煉化生產工藝及相關知識簡介,2009年3月,煉油生產工藝及相關知識簡介,化工生產工藝及相關知識簡介,中石油煉化業務與中石化比較,煉化業務的發展趨勢,石油在國民經濟中占有舉足輕重的重要地位，目前中國全年原油消耗量約3.6億噸左右，從2003年起就成為全世界第二大石油消費國。其中從國外進口量2007年已占總消費量的46%。中國所有能源消耗中，石油及天然氣產品約占23.2%。石油及石油產品與我們的日常生活息息相關（如吃、穿、住、行方面）。我們已很難設想，如果現在離開了石油，社會生活將是什么狀況。,前言,前言,石油化工行業是一個技術密集型、資金密集型、生產密集型的行業。同時其大部分生產介質還具有易燃、易爆、劇毒的特點。涉及的專業主要有煉油化工工藝、機械、儀表、化驗分析、供排水、熱工、環保、計算機、自控等等。一個較大型的石油化工企業的投資動輒幾十億甚至幾百億元人民幣。石油化工生產裝置絕大部分是連續化運行的，上下游關系非常密切，每一個裝置運行不正常時，都可能對全局生產造成影響。,煉油部分的主要內容,一、石油的基本物性及加工工藝,原油（石油）基本物性原油外觀是一種褐色、黑色或黃色的流動或半流動的粘稠的液體，其密度一般在800-980千克/m3原油從化學組成上講，主要由碳、氫元素組成、還有少量硫、氮和氧組成。大部分原油的碳+氫的含量占95%以上。原油是一個極其復雜的烴類混合物。至今為止地球上的原油是如何形成的，還沒有一個確定的值得信服的科學解釋。,煉油廠類型,煉油廠一般分為四類燃料型:如長慶石化燃料潤滑油型:如玉門煉廠燃料化工型:如吉林石化煉油廠燃料潤滑油型化工型:如蘭州石化煉油廠、大慶石化、獨山子石化煉油廠,煉油生產裝置分類,原油分離裝置:常減壓裝置重質油輕質化裝置:催化裂化、加氫裂化、延遲焦化油品改質及油品精制裝置:催化重整、加氫精制、溶劑精制、溶劑脫蠟油品調和裝置。氣體加工裝置:氣體分離、脫硫、烷基化、MTBE等,主要煉油裝置介紹,常減壓裝置,常減壓蒸餾裝置,常減壓,原油,初頂石腦油,常頂石腦油,煤油組分,柴油組分,蠟油,減一線,減二線,減三線,減壓渣油,減四線,乙烯裝置,連續重整,燈煤、航煤、乙烯,柴油、乙烯,催化裂化,潤滑油,延遲焦化催化裂化瀝青裝置,催化裂化加氫裂化,連續重整裝置,連續重整裝置,石腦油,重整預分餾,連續重整,芳烴抽提,返回,催化裂化裝置,催化裂化裝置,蠟油,催化裂化,液態烴,干氣,汽油(調汽油),渣油,柴油(加氫后調柴油),油漿,燒焦,精制后去氣分,氣體分餾裝置,氣體分餾及氣體加工裝置,精制液態烴,氣體分餾,丙烷(液化氣、乙烯料),干氣,丙烯(生產聚丙烯),輕碳四,重碳四(甲乙酮原料),MTBE,甲醇,尾氣,MTBE,烷基化,異辛烷(調汽油),尾氣,重化物,返回,潤滑油系統,溶劑精制,抽出油(進重催或焦化),精制油,溶劑脫蠟,脫蠟油(精制后得到基礎油),蠟膏(產石蠟或進重催),減二線,減三線,減四線,輕脫瀝青油,減一線,返回,加氫裂化裝置,蠟油,加氫裂化,液態烴,干氣,石腦油(乙烯原料),航空煤油,輕柴油(調柴油),加氫尾油（乙烯原料、潤滑油料）,精制后去氣分,延遲焦化裝置,延遲焦化裝置,減壓渣油,延遲焦化,干氣,焦化柴油,焦化液態烴(去氣分),焦化汽油,焦化蠟油(去重催),焦化石油焦,乙烯重油,催化油漿,脫油瀝青,抽出油,焦化汽柴油加氫,柴油(調柴油),石腦油(乙烯料),二、石油主要產品的牌號含義,1、汽油汽油的牌號是以其研究法辛烷值來區分的。比如93#汽油，要求其辛烷值不小于93。辛烷值越高，表明在汽油發動機中燃燒時的抗爆震性能越好，汽油的利用效率也越高。汽車用什么牌號的汽油，取決于其發動機設計，不是越高越好。,催化汽油,汽油,97#汽油,90#汽油,93#汽油,異辛烷,MTBE,重整、化工抽余油,重整生成油,二、石油主要產品的牌號含義,汽油調和,少量直餾汽油和碳五抽余油也參與汽油調和,直餾柴油,柴油,-20#柴油,0#柴油,-10#柴油,常減壓煤油組分,加氫精制柴油,重芳烴,二、石油主要產品的牌號含義,蘭州石化公司柴油調和現狀,二、石油主要產品的牌號含義,2、柴油柴油的牌號是以其凝固點劃分的，此劃分原則是為了保證在不同環境溫度下確保其流動性能。如-10#柴油，其含義是其凝點不高于-10。衡量柴油品質即其在發動機中的燃燒性能的指標是十六烷值，十六烷值也不是越高越好，取決于發動機的轉速。,直餾柴油,柴油,-20#柴油,0#柴油,-10#柴油,常減壓煤油組分,加氫精制柴油,重芳烴,二、石油主要產品的牌號含義,柴油調和現狀,直餾柴油,柴油,-20#柴油,0#柴油,-10#柴油,常減壓煤油組分,加氫精制柴油,重芳烴,二、石油主要產品的牌號含義,柴油調和,二、石油主要產品的牌號含義,3、噴氣機燃料（航空煤油）航空煤油的牌號是以其餾分的輕重程度來劃分的，分1#、2#和3#。現基本以3#為主。萬米高空飛行的飛機都用3#。4、潤滑油潤滑油在煉油產品中屬于精細化產品，生產流程長，牌號很多。同時在調和時需要加入不同要求的添加劑。不同類別的潤滑油大都是以黏度分牌號的。,二、石油主要產品的牌號含義,5、瀝青瀝青分道路瀝青和建筑瀝青兩大類。其牌號的分類方法是按25時的針入度來劃分的，針入度越小，表明瀝青的稠硬度越高。比如130#重交通道路瀝青，其針入度指標范圍的平均值為130/10mm。6、重油重油一般分為減壓渣油類和催化油漿類。國內沒有統一的標準，其密度一般在970-1100千克/m3。有些地方把燃料油專指重油。,二、石油主要產品的牌號含義,7、石蠟石蠟是以熔點分牌號，如54#石蠟是指其熔54小于56。石蠟是C17-C35的正構烷烴組成。我們所見到的為固態，石蠟也有液體石蠟。8、石油液化氣它是我們常見的生活日用品。對蒸發性能、蒸發后殘留物、硫含量、腐蝕等指標有嚴格要求。,三、石油產品加工過程的成本核算,煉油產品核算生產成本時基本都采取系數法進行測算。但在煉油過程中，大部分裝置一種進料有兩種以上的產品產出，其中某一產品的成本到底是多少是難以界定清楚的。我們采取系數法是人為地把成本分攤到各個產品上了。這時，我們往往采用比較成本法來測算某些產品的成本。在進行方案優化時，采用總的投入產出法進行比較的。,煉油生產工藝及相關知識簡介,化工生產工藝及相關知識簡介,中石油煉化業務與中石化比較,煉化業務的發展趨勢,一、乙烯在石油化工中的地位和作用,石化工業中大多數中間產品（有機化工原料）和最終產品（三大合成材料）均以烯烴和芳烴為原料。乙烯裝置在生產乙烯的同時，副產大量的丙烯、丁二烯、三苯（苯、甲苯、二甲苯），是石油化工基礎原料的主要來源。世界上約70的丙烯、90的丁二烯、30的三苯均來自乙烯裝置。國際上常常以乙烯生產作為衡量一個國家和地區石油化工生產水平的標志。因此乙烯裝置在石化工業中成為關系全局的核心。,一、乙烯在石油化工中的地位和作用,乙烯、丙烯、丁烯等烯烴的分子中有雙鍵存在，化學性質活撥，能與許多物質發生加成反應生產一系列重要產物，并易氧化和聚合，生成各種有機化工產品和高分子聚合物。由于自然界中幾乎沒有烯烴的存在，20世紀30年代有人對石油烴高溫裂解生產乙烯進行研究，1941年第一臺管式裂解爐生產乙烯工業裝置在美國投產。目前單臺裂解爐可達15萬噸/年乙烯的規模。,二、乙烯裝置工藝簡介,以石腦油、油田和煉廠飽和輕烴、輕柴油、加氫裂化裝置尾油等為原料，根據原料性質不同，在850900裂解溫度下使原料進行裂解、脫氫、縮聚等化學反應，生產出裂解氣，裂解氣按照輕重（揮發度）不同由重到輕分離出重油、裂解汽油、碳四、丙烷、丙烯、乙烯、甲烷、氫氣。輕組分分離采用深度冷凍分離，最低分離溫度達160左右。,二、乙烯裝置工藝簡介,乙烯裝置,甲烷氫,氫氣,乙烯,丙烯,碳四,裂解汽油,裂解重油,汽油加氫、柴油加氫,石腦油,煉廠輕烴,油田輕烴,丙丁烷,輕柴油,加氫裂化尾油,天然氣,燃料氣管網,高密度聚乙烯,高壓聚乙烯,線性聚乙烯,全密度聚乙烯,苯乙烯,丙烯腈,丁二烯抽提,汽油加氫,芳烴抽提,延遲焦化,聚丙烯-PP,汽油加氫、芳烴抽提裝置,乙烯裂解汽油,汽油加氫,芳烴抽提,返回,加氫汽油,碳五,碳九,苯,甲苯,混合二甲苯,抽余油,乙烯裝置,三、乙烯裝置生產的主要化工單體介紹,乙烯C2H4丙烯C3H6丁二烯C4H6苯C6H6,三、乙烯裝置生產的主要化工單體介紹,甲苯C7H8對二甲苯C8H10臨二甲苯C8H10間二甲苯C8H10,四、主要化工單體的應用乙烯,乙烯乙烯聚乙烯（PE)乙烯苯苯乙烯（重要的化工單體）乙烯乙醇（重要的化工單體）聚乙烯生產是乙烯的最大用途。牌號不同的PE用途和加工性能不同。聚乙烯按密度分為低密度LDPE（0.914-0.940g/cm3)和高密度HDPE(0.941-0.97g/cm3)。生產每噸聚乙烯消耗乙烯及共聚單體1018kg左右。聚乙烯主要用于生產薄膜、吹塑注塑容器、管材、絕緣材料等。PE的一個最主要的質量指標是熔體流動速率（熔指）,聚合,脫氫,氧化,20萬噸/年高壓聚乙烯裝置,高壓聚乙烯裝置,高壓聚乙烯裝置設計壓力達360MPa，操作壓力310MPa，相當于一枚一分錢硬幣的面積要承受噸以上的壓力。管式反應器正常生產時的內部壓力和火炮發射瞬間產生的壓力相差不多，反應器、管線、部分設備都需要特種耐壓鋼材制成，采取特殊裝配方式和安全措施。在這種條件下，反應中不需要加入帶有金屬成分的催化劑，因此產品要比其他塑料具有更好的絕緣性，是理想的高附加值絕緣材料。廣泛用于電器絕緣材料、食品包裝膜、包裝袋、農膜襯里、建筑用膜和工業型材、管材等。,返回,全密度聚乙烯裝置,四、主要化工單體的應用丙烯,丙烯丙烯聚丙烯（PP)n丙烯m乙烯乙丙橡膠丙烯CO+H2丁醇辛醇丙烯合成氨丙烯腈PP生產依然是丙烯的最大消耗者。PP的耐熱性能、強度、耐磨性等方面優于PE，廣泛用于強度和溫度要求較高的吹膜、吹塑、注塑制品，也在不斷替代工程塑料用于電腦、家電和汽車的零部件。而且在熔融狀態下拉伸后切成窄帶或細絲用作織物和繩索材料。PP通過熔融狀態噴絲來生產丙綸。煙膜也是PP膜。,聚合,共聚,氧化,30萬噸/年聚丙烯裝置,四、主要化工單體的應用丁二烯,丁二烯丁二烯順丁橡膠（BR)n丁二烯+m苯乙烯丁苯橡膠(SBR)n丁二烯+m丙烯腈丁腈橡膠(NBR)n丁二烯+m丙烯腈+p苯乙烯ABS樹脂丁苯、順丁橡膠橡膠約70%用于生產各種車輛和飛機輪胎,30%用于鞋底、膠管、膠墊等制品；丁腈橡膠以其耐油和密封性優越著稱。ABS是一種品質優良的工程塑料，廣泛用于電腦、電視、冰箱、洗衣機外殼以及家電和汽車的零部件。,聚合,聚合,聚合,聚合,丁苯橡膠（SBR)介紹,丁苯橡膠是合成橡膠中產量最大的品種。丁苯軟膠SBR1500，呈淺褐色或棕紅色的彈性體，有較好的介電性能。在耐老化性、耐熱性、耐油性、氣密性、耐磨性等方面優于天然橡膠，純炭黑補強后的硫化膠其強度與天然橡膠不相上下。適用于制造輪胎以及要求耐磨好，強度和彈性大，耐熱和耐自然老化性好的橡膠制品；如各種膠管、膠帶及膠底鞋等。通過聚合和凝聚配方的改變，可以制得耐水性、介電性能良好的絕緣橡膠，用于電纜行業中。丁苯充油膠SBR1712，呈深綠色或黑色的彈性體，顏色的深淺與含膠量多少及填充油含量呈正比。其負荷發熱量低，防滑性能好。適用于制造載重量小而轉速高的轎車輪胎，低壓力管，人力車胎，自行車車胎及膠鞋鞋底。丁苯非污染性軟膠SBR1502，丁苯非污染性充油膠SBR1778，主要用于淺色橡膠制品。,返回,丁腈橡膠（NBR)介紹,丁腈橡膠以耐油著稱，它對汽油和脂肪烴油類等非極性或低極性溶劑有較高的穩定性，它的耐磨性、耐熱性及對化學藥品的穩定性均優于天然橡膠、氯丁橡膠和丁苯橡膠。具有良好的物理機械性能和超強的耐油性，應用于汽車、航空、航天、密封墊圈、電線電纜、膠布等領域，可廣泛用于汽車部件及其他工業產品，密封材料、膠輥、膠管、膠帶、鞋類、耐油膜、傳送帶、海綿制品等，還可作為極性塑料改性劑。,乙烯及下游生產流程,丁苯橡膠,丁二烯,丁腈橡膠,ABS樹脂,SAN樹脂,苯乙烯,丙烯腈,合成氨及下游生產流程,CO2,合成氨,濃硝酸,尿素,丙烯腈,天然氣,氮氣,尿素介紹,尿素最大的用途是農用化肥，它屬中性速效肥料，長期使用不會使土壤劣化。尿素可用作飼料添加劑（僅限于反芻動物），同時也是塑料、樹脂、涂料、醫藥等工業部門的重要的原料。可用于石油煉制過程中的脫蠟劑，作為纖維素產品中的軟化劑，炸藥工業中的穩定劑。,返回,濃硝酸介紹,濃硝酸是合成氨氧化成氮氧化物后與水反應生成的產物，為一種強氧化劑，性質很活潑，易和其它物質起化學反應，它廣泛用于苯胺生產、炸藥生產、醫藥、化學纖維、染料、煉鋼、照相器材等工業部門，是重要的軍工、化工原料。,煉油生產工藝及相關知識簡介,化工生產工藝及相關知識簡介,中石油煉化業務與中石化比較,煉化業務的發展趨勢,隨著國民經濟的發展要求，中國的石油化工業務在近15年是全世界增速最快的國家，原油加工能力已達3.7億噸/年，世界第二；乙烯產能1040萬噸/年，世界第二（其中中國石油08年產能為253萬噸/年）；合成樹脂產量世界第二，化肥產量世界第一。據統計，GDP每增加1，能源需求增加0.5%.十二五期間，中國石油石化還將較快增長。中國的煉油技術與國際先進水平接近，但乙烯、聚烯烴、大化肥工藝包和關鍵機組、關鍵設備還需從國外引進。,中石油煉化業務與中石化比較,中石油煉化業務與中石化比較,中國石油煉化業務近兩年來在技術經濟指標方面與中國石化差距很小，各有優劣；原油加工損失率、原油綜合能耗方面中國石油略差于中石化；煉油綜合商品收率、乙烯的雙烯收率高于中石化。在以下方面還有明顯差距：1.在規模方面1.1在煉油規模上及含硫原油加工方面（單位：萬噸）08年加工原油含硫原油含硫油比例中石中石油12443249020%,2008年,全國共有13個千萬噸級煉廠,中石油4個,中石化9個,中石油單個煉廠平均加工能力也低于中石化,兩大公司煉廠平均規模455萬噸/年。2005年，低硫原油與含硫原油價差為5.1美元/桶（當年布倫特原油平均價為52美元/桶),而加工含硫原油費用比低硫原油高約12美元/桶,因此,原油價差不僅可彌補加工費的差別，還可給企業帶來效益。據統計，原油酸度每增加1.0mgKOH/g，油價降低2.5美元/桶。中石化并繼續進行加工含硫和高硫原油技術改造,以不斷提高加工劣質原油的能力和加工效益。,中石油煉化業務與中石化比較,1.2在乙烯規模方面2008年乙烯產量中石化657萬噸中石油267.6萬噸中石油正在建設的四川、獨山子、撫順、大慶四套乙烯工程，2012年乙烯產能將達537萬噸。2012年中國石化的乙烯產能將達到1070萬噸/年。,中石油煉化業務與中石化比較,.在技術研發方面在煉化技術方面尤其是煉油技術上中石化明顯比中石油有優勢，比如在雙提升管催化裂化技術、催化裂化裝置增產丙烯技術、煉油催化劑技術、煉化工藝研發方面都有獨到的核心技術。乙烯及后加工工藝技術，國內都是引進國際上幾家公司的，雙方沒有多少差別。但中國石化有與國外合作技術。,中石油煉化業務與中石化比較,3.在可控成本方面2008年,中石油煉油噸油修理費33.17元/噸，同比上升5.67元，與中石化差距擴大了10.43元。2008年,中石油煉化業務人工成本增幅超過了預期，員工總量降下來了，但上市部分帳面的人工成本同比增幅達到了20%，與中石化噸油人工成本差距擴大了3.62元。4.產品在距離目標市場距離上與中石化比存在差距,壓縮了我們的盈利空間。,中石油煉化業務與中石化比較,煉油生產工藝及相關知識簡介,化工生產工藝及相關知識簡介,中石油煉化業務與中石化比較,煉油化工的發展趨勢,煉化化工的發展趨勢,1.規模化據國外研究，煉廠規模從600萬噸/年提高到1200萬噸/年，單位投資節省23%25%，生產費用降低12%15%，勞動生產率提高15%27%；同時在規模化中還要求提高加工含硫和高硫高酸油的能力。在國外，以石腦油為原料的乙烯裂解裝置規模已達110萬噸年，以乙烷為原料的乙烯裂解裝置規模已達135萬噸年，中東規劃建設150萬噸/年乙烯裝置。中石化所屬乙烯裝置平均規模已達46.23萬噸/年。但單套裝置規模的增加，對煉化工藝、裝備制造、施工作業、運輸環境也提出了更高要求。,煉化化工的發展趨勢,2.煉化一體化煉化一體化發展模式已經成為21世紀石化工業發展和提高盈利能力的重要方式。通過資源的優化配置，實現煉油和化工的協調發展，實現生產集約化、投資高效化、風險分散化，從而保證產品的生產成本具有較強的市場競爭力，再加之有效的市場營銷和技術開發，可以最大限度地提高企業的盈利能力。國外大型石油石化公司非常注重煉化一體化協調發展，以獲得增值效益和協同效益。如ExxonMobil、BP及Shell等公司的原油煉制能力一般高于原油產量，而乙烯能力和煉制能力之比一般在3%左右。,煉油化工的發展趨勢,3.清潔化環保要求越來越嚴格，對汽柴油硫含量、汽油的烯烴、芳烴含量限制嚴格，要求我必須加快改造配套力度。,煉油化工的發展趨勢,4、差別化在中東以乙烷為原料生產的乙烯及衍生物產品低成本的巨大壓力下，世界主要石化公司利用技術優勢，積極調整產品結構，采取大宗基礎石化產品差異化發展戰略，實現與中東石化產品差異化發展。一是提升品質，擴大產品應用范圍，避免與中東同類產品直接競爭。如諾瓦化學重點發展苯乙烯功能聚合物業務，這些產品的盈利能力是普通苯乙烯類產品的1.72.0倍。二是加快向以丙烯和苯乙烯系列產品為主的業務結構轉變。如BASF的12個重點業務領域中專門設有苯乙烯系業務；日本三井化學已實現了大阪工廠從乙烯中心向丙烯生產中心的轉變。三是發展高附加值業務，保持持續發展動力。世界主要石化公司利用自身在資金、技術、裝備、管理、市場等方面優勢，發展特種工程塑料、膜材料、高性能纖維、功能高分子材料、醫用高分子材料、專用化工材料和高性能聚合物。由于此類產品經濟效益好、進入壁壘高、行業周期性不明顯等優勢，構成了跨國公司持續發展的動力之一。,關于預算工作的建議,1、地區公司預算控制的重點：對煉化生產型地區公司而言，預算控制的重點在于裝置的安穩長滿優運行，