石油资源的高效利用未来炼厂面临的主要挑战

1、中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院石油资源的高效利用石油资源的高效利用未来炼厂面临的主要挑战未来炼厂面临的主要挑战李大东李大东中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院主要内容主要内容前言前言 劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工 减压蜡油的加工减压蜡油的加工u加氢裂化加氢裂化u加氢预处理后催化裂化加氢预处理后催化裂化 减压渣油的加工减压渣油的加工uricp技术技术ushf技术技术 结束语结束语中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言 炼什么油？炼什么油？原原 油油加工流程加工流程产产 品品决定于决定于资源和市场资源和市场因素因素中国石化石油化

2、工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言世界原油质量变化趋势世界原油质量变化趋势 总的趋势变重总的趋势变重api度度10年前年前目前目前3531%30%263558%56%102611%14%表表1 世界原油重度在增加世界原油重度在增加我们能得到我们能得到什么样的油？什么样的油？中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言世界原油质量变化趋势世界原油质量变化趋势 含硫和高硫原油比例在增加含硫和高硫原油比例在增加 2002年世界产原油年世界产原油33亿吨，其中含硫和高硫原油占亿吨，其中含硫和高硫原油占 75%，含硫量在，含硫量在1%以上的占以上的占56%，在，在2%以上

3、的超以上的超 过过30% 全球剩余可采储量中硫含量全球剩余可采储量中硫含量1.5%的高硫原油约占的高硫原油约占70% 含酸和高酸原油产量有所增长含酸和高酸原油产量有所增长 世界高酸原油产量世界高酸原油产量1998年年1.4亿吨，亿吨，2004年年2 .0亿吨亿吨中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言 与低硫轻质原油相比，重质含硫原油的价格较与低硫轻质原油相比，重质含硫原油的价格较低。原油价格越高，低硫轻质与重质含硫原油低。原油价格越高，低硫轻质与重质含硫原油价差越大。价差越大。 2003年轻质低硫原油与重质含硫原油的平均价差为年轻质低硫原油与重质含硫原油的平均价差为7美

4、元美元/桶桶 2004年平均价差上升到年平均价差上升到11美元美元/桶桶 2005年平均价差上升到年平均价差上升到12美元美元/桶以上桶以上 在炼油企业中，原油的费用占成本的在炼油企业中，原油的费用占成本的90%以上以上 炼制低价的劣质原油不仅可以弥补加工费用的炼制低价的劣质原油不仅可以弥补加工费用的差别，还给企业带来效益差别，还给企业带来效益中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言表表2 20042 2004年年1010月新加坡市场月新加坡市场 低硫与含硫原油的炼油毛利对比低硫与含硫原油的炼油毛利对比 美元美元/ /桶桶高油价下，高硫与低硫原油价差越大，炼油毛利越高高油

5、价下，高硫与低硫原油价差越大，炼油毛利越高中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言 很明显，无论从资很明显，无论从资源角度，还是从效源角度，还是从效益角度考虑，炼制益角度考虑，炼制劣质原油是我们今劣质原油是我们今后必然的选择。后必然的选择。中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言原原 油油加工流程加工流程产产 品品生产什么产品？决定于决定于需求和环境需求和环境因素因素中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言为满足日益增长的需求，近年来，我国石油产品产为满足日益增长的需求，近年来，我国石油产品产量大幅度增加量大幅度增加表表3 20

6、052007年我国部分石油产品产量年我国部分石油产品产量（单位：万吨）（单位：万吨）汽油汽油增幅增幅柴油柴油增幅增幅乙烯乙烯增幅增幅20055405.333.4%11061.575.4%755.5424.5%20065591.3611653.44940.517.2%6.2%11.4%20075994.0312370.221047.68中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言 可以看出社会可以看出社会对轻质石对轻质石油产品，如石脑油、汽油产品，如石脑油、汽油、煤油、柴油，有很油、煤油、柴油，有很大的需求大的需求，生产这些产，生产这些产品是今后炼油界的主要品是今后炼油界的主要

7、任务。任务。中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院前前 言言 环保法规日益严格，油品升级步伐加快环保法规日益严格，油品升级步伐加快 2008年年3月月1日，北京执行京标日，北京执行京标iv排放标准，排放标准，大陆其它地区执行欧大陆其它地区执行欧ii排放标准排放标准 2010年计划在上海、广州执行欧年计划在上海、广州执行欧iv排放标准，大陆排放标准，大陆其它地区执行欧其它地区执行欧 iii排放标准。排放标准。 满足欧满足欧iv排放标准，硫含量排放标准，硫含量50ppm以下以下 未来市场的车用燃料趋于未来市场的车用燃料趋于“超低硫超低硫”，最终趋于，最终趋于“无硫无硫”。 满足欧满足

8、欧v排放标准，硫含量排放标准，硫含量10ppm以下以下 不能满足排放标准的燃料无法进入市场。不能满足排放标准的燃料无法进入市场。中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院主要内容主要内容 前言前言劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工减压蜡油的加工减压蜡油的加工u加氢裂化加氢裂化u加氢预处理后催化裂化加氢预处理后催化裂化减压渣油的加工减压渣油的加工uricp技术技术ushf技术技术 结束语结束语中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工 加工劣质原油，选择流程很重要加工劣质原油，选择流程很重要 高效的含义高效的含义 高轻质油收率高轻质油收率

9、 清洁化生产清洁化生产 高效益高效益 我国目前轻质油收率我国目前轻质油收率 平均只有平均只有74%左右左右原原 油油加工流程加工流程产产 品品高收率高收率清洁化清洁化高效益高效益中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工石脑油石脑油航空煤油航空煤油柴油柴油减压蜡油减压蜡油减压渣油减压渣油常减压蒸馏常减压蒸馏劣质原油劣质原油石油资源的高效利石油资源的高效利用，最关键的就是要用，最关键的就是要提高以减压蜡油，尤提高以减压蜡油，尤其是以减压渣油为原其是以减压渣油为原料重油转化过程的轻料重油转化过程的轻质油品收率。质油品收率。ripp的经验，以及的经验，以

10、及日本、西欧、美国等日本、西欧、美国等炼油发达国家的实践炼油发达国家的实践证明，证明，加氢是提高石加氢是提高石油资源利用率的关键油资源利用率的关键技术手段。技术手段。图图1 劣质原油一次加工示意图劣质原油一次加工示意图中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工减压蜡油的加工可以减压蜡油的加工可以有两条路线有两条路线1.加氢裂化加氢裂化以生产优质化工原料和以生产优质化工原料和煤油、柴油为目的煤油、柴油为目的2.经预加氢后进催化经预加氢后进催化 裂化裂化以生产优质汽、柴油为以生产优质汽、柴油为目的目的石脑油石脑油航空煤油航空煤油柴油柴油减压蜡油减压蜡油

11、减压渣油减压渣油常减压蒸馏常减压蒸馏劣质原油劣质原油图图1 劣质原油一次加工示意图劣质原油一次加工示意图中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工1.加氢裂化，以加氢裂化，以rmc技术为例技术为例轻石脑油（乙烯料）轻石脑油（乙烯料）重石脑油（芳烃料）重石脑油（芳烃料）蜡油蜡油精制段精制段裂化段裂化段分馏分馏气体气体柴油柴油尾油（乙烯料）尾油（乙烯料）(350540)vgo的加工的加工图图2 rmc技术流程简图技术流程简图中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院分析项目分析项目设计数据设计数据2020密度，密度，g/cmg/cm3 30.

12、85330.85330.85190.8519凝点，凝点，3636-硫含量，硫含量，ppmppm757757849849氮含量，氮含量，ppmppm395395380380馏程，馏程， 10%/50%10%/50%355/410355/410373/417373/417 95%/95%/干点干点488/526488/526493/534493/534bmcibmci值值20.4920.4919.0119.01表表4 燕山石化工业装置标定原料主要性质燕山石化工业装置标定原料主要性质劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院油品名称油品名称轻石脑油轻石脑

13、油重石脑油重石脑油柴油馏分柴油馏分尾油馏分尾油馏分收率，收率，m%m%4.664.6617.9917.9924.1324.1351.5151.512020密度，密度，g/cmg/cm3 30.64760.64760.74780.74780.81880.81880.82850.8285凝点，凝点，1 14040硫含量，硫含量，ppmppm0.50.50.50.50.50.51075%，一般为，一般为8090%；u脱沥青油中的庚烷沥青质含量脱沥青油中的庚烷沥青质含量0.1%；u脱除渣油中脱除渣油中70%以上的金属和几乎全部的沥青质。以上的金属和几乎全部的沥青质。劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工

14、中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院表表16 沙轻减压渣油正戊烷脱沥青沙轻减压渣油正戊烷脱沥青劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院沙轻沙轻dao加氢处理中型试验条件加氢处理中型试验条件工艺条件工艺条件ph2 , mpa 8.0lhsv, h-1 0.5反应温度反应温度, 380h2/oil, v/v 650催化剂催化剂(rg-10a/rg-10b)/rdm-1/rms-1劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院表表17 17 沙沙轻轻daodao加氢处理中型试验加氢处理中型试验-

15、 -加氢处理产品分布加氢处理产品分布100100原料油原料油101.1101.1合计合计87.487.4350350+ +8.58.51801803503501.01.0c c5 51801800.50.5c c1 1c c4 43.73.7h h2 2s+ nhs+ nh3 3出方出方: :101.1101.1合计合计1.11.1氢气氢气进方进方: :劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院表表18 18 沙沙轻轻daodao加氢处理中型试验加氢处理中型试验- -加氢处理主要产品性质加氢处理主要产品性质劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工原料原

16、料产品产品dao180350350+加氢尾油加氢尾油密度密度(20), g/cm3 0.97150.88000.9400粘度粘度(100), mm2/s 117.335残炭残炭, m%11.53.5s, m% 3.89200ppm0.30n, m% 250ppm0.13ni, ppm 3.41v, ppm 14.91凝点凝点, -18十六烷值十六烷值40中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院83.383.3总轻烃收率总轻烃收率,m%,m%100.0100.0总计总计0.50.5损失损失7.37.3焦炭焦炭5.05.0油浆油浆25.525.5轻柴油轻柴油45.045.0稳定汽油稳定

17、汽油12.812.8液化气液化气3.93.9干气干气产品分布产品分布,m%,m%表表19 19 沙沙轻轻daodao加氢处理尾油加氢处理尾油-fcc-fcc试验产品分布试验产品分布劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院120120实际胶质实际胶质, mg/100ml, mg/100ml-39-39凝点凝点,0.200.20硫硫,m%,m%0.94520.9452密度密度(20),g/cm3(20),g/cm3催化柴油催化柴油79.879.8monmon90.190.1ronron2525烯烃烯烃,m%,m%150150硫硫, ,ppmppm0.

18、74980.7498密度密度(20),g/cm3(20),g/cm3催化汽油催化汽油表表20 20 沙沙轻轻daodao加氢处理尾油加氢处理尾油-fcc-fcc试验主要产品性质试验主要产品性质劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院脱油硬沥青的应用脱油硬沥青的应用 气化原料气化原料：生产氢气、合成气、电力等。生产氢气、合成气、电力等。 燃料燃料：锅炉燃料，沥青水浆燃料等。锅炉燃料，沥青水浆燃料等。劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工硬沥青硬沥青料仓料仓硬沥青硬

19、沥青水水添加剂添加剂稳定剂稳定剂分散剂分散剂流化剂流化剂硬沥青水浆罐硬沥青水浆罐制浆制浆图图10 制备硬沥青水浆燃料示意图制备硬沥青水浆燃料示意图(jgc 日挥公司）日挥公司）中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院硬沥硬沥青水浆青水浆水煤浆水煤浆焦油沥青水浆焦油沥青水浆原料原料硬沥青硬沥青煤煤焦油沥青焦油沥青含量，含量，wt% 69 170721黏度黏度 ，cp 301,0001,000900密度密度1.11.21.01热值，热值，kcal/kg6,6605,2006,900 7,300平均粒径，平均粒径，m33.533.823-24劣质原油的高效加工劣质原油的高效加工表表21 硬沥青水浆燃料与其它燃料性质比较（硬沥青水浆燃料与其它燃料性质比较（jgc 日挥公司）日挥公司）中国石化石油化工科学研究院中国石化石油化工科学研究院小结小结 高价值产品收率最大的重油转化方案高价值产品收率最大的重油转化方案 vgo加氢裂化加氢裂化 vrricp 高金属含量劣质渣油高金属含量劣质渣油sh