費(fèi)4.5-6.5億噸3原油進(jìn)口量劇增是高資源風(fēng)險(xiǎn)重要標(biāo)志

(萬噸)2003年2004年增值原油進(jìn)口9102122823180原油出口813549－264原油凈進(jìn)口8289117333444石油產(chǎn)品進(jìn)口3852.94778.7925.8石油產(chǎn)品出口1687.41539-148.4石油產(chǎn)品凈進(jìn)口2165.53239.7-1074.2石油凈進(jìn)口量10454.514972.74518.24石油資源風(fēng)險(xiǎn)的政治因素－美國(guó)為什么操控原油價(jià)格？（俄勞動(dòng)報(bào)）

美國(guó)一著名咨詢公司負(fù)責(zé)人稱：“油價(jià)在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍會(huì)保持在高價(jià)位，為什么？因?yàn)閷?duì)美國(guó)政府有利！”美國(guó)為什么需要高油價(jià)？

1美國(guó)把油價(jià)當(dāng)作經(jīng)濟(jì)武器，首先用于對(duì)付中國(guó)，中國(guó)每天進(jìn)口300萬桶石油(主要來自中東)。天價(jià)石油使中國(guó)在原料上耗資巨大，從而最終遏制中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，使它的經(jīng)濟(jì)和政治穩(wěn)定受到威脅。

2美國(guó)給中國(guó)下“石油絆腳兒”，20世紀(jì)對(duì)前蘇聯(lián)用過（低油價(jià)），相當(dāng)管用。

3美國(guó)石化工業(yè)影響不大51989－1998年美國(guó)進(jìn)口原油量和結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略調(diào)整（千桶/日）

項(xiàng)目198919911993199519971998#進(jìn)口量*584357826787723082258570結(jié)構(gòu)比例％中東非洲51.049.643.738.337.239.1拉美加拿大36.541.844.949.653.451.3其它12.58.611.412.19.49.6*包括戰(zhàn)略石油進(jìn)口量#初估數(shù)據(jù)拉丁美洲重質(zhì)原油主要評(píng)價(jià)名稱比重含硫量％傾點(diǎn)℃350℃輕油收率％瑪雅（墨）（MAYA）0.91823.32-17.840.4蒂亞、胡安娜重質(zhì)（委）

0.98212.7-1.117.61梅雷（委）（Merey）0.94682.2-23.331.3白奇圭羅（委）（Bachaguero）

0.95062.4-23.329.1博斯凱（委）（Boscan）

0.99605.51017.11621世紀(jì)原油價(jià)格總體趨勢(shì)高油價(jià)，2006年油價(jià)超過70美元/桶1

21世紀(jì)石油資源風(fēng)險(xiǎn)很高，資源風(fēng)險(xiǎn)必須用動(dòng)態(tài)分析，而不是靜態(tài)供需分析，2005年預(yù)測(cè)原油價(jià)格為45－55美元/桶，2006年油價(jià)超過70美元/桶。2預(yù)測(cè)2020年前后世界原油產(chǎn)量將開始下降，遠(yuǎn)期原油價(jià)格也不可能下降。3中國(guó)如何應(yīng)對(duì)？2001-2005年國(guó)際市場(chǎng)原油現(xiàn)貨價(jià)格走勢(shì)情況721世紀(jì)世界石油工業(yè)大致可能分成二個(gè)階段

第一階段（2001－2030年）是高油價(jià)時(shí)代特點(diǎn)：

1油價(jià)處于相對(duì)較高位置。大部分觀點(diǎn)認(rèn)為正常情況下可能有所回落，在45－65美元/桶范圍內(nèi)波動(dòng)，不可能再回到20－30美元/桶低油價(jià)水平。

2原油質(zhì)量繼續(xù)變差、變壞。原油比重越來越大，含硫量越來越高，除此之外，有些原油含有大量的金屬，有的含有大量有機(jī)酸，很難用常規(guī)的加工方法進(jìn)行煉制。

3非常規(guī)石油產(chǎn)量的比例將越來越多，如各種稠油、油砂瀝青等。21世紀(jì)世界石油工業(yè)大致可能分成二個(gè)階段

第二階段（2030－2100年）“后石油時(shí)代”特點(diǎn)：1世界石油產(chǎn)量開始下降，非常規(guī)石油生產(chǎn)可能占有更大的比例。石油作為燃料的數(shù)量逐步下降，較多的石油用作于化工合成材料用途的原料。2在“后石油時(shí)代”到來之前，需要認(rèn)真考慮石油的接替能源問題。從目前情況分析，天然氣可能是最有優(yōu)勢(shì)的一種替代能源。3能源的多樣性和復(fù)雜性。有可能逐步過渡和形成以核聚變及可再生能源為主力的能源結(jié)構(gòu)。4世界原油供應(yīng)與需求之間的缺口會(huì)不斷增大。我們現(xiàn)在規(guī)劃2010年前后建成的大型煉油化工裝置，它們很可能在建成15－20年后就會(huì)遇到原油供應(yīng)緊張的問題。美國(guó)煉廠加工原油的比重（API）和含硫量變化

821世紀(jì)中國(guó)應(yīng)高度重視高硫重質(zhì)原油加工

2005上海論壇輕質(zhì)原油是美國(guó)的核心利益所在，我國(guó)大量進(jìn)口輕質(zhì)原油，會(huì)招致美國(guó)出于戰(zhàn)略利益的打壓和出于經(jīng)濟(jì)利益的競(jìng)爭(zhēng)。中國(guó)參加高硫原油定價(jià)機(jī)制和擴(kuò)大高硫重質(zhì)原油的加工能力正當(dāng)其時(shí)?！凹哟笾刭|(zhì)原油的利用可以為中國(guó)不斷增長(zhǎng)的能源需求找到新的空間。如果美國(guó)和中國(guó)改造煉油設(shè)備而更多地使用重質(zhì)原油，國(guó)際油價(jià)將可能重新回到每桶15－25美元之間。”目前，全球生產(chǎn)的原油70%是高硫重質(zhì)原油，市場(chǎng)高硫重質(zhì)原油的代表是迪拜原油。一般，迪拜高硫重質(zhì)原油比輕質(zhì)的西德克薩斯原油（WTI）低5－6美元/桶，但油價(jià)頂峰時(shí)，二者可差18美元/桶。而且高硫重質(zhì)原油價(jià)格波動(dòng)相對(duì)較小。如2004年9－10月，WTI從40美元/桶漲到55美元/桶以上，布倫特原油從37美元/桶漲到51美元/桶，但迪拜原油一直徘徊在37－38美元/桶之間。中國(guó)如果進(jìn)入市場(chǎng)波動(dòng)較小的高硫原油市場(chǎng)，可以減少過于依賴輕質(zhì)原油所帶來的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

－普氏亞洲總編輯DavidEmsberger92004年迪拜原油和布倫特原油價(jià)格走勢(shì)二石油資源低成本戰(zhàn)略低成本戰(zhàn)略是規(guī)避石油資源風(fēng)險(xiǎn)的重要戰(zhàn)略！加工高硫重質(zhì)（劣質(zhì)）原油和石油資源整體優(yōu)化是原油資源低成本戰(zhàn)略的二個(gè)重點(diǎn)！1新世紀(jì)我國(guó)煉油工業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)原油深加工和加工原油的多樣性；需要進(jìn)一步能加工各種含硫重質(zhì)原油和劣質(zhì)原油。與之配套的是國(guó)家應(yīng)實(shí)施進(jìn)口原油多元化策略，進(jìn)口更多拉美以及其他國(guó)家的含硫重質(zhì)原油和劣質(zhì)原油進(jìn)行加工。劣質(zhì)原油一般指高含硫、高比重、高金屬含量的原油。

2含硫重質(zhì)原油和劣質(zhì)原油

1含硫原油硫含量：低硫原油硫含量≯0.5％含硫原油硫含量0.5%－2.0％

高硫原油硫含量≮2.0％

2原油重度分類法

輕質(zhì)原油：API在30(0.8762)以上。是生產(chǎn)車用汽油和高附加值石油產(chǎn)品的理想原料，并具有相對(duì)低的加工成本重質(zhì)原油：API在30（0.8762）以下，通常得到較多低值的重油。加工這些原油需要提高煉油苛刻度超重原油-稱稠油：API小于20（0.9340）應(yīng)采取特殊的加工工藝新疆塔河重質(zhì)渤海蓬萊委內(nèi)瑞拉奧理油

3劣質(zhì)原油：高含硫、高比重、高金屬含量稠油粘度分類標(biāo)準(zhǔn)粘度（油層條件下）普通稠油：50－10000）兆帕秒，能流動(dòng)特稠油：（10000－50000）兆帕秒，流動(dòng)困難超稠油：大于50000兆帕秒，不能流動(dòng)

中國(guó)四大稠油采區(qū)遼河、勝利、中原、新疆其中遼河產(chǎn)量占70％

4高硫重質(zhì)原油和劣質(zhì)原油加工主要問題和困難核心問題是重油加工問題重要方向是大力發(fā)展加氫工藝、制氫工藝和氫氣管理主要設(shè)備問題是煉廠腐蝕和防腐措施高度重視三廢處理和環(huán)境保護(hù)問題（廠區(qū)和周圍；水、大氣和固體）生產(chǎn)清潔油品

5重油輕質(zhì)化二種主要途徑:脫碳（carbonrejection）和加氫（hydrogenaddition）加氫過程：直接加氫或從高氫源如輕烴或水的加氫渣油加氫：加氫減粘（hydrovisbreaking）催化脫硫（catalyticdesulfurization）催化脫氮（catalyticdenitrogenization）、脫金屬（demetalization）

加氫裂化（hydrocracking）加氫裂解（hydropyrolysis）6脫碳是我國(guó)重油輕質(zhì)化的主要途徑世界渣油加工能力中加氫過程不足五分之一，而熱加工為主的脫碳過程的加工能力約占一半以上。我國(guó)的渣油借助脫碳過程輕質(zhì)化的比例更高，加氫過程所占的份額更小輕質(zhì)油的氫含量與氫碳比顯著高于重質(zhì)油。重油輕質(zhì)化的實(shí)質(zhì)是原料中氫的重新分配，即在生成氫碳比比原料大的輕質(zhì)油的同時(shí)，必然生成氫碳比比原料小的重質(zhì)產(chǎn)物，如焦炭等脫碳過程生成的輕質(zhì)液體產(chǎn)物產(chǎn)率約為原料的65%，一般需要補(bǔ)充進(jìn)行加氫精制，其氫耗量一般在0.9%左右7脫碳是我國(guó)重油輕質(zhì)化的主要途徑渣油加氫工藝完全依仗外加的氫來提高全部產(chǎn)物的氫碳比大體來說，如果用加氫工藝加工一億噸的減壓渣油，就是要把氫碳比約為1.6的重質(zhì)原料全部轉(zhuǎn)化為氫碳比約為1.8的輕質(zhì)油，這樣就必須加入約2%的氫，其數(shù)量高達(dá)二百萬噸左右。假如用輕油制氫，那就要耗費(fèi)約七百萬噸輕油，在一定程度上增加了生產(chǎn)成本和影響到煉廠總輕油收率煉廠大部分氫氣是通過深度脫碳得到(石腦油、干氣制氫)

各種渣油加工的渣油轉(zhuǎn)化率范圍渣油加工工藝操作溫度和操作壓力范圍選擇何種重油輕質(zhì)化工藝取決于原油性質(zhì)當(dāng)煉廠加工劣質(zhì)含硫原油時(shí)，固定床渣油加氫工藝不能加工高金屬含量原料是其最大的問題，當(dāng)原料金屬含量大于100－150ppm，裝置操作周期小于1年，無法和全廠長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)匹配。同時(shí)，催化劑更換頻繁，生產(chǎn)成本大大提高，產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題長(zhǎng)期看來，脫碳和加氫這兩類重油加工工藝必然共存，而且在一定條件下互相補(bǔ)充形成組合工藝，但由于渣油加氫的建設(shè)投資較大，對(duì)原油的性質(zhì)尤其是重金屬含量有一定要求，以及制氫的成本較高等原因，今后在相當(dāng)時(shí)間內(nèi)脫碳（尤其是延遲焦化）仍將是我國(guó)重油加工的主要手段延遲焦化是中國(guó)第一位的重油加工工藝中國(guó)工程院院士侯芙生8幾種原油減壓渣油的性質(zhì)名稱密度殘?zhí)恐蹈闉r青質(zhì)鎳含量釩含量大慶0.91857.3＜1.06.70.1勝利混合0.974015.10.250.33.2勝利，孤島1.002016.22.821.12.0新疆，北疆0.94939.1＜1.026.02.8新疆，塔河中質(zhì)*0.991416.610.935.9201新疆，塔河重質(zhì)*1.014119.816.651.0365遼河混合0.995020.35.7111.02.6沙特阿拉伯輕質(zhì)1.006516.37.319.264.7沙特阿拉伯中質(zhì)1.016917.78.336.0100沙特阿拉伯重質(zhì)1.103323.69.268.0207世界渣油加工能力構(gòu)成(2003年)工藝能力（萬噸/a）比例%占原油一次加工比例％ 熱裂化/減粘22323265.45 焦化26541306.47

脫瀝青238230.58 催油催化裂化20498245.01 加氫處理14606173.57

固定床12022-------------------------------------

膨脹床2584------------------------------------

懸浮床20------------------------------- 合計(jì) 8637010021.089世界渣油加工能力(1999)（mt/a）工藝 美國(guó)加/墨/委

亞洲 歐洲世界合計(jì)/% 熱裂化/減粘 5.98 21.37 26.31 118.19 226.81 29.38 焦化 107.42 31.96 31.74 37.40 234.9 28.74 脫瀝青 15.51 2.15 2.31 2.53 25.25 3.20 催油催化裂化

33.75 6.75 93.80 20.74 160.66 20.36 加氫處理

固定床 36.95 1.46 61.40 7.56 121.51 15.40

膨脹床 5.67 8.64 1．19 4.43 22.47 2.85

懸浮床 — 0.32 — 0.22 0.07 合計(jì) 195.28 72.65 216.75 191.07 789.25 100.00延遲焦化的發(fā)展三個(gè)主要方向

（1）裝置規(guī)模大型化（2）生產(chǎn)技術(shù)高效化（3）裝置環(huán)境清潔化（1）裝置規(guī)模大型化單套規(guī)模大型化

90年代初，美國(guó)帕斯卡戈拉煉廠（Chevron公司）延遲焦化加工能力3.10mt/a，采用三爐六塔流程。最近，同樣三爐六塔流程，美國(guó)的Premcor公司在阿瑟港煉廠建造的延遲焦化，能力為4.40mt/a，比前者能力增加了41.9%，預(yù)計(jì)2001投產(chǎn)。我國(guó)合資煉油廠健400萬噸/a延遲焦化

我國(guó)惠州煉油廠擬建產(chǎn)能400萬噸/a延遲焦化主要設(shè)備大型化，重點(diǎn)是焦碳塔和焦化加熱爐。從1993年開始，標(biāo)準(zhǔn)焦碳塔直徑為8.2－8.5米（27－28英尺），正在設(shè)計(jì)直徑更大的焦炭塔，擴(kuò)大焦炭塔直徑要受水力出焦系統(tǒng)能力限制。大直徑焦碳塔一般用25m/m厚的合金鋼板復(fù)合2.8m/m的不銹鋼所組成

我國(guó)揚(yáng)子和金陵焦化裝置焦炭塔直徑為9.4米，大型雙面輻射加熱爐雙面輻射加熱爐的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單面輻射加熱爐。1992年投產(chǎn)了世界上第一臺(tái)雙面輻射加熱爐，效果非常好，爐子運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長(zhǎng)很多，得到了廣泛推廣。我國(guó)第一臺(tái)大型雙面輻射加熱爐1991年在上海石化投產(chǎn)（熱負(fù)荷：3000×104萬Kcal臺(tái)·時(shí)），爐子熱效率高達(dá)90％以上可節(jié)約15％的投資，爐子燃?xì)饬抗?jié)省15％，噪聲和煙道氣Nox含量均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。焦化加熱爐的在線清焦（On-linespalling）、蒸汽清焦（steam-airdecoking）和最近開發(fā)的離線清管（offlinePigging）技術(shù)，可將爐管中的焦除凈以保持較高的傳熱效率。一般當(dāng)爐管外表溫達(dá)到677℃（1250F）時(shí)，就需要清除焦碳，使用在線剝離清焦，焦化爐二次燒焦間隔時(shí)間可延長(zhǎng)到4年以上。（2）生產(chǎn)技術(shù)高效化要提高焦化裝置在煉油廠中的地位和作用，要讓企業(yè)重視焦化，焦化本身必須要做大做強(qiáng)，做大容易做強(qiáng)難。焦化工藝流程本身變化不大，工藝發(fā)展趨勢(shì)的重點(diǎn)是優(yōu)化操作條件，在增加產(chǎn)能的同時(shí)追求最大的液體收率、減少焦炭生成和盡可能處理劣質(zhì)原料。主要有：縮短循環(huán)周期是焦化生產(chǎn)技術(shù)高效化的主要內(nèi)容之一，通常由24小時(shí)縮短到18－20小時(shí)，如由24小時(shí)－20小時(shí)，裝置能力可提高20％2005年調(diào)查，中石化21套焦化裝置中7套縮短，占調(diào)查總數(shù)的33％。焦炭塔生焦周期調(diào)查

（1966年API調(diào)查54套焦化裝置）生產(chǎn)技術(shù)高效化－循環(huán)比合理選擇超低循環(huán)比（FW－SYDECTMTM公司和CONOCO公司）

注意對(duì)蠟油質(zhì)量變差的影響低循環(huán)比靈活可調(diào)循環(huán)比（長(zhǎng)嶺煉油廠）餾分油循環(huán)(CONOCO公司)。對(duì)減少焦碳生成，增加液體產(chǎn)率和延長(zhǎng)爐子運(yùn)轉(zhuǎn)周期是有利的。到1996年已有23套裝置應(yīng)用高瀝青質(zhì)稠油、小型焦化、多產(chǎn)焦化石腦油場(chǎng)合采用大循環(huán)比。目前國(guó)內(nèi)循環(huán)比為0.15－0.4，優(yōu)化要實(shí)事求是，全面考慮各種影響后再優(yōu)化。生產(chǎn)技術(shù)高效化低壓焦化操作，，在許多新建焦化裝置上采用,適當(dāng)增加焦化溫度，甚至變溫操作降低焦化能耗國(guó)際上，許多延遲焦化裝置采用了焦化卸蓋自動(dòng)化，不僅減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，是縮短生焦周期的重要基礎(chǔ)先進(jìn)控制技術(shù)（APC）對(duì)提高產(chǎn)能，降低能耗有良好的效果。。FW公司焦炭塔底蓋

自動(dòng)裝卸設(shè)施示意圖節(jié)能是焦化技術(shù)進(jìn)步的重要方面2004年焦化能耗有吸收、穩(wěn)定最高25.6kg/t,最低38.40kg/t

無吸收、穩(wěn)定最高37.99kg/t,最低13.85kg/t

焦化能耗中燃料占65％以上，重點(diǎn)是加熱爐效率和降低電耗目前，加熱爐效率平均85－90%,先進(jìn)指標(biāo)應(yīng)大于90％

化工型延遲焦化

乙烯裂解石腦油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（摘要）

項(xiàng)目新加坡(OpenSpec)中石化密度0.65-0.750.65-0.75

P%65min65min（n-p30min）N%實(shí)測(cè)報(bào)告

A%實(shí)測(cè)報(bào)告

O%≯1.0≯1.0

硫ppm≯800≯800

餾程℃初餾>25≮2550％報(bào)告干點(diǎn)≯204≯204加氫焦化石腦油族組成％m項(xiàng)目NPIPNOAC41.07C54.231.880.53C66.053.522.80C78.413.835.820.701.07C88.674.597.924.28C98.492.863.002.91C106.553.124.400.49C111.503.124.400.49∑44.9721.1124.470.708.75

（上海石化數(shù)據(jù)）加氫焦化石腦油裂解摸擬計(jì)算結(jié)果％m

項(xiàng)目

COT835℃S/HC0.6 H2 0.91 C1 14.85 C2＝

28.83

C3＝

13.09 C4＝＝

4.35 C5+ 11.44 B 8.65 T4.47 X1.95 ArC9*1.59（3）裝置環(huán)境清潔化“環(huán)境友好”，最大限度地減少各類排放物，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)”是延遲焦化裝置發(fā)展中的一個(gè)重要課題根本性改進(jìn)環(huán)境的措施由于投資因素等種種原因沒有取得很大突破。如冷焦水的處理技術(shù)和設(shè)備還是采用污染嚴(yán)重的隔油池來進(jìn)行冷焦水中的油水分離。只有14套采用冷焦水密閉處理技術(shù)含硫污水乳化嚴(yán)重－沉降脫水（上海煉油廠）。石油焦的貯存、裝車和運(yùn)輸系統(tǒng)也存在較嚴(yán)重的粉末焦粉塵污染等問題。國(guó)外先進(jìn)的焦化采用密閉的石油焦破碎，篩分，皮帶運(yùn)輸和焦倉貯存設(shè)施，盡可能壓縮敞開式的焦池。其他焦化技術(shù)進(jìn)步生產(chǎn)加氫焦化航煤含硫焦的應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐（CFB）石油焦氣化路線。國(guó)際上高硫石油焦的主要出路是作水泥的工業(yè)原料，部份代替煤(40～50%)徹底解決石油焦出路的另一種方法是EXXON公司靈活焦化工藝焦化組合工藝：重油催化裂化—延遲焦化組合工藝。減粘裂化—延遲焦化組合工藝。減粘裂化—溶劑脫瀝青—延遲焦化組合工藝。流化焦化和靈活焦化

EXXONMOBILResandEngFluidCoking/FLEXICOKINGTM流化焦化的原則工藝流程圖流態(tài)化焦化工藝開發(fā)1化學(xué)工程方面的突破：反應(yīng)器效率極大提高延遲焦化－焦炭塔固定床反應(yīng)，間歇式操作流化焦化/靈活焦化－流化床反應(yīng)器，連續(xù)操作2加熱方式和原料多樣性：延遲焦化有原料加熱爐，存在加熱爐結(jié)焦問題，流化焦化/靈活焦化沒有焦化加熱爐，不存在原料結(jié)焦問題，原料適應(yīng)性更廣泛。，3生焦率比較：流化焦化/靈活焦化燃料用自產(chǎn)石油焦裝置凈生焦率比延遲焦化低（1/3）4環(huán)境保護(hù)流化焦化/靈活焦化焦炭在二器中密閉循環(huán)，沒有焦炭和切焦水污染問題，環(huán)境條件好11各種渣油改質(zhì)工藝效益比較

（加工能力.2mt/a）

延遲焦化渣油加氫裂化RFCC原料 減渣 減渣 常渣投資費(fèi)用（百萬$）界區(qū)內(nèi)144.0303.7183.5

界區(qū)外20.145.327.7總計(jì) 164.1349.0211%100262128生產(chǎn)成本（百萬$/年)132.11231.00205.15稅前投資回報(bào)率R01（％a）23.37.7 22.712焦化低成本戰(zhàn)略發(fā)展焦化應(yīng)大力注意焦化技術(shù)改造焦化技術(shù)改造主要方向是提高裝置的加工能力、降低能耗、提高液體產(chǎn)品收率和新建裝置比較，焦化技術(shù)改造投資大大降低13美國(guó)ARCO公司櫻桃角煉廠焦化增量改造方案美國(guó)ARCO公司櫻桃角煉廠1971年建成，原油加工能力5.0Mt/a,焦化裝置能力1.4Mt/a,目前原油加工能力擴(kuò)大到10.0Mt/a,焦化擴(kuò)能改造后能力達(dá)到2.8Mt/a,能力增加了一倍。增量改造主要改造措施：一切焦周期由原來的25小時(shí)縮短到15小時(shí)。二增加一個(gè)主分餾塔，生產(chǎn)焦化蠟油供加氫裂化，原來的主分餾塔生產(chǎn)石腦油和柴油，這種方法可解決原主分餾塔下段高負(fù)荷產(chǎn)生的瓶頸。

14美國(guó)ARCO公司洛杉磯煉廠焦化增量改造美國(guó)ARCO公司洛杉磯煉廠原油加工能力12.2Mt/a,配套二套延遲焦化裝置，1＃焦化能力1.5Mt/a,改造后達(dá)到2.0Mt/a,2#焦化能力0.8Mt/a,改造后達(dá)到1.0Mt/a,分別增加33.3％和25％。增量改造主要措施：一采用小循環(huán)比操作，循環(huán)比為0.05－0.2。二生焦時(shí)間縮短到13－16小時(shí)。石油資源整體優(yōu)化

一煉油化工一體化發(fā)展二區(qū)域煉油化工一體化發(fā)展三石油化工和天然氣化工整合四石油化工和煤化工整合世界與中國(guó)石化工業(yè)的生命周期

發(fā)展初期增長(zhǎng)期成熟期衰退期4000萬噸0100020003000世界中國(guó)

2004年世界各國(guó)乙烯產(chǎn)能與GDP比較

我國(guó)正處于重化工發(fā)展時(shí)期國(guó)家乙烯產(chǎn)能（萬噸）GDP（萬億美元）乙烯權(quán)重美國(guó)2832.311.7242.1日本750.74.6163.2中國(guó)6061.6378.8沙特5850.252340.0德國(guó)551.62.7204.3韓國(guó)5450.68801.5加拿大540.70.98551.7荷蘭391.50.58675.0俄羅斯3670.58632.8法國(guó)337.32168.7全球合計(jì)1130040.8277.0

乙烯權(quán)重：噸乙烯/億美元GDP(世界銀行數(shù)據(jù))

中國(guó)乙烯供求對(duì)外依存度仍在提高以乙烯為代表的石化行業(yè)具有典型的周期性特征圖解中國(guó)石油化工需求預(yù)測(cè)萬噸

200520102020石腦油345053008400－9000對(duì)二甲苯250250740乙烯當(dāng)量需求185025503900

滿足率50％925

滿足率56％1428

滿足率60％2340我國(guó)聚酯產(chǎn)品消費(fèi)構(gòu)成預(yù)測(cè)2003~2010年中國(guó)聚酯產(chǎn)品需求的年均增長(zhǎng)率為11.4%，2010年消費(fèi)量達(dá)到2400萬噸，其中95%以上將由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)解決。萬噸聚酯產(chǎn)能增長(zhǎng)預(yù)測(cè)2003~2010年中國(guó)聚酯聚合能力的年均增長(zhǎng)率為12%，2010年達(dá)到2800萬噸。萬噸PX消費(fèi)構(gòu)成預(yù)測(cè)2003~2010年中國(guó)PX產(chǎn)量年均增長(zhǎng)14.5%，凈進(jìn)口年均增長(zhǎng)24%。2010年中國(guó)PX消費(fèi)量將達(dá)到858萬噸，需要進(jìn)口417萬噸，方可滿足1360萬噸PTA能力按95%以上的負(fù)荷生產(chǎn)。PX進(jìn)口依存度將從2003年的38.7%提高到2010年的48.6%。萬噸PX能力發(fā)展預(yù)測(cè)2003~2010年中國(guó)PX能力的年均增長(zhǎng)率為13.5%，2010年達(dá)到477萬噸，但只可滿足700萬噸PTA能力按95%的負(fù)荷生產(chǎn)。萬噸我國(guó)化工輕油（石腦油）資源資源和資源優(yōu)化化工輕油多種用途和資源競(jìng)爭(zhēng)：石油煉制用于清潔油品石油化工用于乙烯原料優(yōu)化石油化工用于芳烴/聚酯石油化工用于合成氨/化肥國(guó)際情況：

油品用量最大，乙烯料其次。平均水平是：油品、乙烯料、芳烴料三者比例為6.82:1:0.36石油化工和石油煉制發(fā)展存在資源競(jìng)爭(zhēng)，要求行業(yè)整體優(yōu)化，才能達(dá)到共同發(fā)展。世界油品產(chǎn)量及預(yù)測(cè)百萬桶/天

19901995200020052010增加%石腦油2.73.14.14.96.1126.0（石油化工)汽油17.418.220.022.024.339.7中間餾分21.422.925.328.832.350.9渣油

12.211.310.710.19.5-22.1其他12.913.715.217.419.853.5總計(jì)66.669.375.383.392.038.1深度煉油化工一體化發(fā)展

1原油深度加工，提高SR石腦油收率，增加二次石腦油產(chǎn)量，擴(kuò)大用于油品的二次加工石腦油比例

2實(shí)施煉油化工一體化原則：烴分子的合理利用：“宜油則油、宜化則化”

3中國(guó)特色的石油化工原料路線：煉油總流程的優(yōu)化和調(diào)整，核心是發(fā)展化工型加氫裂化，發(fā)展化工型煉油工藝，對(duì)乙烯工業(yè)的副產(chǎn)品（氫氣、芳烴、非芳烴）綜合利用，實(shí)現(xiàn)煉油化工的雙盈乙烯原料優(yōu)化核心－烴分子合理利用油品乙烯芳烴汽油柴油

鏈烷烴好好

環(huán)烷烴好芳烴好好烯烴好好

不同烴類裂解性能排序：烷烴>環(huán)烷烴>單烴芳烴>多環(huán)芳烴裂解原料應(yīng)選擇烷烴含量高（正構(gòu)）、芳烴含量低的原料石腦油PONA值－石腦油裂解性能最重要的指標(biāo)之一

BMCI值－芳烴關(guān)聯(lián)指數(shù)，中間餾分裂解性能最重要的指標(biāo)之一油化一體化案例－凝析油凝析油（油田輕烴）是一種與天然氣和油田氣一起回收的液態(tài)烴。含石腦油餾分60－80％，柴油餾分20－40％。凝析油分成石蠟基、中間基和環(huán)烷基。石蠟基凝析油適用于作為乙烯原料。上海石化，揚(yáng)子石化使用東海油田凝析油，乙烯單程收率大于28.6％。我國(guó)新疆油田的凝析油輕，K值高，烷基性強(qiáng)，產(chǎn)量較大。工業(yè)優(yōu)化試驗(yàn)，乙烯收率達(dá)34.35%，丙烷收率18.15%。值得國(guó)內(nèi)乙烯界密切關(guān)注。進(jìn)口一些國(guó)外凝析油補(bǔ)充國(guó)內(nèi)石腦油的不足，如澳大利亞的LAMINARIA、印尼的BONTANG、BRC石蠟基凝析油等裂解性能較好，如果全餾分凝析油不適合作裂解原料?？汕懈钊〕鲆欢ǖ妮p餾分，仍是較好的裂解原料油化一體化案例－焦化石腦油的化工應(yīng)用

煉廠延遲焦化和熱裂化加氫精制石腦油是一種乙烯裂解的好原料，烷烴含量比較高，一般大于65％，乙烯收率高，國(guó)內(nèi)已廣泛應(yīng)用。我國(guó)是一個(gè)焦化大國(guó)，煉油焦化加工能力世界第二，十一、五全國(guó)總能力達(dá)到5000萬噸以上。寬餾分加氫焦化石腦油的潛在產(chǎn)量估計(jì)為1250－1500萬噸/a以上，是一個(gè)重要乙烯裂解資源（約可生產(chǎn)416－500萬噸/a乙烯）。提高煉廠焦化汽油收率擴(kuò)大乙烯原料焦化汽油辛烷值很低，不適合作為汽油調(diào)合組分，作乙烯原料對(duì)煉廠有利、有效益。調(diào)整焦化汽油干點(diǎn)提高焦化汽油收率：干點(diǎn)：160℃－205℃－230℃（250℃）采用循環(huán)油回?zé)捊够に嚕–N92113510.6），提高焦化汽油收率大循環(huán)比焦化，提高焦化汽油收率焦化循環(huán)比由0－1.29變化，汽油收率可提高8.8%煉油化工一體化的核心是石化廠主流程和總體布局的整體優(yōu)化總流程優(yōu)化原料的優(yōu)化副產(chǎn)品的綜合利用優(yōu)化

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和質(zhì)量?jī)?yōu)化儲(chǔ)運(yùn)流程優(yōu)化公用工程優(yōu)化信息一體化加氫裂化是煉化一體化的核心裝置煉化一體化總流程優(yōu)化的核心－化工型加氫裂化我國(guó)加氫裂化的總加工能力已達(dá)到1800萬噸/年，約占原油加工能力的7.2%化工型加氫裂化產(chǎn)品總體效益增值是發(fā)展加氫裂化是一個(gè)重要的決定因數(shù)化工型加氫裂化關(guān)鍵要選擇適合的催化劑化工型加氫裂化可提供大量石化原料：大量重石腦油－芳烴原料大量尾油－乙烯裂解原料輕石腦油（異構(gòu)化油）清潔汽油調(diào)和組分化工型加氫裂化的特點(diǎn)催化劑活性高、選擇性好、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)并可再生使用，可以通過更換不同類型催化劑和調(diào)整操作條件，靈活調(diào)整產(chǎn)品方案原料適應(yīng)性強(qiáng)，液體產(chǎn)品收率高一次通過或部分循環(huán)工藝產(chǎn)品：C3、尾油（HVGO）可作為優(yōu)質(zhì)乙烯料；重石腦油是優(yōu)質(zhì)重整原料；輕石腦油作為清潔汽油高辛烷值調(diào)和組分（異戊烷

80%,RON87）靈活生產(chǎn)化工輕和中間餾分油中油型FRIPP催化劑

●第一代：3824●第二代：3903●第三代：3971、3976●第四代：FC-12

生產(chǎn)方案重整料

m%中間餾分m%

生產(chǎn)化工原料為主：30-3550-55

生產(chǎn)中間餾分為主：15-2060-65中油型系列催化劑煉油化工一體化產(chǎn)生良好經(jīng)濟(jì)效益重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)效益來源：節(jié)省大量原料和產(chǎn)品的運(yùn)費(fèi)烯烴、芳烴和氫氣高度綜合利用各種固定費(fèi)用的降低節(jié)省投資，尤其是儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的投資（10－15％）能源節(jié)約（主要是汽、電等公用工程）區(qū)域煉油化工一體化發(fā)展油化一體化二種發(fā)展模式：

微觀油化一體化－深度油化一體化宏觀油化一體化－區(qū)域油化一體化區(qū)域油化一體化反映石化工業(yè)要按照區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略思想，是提高石化行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略措施。區(qū)域油化一體化是國(guó)際石化工業(yè)通常的發(fā)展模式。現(xiàn)代石化工業(yè)布局特點(diǎn)服從區(qū)域經(jīng)濟(jì)要求，石化工業(yè)布局相對(duì)集中大部分選擇在沿海交通發(fā)達(dá)地區(qū)，原料供應(yīng)和產(chǎn)品運(yùn)輸條件良好實(shí)施煉化一體化戰(zhàn)略（或氣化一體化），提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力注意配置有強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)系統(tǒng)支撐新建石化企業(yè)達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)要求高橋石化吳涇化工東海凹陷大小洋山上海國(guó)際深水港冊(cè)子島大榭島天然氣門站物料管道SCIP上海石化LNG門站輸油管道石油化工和天然氣化工第15次世界石油大會(huì)提出了“21世紀(jì)是天然氣時(shí)代”的概念本世紀(jì)20－30年代石油資源逐步減少，天然氣和天然氣水化物將可能是主要接替的化石資源中國(guó)能能源消耗中天然氣比例太低,急需提高項(xiàng)目200020102020

煤炭75.468.360.7

石油18.521.124.3

天然氣2.05.18.0

水能和核能3.03.23.5

其他0.71.62.8

天然氣化工利用路線GTL路線（氣制油）合成氣－FT合成－產(chǎn)品升級(jí)案例：南非Mossgas

（22500bbl/d）

馬來西亞Shell(12500bbl/d)

特點(diǎn)：技術(shù)成熟、投資大、有豐富天然氣資源背景天然氣－合成氣－甲醇－MTO（甲醇制乙烯）/MTP（甲醇制丙烯）路線特點(diǎn)：可代替石腦油蒸汽裂解制備乙烯、丙烯。世界上處于產(chǎn)業(yè)化階段，有技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。引進(jìn)專利費(fèi)高合成氣一步法制二甲醚特點(diǎn)：代替LPG，成本不具備優(yōu)勢(shì)天然氣制氫（化肥）是現(xiàn)階段煉廠最現(xiàn)實(shí)的利用方案

各種合成氣化學(xué)反應(yīng)路線技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

天然氣（甲烷）部分氧化制乙炔，發(fā)展乙炔化工（川維），有較好盈利能力。合成氣制低碳混合醇（C1－C6）尿素甲醇法制碳酸二甲醚酯（山西煤化所）甲醇?xì)庀圄驶拼姿幔ㄉ轿髅夯┖铣蓺庋苌瘜W(xué)品價(jià)值排序：醋酸>乙二醇>烯烴>尿素>二甲醚>汽油天然氣產(chǎn)業(yè)安全問題天然氣供應(yīng)安全性對(duì)天然氣產(chǎn)業(yè)極為重要正確評(píng)估天然氣可采儲(chǔ)量。要求穩(wěn)定、可靠供氣，避免天然氣供氣波動(dòng)是天然氣產(chǎn)業(yè)安全的核心天然氣供氣多元化和天然氣儲(chǔ)備天然氣價(jià)格的波動(dòng)新世紀(jì)發(fā)展中國(guó)石化工業(yè)若干思索

1規(guī)避高油價(jià)帶來的資源風(fēng)險(xiǎn)，重視含硫重質(zhì)原油和劣質(zhì)原油加工。

2走一條具有中國(guó)特色的石油化工發(fā)展道路。

深度煉油化工一體化，發(fā)展化工型煉油裝置注意區(qū)域煉油化工一體化，走區(qū)域經(jīng)濟(jì)道路密切注意天然氣化工和石油化工的整合有條件可考慮煤化工和石油化工的整合

3切實(shí)采取各項(xiàng)提高我國(guó)石化工業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的措施。三能源消耗低成本戰(zhàn)略

21世紀(jì)煉廠特點(diǎn)：高度重視能源管理和節(jié)能高度重視成本管理高度重視環(huán)境友好1十六屆五中全會(huì)公報(bào)

我國(guó)“十一五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)指出；“在優(yōu)化結(jié)構(gòu)，提高效益和降低消耗的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)2010年人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻一番，資源利用效率顯著提高，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右”。全國(guó)各行各業(yè)的節(jié)能都應(yīng)該圍繞這個(gè)總目標(biāo)開展。2能源消耗低成本戰(zhàn)略重要性

“十五”期間我國(guó)能源消耗總體水平項(xiàng)目2003年2004年我國(guó)GDP占全球％54原油消耗占全球%7.48煤炭消耗占全球%3031電力消耗占全球%1310

我國(guó)GDP產(chǎn)值占全球4％－5％，但原油消耗卻占

7.4％－8%，充分說明能源消耗低成本戰(zhàn)略重要性。

3全國(guó)煉油能耗結(jié)構(gòu)分析(2004年)

2004年全國(guó)原油加工量2.9億噸能耗水平如果按與中石化相當(dāng)?shù)?3.52千克標(biāo)油/噸計(jì)算，自用耗油量將達(dá)到2132萬噸。如果節(jié)約20％，全國(guó)煉油相當(dāng)節(jié)油量424.6噸/年，節(jié)約加工費(fèi)近100億元。4中國(guó)石化總公司煉油能耗(2004年)

2004年中國(guó)石化總公司原油加工總量14572.17萬噸煉油能耗73.52千克標(biāo)油/噸，2004年中石化煉油耗能總量為1071.35萬噸標(biāo)油。中國(guó)石化總公司如果節(jié)約20％，相當(dāng)節(jié)油量214.27萬噸/年，節(jié)約加工費(fèi)近43億元。

5中國(guó)石化總公司煉廠能耗結(jié)構(gòu)(2004年)

6某煉油廠常減壓能耗結(jié)構(gòu)分析圖

常減壓裝置是煉廠最大的用能大戶，能耗中燃料占絕大部分

7某煉油廠延遲焦化裝置能耗結(jié)構(gòu)分析

延遲焦化裝置是煉廠第二用能大戶。能耗中燃料（煉廠干氣）占絕大部分。8某煉油廠催化裂化裝置能耗結(jié)構(gòu)分析圖

催化裂化裝置能耗結(jié)構(gòu)分析中燒焦占絕大部分9煉廠節(jié)能工作重點(diǎn)

1

高度重視節(jié)能基礎(chǔ)工作要把節(jié)能基礎(chǔ)工作和抓生產(chǎn)、財(cái)務(wù)工作一樣重視。重視節(jié)能管理的基礎(chǔ)工作包括；全廠和裝置的能量平衡；全廠和裝置的能流圖；能耗標(biāo)定；重要設(shè)備能耗效率測(cè)試等。建立全廠和裝置的能耗月報(bào)、季報(bào)和年報(bào)。

2廣泛采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)重點(diǎn)提高加熱爐效率提高裝置廢熱自發(fā)蒸汽數(shù)量（成本只有鍋爐發(fā)汽成本的1/30）低溫?zé)岷蛷U熱利用等。煉廠節(jié)能工作重點(diǎn)

3推廣節(jié)能信息管理KBC公司；最佳技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

BT100（BESTTECHNOLOGYMETHODOLOGY）SOLOMON公司：能源密度指數(shù)EII（EnergyIntensityIndex）Aspen-Tech公司

4開展群眾性節(jié)能活動(dòng)四氫資源低成本戰(zhàn)略

新世紀(jì)我國(guó)煉油行業(yè)加工含硫原油比例越來越大，加工含硫原油對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境影響的根本原因來源于原油中N、O、S三種元素

原油含碳（C）83.0-87.0%原油含氫（H）10.0-14.0%原油含氮（N）0.01-0.7%原油含氧（O）0.05-1.5%原油含硫（S）0.05-5.0%（0.05-14%）

噻吩類化合物是原油中含量較多的一種硫化物。集中在高沸點(diǎn)餾份和渣油之中，渣油中噻吩硫一般占總含硫量的50%以上。含有二種以上雜原子的含硫化合物，如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等就含有多種雜質(zhì)（S、N等）的高分子硫化物。

1國(guó)際上加工含硫原油主要做法普遍采用加氫精制工藝，以滿足日益提高的環(huán)保和成品、質(zhì)量的要求。采取嚴(yán)格的設(shè)備和工藝防腐措施。含硫重油加工工藝流程的選擇和配置。延遲焦化、渣油加氫渣油催化裂化(RFCC)、注意相關(guān)加工工藝:制氫、廢氫回收和氫氣管理煉廠干氣、液化氣脫硫，硫磺回收、含硫污水汽提和三廢處理高硫石油焦的合理利用（CFB鍋爐、熱電聯(lián)合循環(huán)－IGCC、流化焦化和靈活焦化）強(qiáng)化管理，不斷提高安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、設(shè)備防腐、質(zhì)量監(jiān)測(cè)的水平。2發(fā)展餾分油加氫精制工藝是煉廠清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)直餾或二次加工汽油，煤油（航煤）和柴油等餾分油的加氫脫硫工藝不僅是煉廠清潔油品生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)二十世紀(jì)來國(guó)際煉油業(yè)的加氫能力占煉油總能力的60%左右。我國(guó)估計(jì)只能達(dá)到38%。無論在加工能力，催化劑水平和工程技術(shù)水平方面都存在相當(dāng)差距，影響很大。從1998年到2000年美國(guó)煉油業(yè)的加氫處理能力由3.9億噸/年增加到4.8億噸/年，凈增加0.9億噸/年。同期催化裂化能力基本上沒有增加3餾份油加氫核心－脫硫、脫氮化學(xué)餾份油加氫脫硫主要目的是脫硫，同時(shí)也進(jìn)行脫氮和脫金屬。油品中金屬組分一般是沉積于催化劑上的得以脫除加氫精制反應(yīng)主要在烴類的C-S鍵、C-N鍵上進(jìn)行，而不斷開C-C鍵。隨著加氫精制深度提高和功能的擴(kuò)大，深度加氫精制也可能產(chǎn)生脫芳和加氫裂化反應(yīng)世界上加氫工藝發(fā)展相當(dāng)快。煉廠餾分油脫硫工藝已經(jīng)非常普遍，技術(shù)也相當(dāng)成熟，不需要技術(shù)轉(zhuǎn)讓，研究開發(fā)的重點(diǎn)是性能更好的專用加氫催化劑。幾種典型的加氫脫硫反應(yīng)4氫氣成本管理是低成本加氫工藝的重要方向案例：我國(guó)某煉廠2001年共加工含硫原油756萬噸，平均含硫量1.38％。其中進(jìn)口中東原油364.5萬噸