0云南項目總工藝加工流程的安排煉油工藝室鞠林青1提綱1前言2原油市場簡單分析3原油分類和清潔汽柴油產品性質4云南項目總工藝加工流程的簡介5討論21前言

截止2009年，我國原油一次加工能力約為4.9億噸/年，居世界第2位，乙烯產量突破了千萬噸/年。通過產品結構調整，煉廠加氫裝置能力已占原油一次加工能力的30%以上，油品質量全部達到國家新標準要求，其中供應北京、上海、廣州三大城市的油品質量已高于歐IV排放標準。已建成了鎮(zhèn)海煉化、茂名石化、獨山子、大連石化等20多家千萬噸級煉廠，產業(yè)布局趨于合理，產業(yè)集中度逐年提高。2009年我國進口原油為2.04億噸，較2008年同比增長13.9%，其中主要來自中東和非洲的占28.7%。3

我國煉油企業(yè)的設計受當時的條件，多按照國內原油（以大慶原油和勝利原油為代表）設計，雖然近年來已相繼改造建成了多個含硫原油加工基地，但仍有許多煉廠只能加工低硫原油，增加了原油采購的成本和風險，影響了企業(yè)的經濟效益?？偣に嚰庸ち鞒淌菬捇髽I(yè)的基礎和核心，對全廠的技術先進性和經濟合理性有著決定性作用，一個合理的總工藝流程不僅可以使煉油廠靈活適應加工原油種類的變化，而且能把有限的原油資源合理利用，提供更多的產品,同時要實現清潔化生產的最終目的。伴隨著輕質低硫原油的可供選擇數量逐步減少，而相應的重質高硫原油的比例逐漸增加，如何利用已有或正在建設中的煉油廠加工更為劣質的原油已成為世界各大煉油生產商所必須面臨的緊迫問題。因此充分利用有限的原油資源，根據原油的性質和環(huán)保要求合理安排和優(yōu)化選擇總工藝加工流程有著普遍的現實意義。42原油市場簡單分析世界原油市場分析

BP公司統計報告（2001年）和油氣雜志統計（2005年）數據表明：世界原油探明儲量為1736.30億噸，以目前的原油生產速度，可供開采40多年；其中歐佩克成員國（擁有大多數中東國家）的原油探明儲量為1223.04億噸，占70.43%；中東5大超級產油國（沙特阿拉伯、伊拉克、阿聯酋、科威特、伊朗）合計原油探明儲量為969.90億噸，占55.86%。562002年底世界石油探明儲量前十位的國家（單位：十億桶）備注：加拿大儲量中包含油砂。7國內原油市場分析半個多世紀以來，我國的石油工業(yè)發(fā)展迅速，國內原油產量由1949年的12萬噸增至2009年的1.89億噸，原油探明地質儲量由0.29億噸增至248億噸。8中國主要含油氣盆地及油氣田分布圖9分析我國的東部產油區(qū)、西部產油區(qū)和近海產油區(qū)后認為，我國原油年產量總體來講呈緩慢上升態(tài)勢，新興地區(qū)產量的比重將日益增大。2010年前后，西部加海上油區(qū)的產量將逐步等于或超過東部主力油區(qū)的產量。2009年，我國的原油年產量達到1.89億噸。如果新區(qū)有較大的發(fā)展，年產量也可增加至2億噸。從穩(wěn)定增長的趨勢來看，很可能就是我國的高峰年產量，并將繼續(xù)穩(wěn)定生產一個相當長的時期。10我國進口原油現狀2004年是我國進口原油創(chuàng)記錄的一年，全年原油進口量首次突破1.2億噸，原油和成品油凈進口量達到1.437億噸，加上LPG和其它石油產品的凈進口量，石油凈進口高達1.515億噸，同比增長43%。在約3.1億噸的石油消費量中，已有將近一半依賴進口。2009年我國進口原油為2.04億噸，較2008年同比增長13.9%113原油分類和清潔汽柴油產品性質原油分類由于原油的組成和性質十分復雜，對原油的分類是非常困難的，一般采用的是關鍵餾分特性分類法和商品分類法。關鍵餾分特性分類法主要根據原油的第一關鍵餾分（250～275℃餾分）和第二關鍵餾分（275～300℃餾分）的屬性將原油分成石蠟基、中間基、環(huán)烷基或以上三種相臨之間的組合，如石蠟-中間基、中間-環(huán)烷基等。關鍵餾分特性分類法能較好地反映原油的化學組成特性，決定著原油加工方案的選擇和各餾分的安排。1213商品分類法主要是國際石油市場對原油密度和硫含量分類計算不同原油的價格，密度高低涉及到各組分的收率，影響全廠各工藝裝置的規(guī)模匹配，硫含量高低則會影響項目的投資、加工成本和環(huán)保的苛刻度等。一般的認為：API度＞34、密度＜0.852kg/cm3（20℃）的原油為輕質原油；API度34～20、密度0.852～0.93kg/cm3（20℃）的原油為中質原油；API度20～10、密度0.931～0.998kg/cm3（20℃）的原油為重質原油；API度＜10、密度＞0.998kg/cm3（20℃）的原油為特稠原油。如以硫含量分類：硫含量＜0.5%（質量分數）為低硫原油；硫含量為0.5～2.0%（質量分數）為含硫原油，硫含量＞2.0%（質量分數）為高硫原油。14按原油的酸值分類：＜0.5mgKOH/g為低酸原油；＞0.5mgKOH/g為高酸原油。工程設計中的分類在工程設計導則《加工高硫原油重點裝置主要設備設計選材導則，SH/T3096-2001》和《加工高硫原油重點裝置主要管道設計選材導則，SH/T3129-2002》中規(guī)定：總硫含量大于或等于1.0%（重量比）為高硫原油，包括高硫低酸值原油（酸值小于等于0.5mgKOH/g）和高硫高酸值原油（酸值大于0.5mgKOH/g）。因此從商品分類與工程設計角度來看，對高硫原油的定義有所不同，工程設計導則所規(guī)定的高硫原油范圍更寬了，即硫含量大于或等于1.0%即為高硫原油。15原油變化趨勢世界原油質量總的趨勢變重，含硫和高硫原油比例在增加，特別是隨著重質原油的開采和加工技術的發(fā)展與成熟，這種趨勢就更加明顯。根據美國《Oil&GasJournal》統計，在2002年世界原油總產量33億噸中，含硫原油和高硫原油的產量約占75%，其中硫含量在1%以上的原油占56%，硫含量在2%以上的超過30%。在2002年世界原油產量中，含硫原油占原油總產量的61%，2010年將提高到65%。目前，80%的原油資源是重質含硫原油。近年來，在高原油價格的驅動下，加拿大油砂、委內瑞拉重油的開發(fā)和利用也成為熱點。1617原油變化趨勢原油中的含硫化合物主要分布在重質餾分中，常壓渣油的硫占原油硫的90%左右，其中減壓蠟油中約占20%～40%，減壓渣油中的硫占原油硫的50%以上。備注：表格中省略了硫含量較少的石腦油和煤油餾分。18清潔化汽柴油產品質量要求在清潔化產品中，產品數量最大的、使用范圍最廣的主要是汽柴油產品，因此清潔化產品的核心是大幅度降低汽柴油中硫含量，同時還要限制汽油中的烯烴、芳烴和苯含量，以及柴油中的多環(huán)芳烴含量，目的是減少汽車尾氣中有害物的排放。清潔化汽油產品質量要求目前，歐美的發(fā)達國家已成為全球油品質量要求最高的地區(qū)。美國2006年將執(zhí)行的最新規(guī)格Tier2，要求汽油中硫含量不超過30ppm；加拿大從2005年起分階段執(zhí)行汽油硫含量為30ppm的標準；歐洲大多數國家也要求在2005年汽油硫含量降至50ppm以下（歐IV標準），2009年降至10ppm（歐V標準）。192021目前，國內的汽油標準主要有GB17930-1999，在新建大型煉油廠或老廠改造中，對汽油產品的質量要求一般按歐洲III類標準考慮。由以上幾個表可以看出，汽油產品質量標準從現行國家標準提高到歐洲III類，無論對汽車工業(yè)和煉油工業(yè)來說，都是一個很大的臺階，需要付出比較大的代價。當前，我國煉油技術發(fā)展已經達到了一個比較高的水平，油品質量完全有可能達到高的標準要求，但是在我國目前和今后相當長的一個時期內，要求所有企業(yè)都達到歐洲III類的標準，勢必增加煉油工業(yè)的投入，降低煉油的輕油收率，造成石油資源的浪費。我國汽油現狀：汽油構成中催化汽油占總量的80%左右，僅有少數煉廠的催化原料經過了加氫處理，要想大幅度降低催化汽油的硫含量和烯烴含量需要投入大量的資金；同時，催化裝置的渣油摻煉比例較高，在世界催化裂化領域，我國是加工原料最重的國家；另外，我國煉廠所產的石腦油餾分基本上作了化工用油和芳烴原料，烷基化油、異構化油等優(yōu)質調和組分很少，極大地限制了汽油產品質量升級和結構調整。22因此，現階段如果“一刀切”地要求過高的油品質量，將迫使煉油工業(yè)大大增加投入?？煞窀鶕覈赜蜻|闊、地區(qū)差別很大的現實情況，按地區(qū)不同，兼顧企業(yè)的承受能力，分期分批推行產品的升級換代，甚至可以考慮制定不同要求的產品標準，以達到企業(yè)、社會、環(huán)境的協調和諧發(fā)展，是一個值得研究的問題。我國已的國3汽油標準，在參考歐III標準的基礎上，結合我國汽油特點，并經大量實驗驗證芳烴和烯烴含量對尾氣排放的影響，擬出臺的國3標準關鍵性質為：硫含量≤150ppm；烯烴含量≤30%（V）；芳烴含量≤40%（V）。該標準較為實際，但仍有相當的難度，其中硫含量的難度不小。23汽油中90%以上的硫來自催化裂化汽油。國內外清潔汽油的生產技術主要有：使用新型的FCC降硫、降烯烴催化劑和助劑，如Davison公司的GSR系列、RIPP的GOR系列、MS011等；改進FCC工藝技術降低汽油烯烴及硫含量，如MGD工藝、MIP工藝、FDFCC雙提升管工藝等；催化原料加氫預處理，該技術不僅可以降低汽油中的硫含量，而且還可以實現改善產品分布，降低生焦，提高輕油收率，還能實現催化煙氣的達標排放；催化汽油的加氫后處理，如IFP的Prime-G+選擇性汽油加氫脫硫工藝、EXXON-MOBIL的SCANfining工藝、國內的RIDOS、RSDS、OTA、FRS等；以及康菲公司的S-ZORB技術等。同時，針對國內汽油組成中催化汽油占80%左右的現實，宜增加重整油、異構化油、烷基化油等優(yōu)質調和組分。24車用乙醇汽油的簡介為減少原油資源的進口，合理利用國內其它資源，提高國內油品供應的安全性，近年來逐步在國內多個省市試點供應了車用乙醇汽油。乙醇的RON/MON分別為111/94，調和辛烷值更高；乙醇在40℃時的蒸氣壓為18kPa，遠低于汽油的蒸氣壓，但將乙醇添加到汽油中后，乙醇汽油的蒸氣壓將升高；乙醇熱值比較低約26.77MJ/kg，而常規(guī)汽油熱值為43.50MJ/kg。燃料乙醇的加入量是根據汽車發(fā)動機對燃油指標的要求確定的。巴西車用乙醇汽油中規(guī)定的乙醇體積含量為22％，美國規(guī)定為5.5％～10％。其標準中的主要要求如下：1）車用乙醇汽油是指在不添加含氧化合物的液體烴類中加入一定量變性燃料乙醇和為改善使用性能的添加劑，用于點燃式內燃機汽車的燃料。2）標準中規(guī)定了車用乙醇汽油只允許加入10％（V/V）土0.5％（V/V）的變性燃料乙醇（應符合GB18350-2001《變性燃料乙醇》的規(guī)定）。3）標準中規(guī)定了水分含量不大于0.15％。因為汽油中水含量與相分離溫度直接相關，當水含量在0.3％時，零下24℃就會產生相分離，考慮到乙醇汽油的運輸、儲存及加入汽車油箱后的時間因素。4）乙醇汽油的硫含量要求小于0.05%（m/m）。5）標準中規(guī)定的其它技術要求與《車用無鉛汽油》（GB17930-1999）指標一致。25清潔化柴油產品質量要求我國的柴油主要用于農用、運輸等，近年來隨著柴油汽車的發(fā)展，城市車用柴油的數量也在逐步增加。在我國柴油產品中約有30%左右為催化柴油，其十六烷一般小于30，芳烴含量高，要品質升級則必須要考慮脫芳等問題，投資和加工費用比簡單的脫硫要高得多。與清潔汽油的情況類似，將全部的柴油“一刀切”成低硫或超低硫柴油是否有必要也是一個值得研究的問題，建議兼顧國情的實際情況合理制定標準和油品供應計劃。2627284云南項目總工藝加工流程的簡介４.1原油加工的一般模式國內外的研究和生產實踐表明，蠟油和渣油的加工并沒有絕對固定的模式，一般應根據原料油的性質、產品要求、轉化率、產品價格、投資、長周期運行、技術經濟和環(huán)境保護以及科技進步等綜合考慮，且更多的采用不同工藝聯合的組合工藝。原油加工的核心問題是蠟油和渣油加工工藝的選擇，蠟油的加工工藝的選擇基本上與煉廠的產品類型有關，而渣油加工工藝的選擇一般來說有四種模式：溶劑脫瀝青、熱轉化（包括延遲焦化和減粘裂化）、重油催化裂化、渣油加氫，其中溶劑脫瀝青為物理加工過程，其余三種為化學加工過程。29從渣油的組成與性質來講，其加工技術路線對比與選擇的基本原則一般是：低硫、低金屬渣油，首選的加工工藝應為催化裂化；高硫、低金屬渣油，應采用固定床加氫工藝；高硫、高金屬（大于200～300ppm）渣油，需采用焦化、溶劑脫 瀝青等濃縮工藝或懸浮床加氫工藝。近年來，國內進口原油主要來自中東地區(qū)和非洲地區(qū)，其中中東地區(qū)的原油一般硫含量較高，金屬含量隨產地的不同變化較大，而非洲地區(qū)的原油一般為硫含量較低，但酸值較高，因此本文著重對高硫原油和高酸原油的加工進行了總結和探討，同時對潛在的、日益升溫的重油開采和加工，如加拿大油砂等進行了適當介紹。30高硫蠟油和渣油加工工藝高硫原油的加工關鍵是高硫減壓蠟油和渣油（常壓渣油和減壓渣油）的加工。國內外的研究和生產實踐表明，高硫蠟油和渣油的加工并沒有絕對固定的模式，一般應根據原料油的性質、產品要求、轉化率、產品價格、投資、技術經濟和環(huán)境保護等綜合考慮，且更多的采用不同工藝聯合的組合工藝。31高硫蠟油加工工藝減壓蠟油加工方案較為明確，基本上是：①在燃料型煉廠，蠟油直接或加氫后作為催化裂化裝置的原料，主要生產LPG、汽油、柴油等；②化工型煉廠基本上采用加氫裂化工藝。近幾年大型加氫裂化裝置的建設日益受到重視，加氫裂化輕石腦油既可調和汽油，又可作為乙烯原料；重石腦油是優(yōu)質的重整原料，可生產高辛烷值汽油組分，也可以生產芳烴，進而生產對二甲苯等后續(xù)產品；中間餾分可生產優(yōu)質的噴氣燃料或超凝超低硫柴油；低BMCI的尾油還是較好的乙烯原料。所以，加氫裂化裝置是緊密連接煉油和化工的很重要的橋梁裝置，國內的煉化一體化企業(yè)多采用此流程。③潤滑油型煉廠則利用蠟油精制后生產潤滑油產品或組分等。④另外，在一些大型煉化企業(yè)中，存在著多種蠟油加工方案，如鎮(zhèn)海煉化公司，部分蠟油直接或加氫后作為催化裂化原料，部分蠟油作為加氫裂化裝置原料，分別生產不同的目的產品。32高硫渣油的加工工藝高硫渣油加工工藝的選擇不僅與硫含量有關，而且與渣油中的氮含量、瀝青質含量、金屬含量、密度等有密切關系。一般來說，渣油加工工藝有四種模式：溶劑脫瀝青、熱轉化（包括延遲焦化和減粘裂化）、重油催化裂化、渣油加氫，其中溶劑脫瀝青為物理加工過程，其余三種為化學加工過程。從渣油的組成與性質來講，其加工技術路線對比與選擇的基本原則一般是：低硫、低金屬渣油，首選的加工工藝應為催化裂化；高硫、低金屬渣油，應采用固定床加氫工藝；高硫、高金屬（大于200～300ppm）渣油，需采用焦化、溶劑脫瀝青等濃縮工藝或懸浮床加氫工藝[3]。渣油的加工并沒有絕對固定的模式，因此在選擇加工方案時往往會在一般原則的基礎上，考慮煉廠性質、周邊環(huán)境、投資、操作成本以及全廠的長周期運行等問題，采用各自適合的模式。33高硫渣油的加工工藝目前，高硫減壓渣油的清潔化生產最理想、最有效的辦法是渣油加氫脫硫（RDS）/催化裂化（FCC）組合工藝或RDS/延遲焦化，但RDS裝置建設投資高、制氫成本高、操作費用高，這些特點限制了RDS組合工藝的全面推廣與應用。但隨著渣油加氫技術的進步和環(huán)境友好的發(fā)展趨勢，渣油加氫技術也得到了越來越多的認可。溶劑脫瀝青和延遲焦化兩種工藝技術具有裝置設備簡單、投資較低、原料適應性強、加工靈活性高、操作費用低等優(yōu)點，技術成熟可靠，是加工含硫減壓渣油的適用工藝之一。在我國，由于原油硫含量較低，催化裂化工藝占到整個渣油轉化加工能力的一半以上。近年來由于含硫原油的加工數量不斷增加，延遲焦化工藝技術水平和數量得到了很大發(fā)展。截止到2009年，我國延遲焦化加工能力超過了50Mt/a。344.2云南項目總工藝流程介紹云南項目主要加工中東高硫原油（沙輕：沙中：科威特=25：25：50），推薦了常減壓蒸餾+渣油加氫+重油催化裂化+加氫裂化的核心加工流程，生產歐IV標準的汽柴油。該流程在加工中東高硫原油方面有明顯的優(yōu)勢，原油資源利用率高，輕油收率高，特別是在高油價的體系下優(yōu)勢更為明顯。35優(yōu)化后目前有16套工藝（聯合）裝置。3637383940工藝裝置整體聯合和功能分區(qū) 將全廠所有工藝裝置規(guī)劃為一個整體的聯合裝置區(qū)，同時按照不同的工藝特點和功能，劃分成4個大型的聯合區(qū)域，在4個聯合區(qū)域內又劃分為相對獨立的8個小聯合裝置區(qū)。 其中：第一裝置區(qū)（常壓區(qū)）：常減壓、輕烴回收、催化裂化、 雙脫、氣分、MTBE、連續(xù)重整/芳烴聯合、異構化；第二裝置區(qū)（加氫區(qū)）：渣油加氫、加氫裂化、制氫； 柴油加氫、航煤加氫、汽油加氫；第三裝置區(qū)（硫磺區(qū)）：硫磺回收、溶劑再生、酸性水汽提第四裝置區(qū)（化工區(qū)）：聚丙烯裝置。414.3國內外煉油項目發(fā)展趨勢項目大型化、規(guī)模化工廠規(guī)模和生產裝置大型化是世界煉油工業(yè)發(fā)展的趨勢。根據美國能源部的資料，建設1000萬噸/年煉廠和500萬噸/年煉廠相比，當煉廠的復雜系數為11.5時，前者約可節(jié)約投資20%，當煉廠的復雜系數為5.9時，前者約可節(jié)約投資18%。煉廠規(guī)模大型化后，操作及管理人員即人工成本不一定增加，而設備的維護、檢修成本，加工過程的能量與物料損失也基本上按指數方程變化，因此裝置大型化有利于降低生產成本，測算認為一座1200萬噸拜的煉廠和相同復雜系數的600萬噸拜的煉廠相比，可降低生產成本12～15%。煉油裝置大型化還有利于合理利用和優(yōu)化配置原油資源，集中加工難加工的劣質原油；有利于提高加工深度，使物料得到綜合利用；有利于污染物的回收并經濟地進行處理。從經濟性上考慮，世界煉廠規(guī)模及煉油裝置大型化己成為基本趨勢。42煉化項目的大型化和規(guī)?；瞧髽I(yè)提升競爭力的途徑之一，但同時與煉化企業(yè)所在區(qū)域經濟發(fā)展水平、市場環(huán)境、行業(yè)的生產力水平等息息相關。因此煉化項目或裝置大型化應該理解為：在一定經濟發(fā)展水平、市場環(huán)境、生產布局以及設計、制造、操作水平等條件下的綜合經濟規(guī)模，而不是一個絕對的概念。如在我國煉油發(fā)展的初步階段，建設的一大批200~500萬噸/年的煉油廠，在當時的經濟條件和整體工業(yè)水平下也應算做大型化煉油廠，如果當時提出建設千萬噸級的煉油廠，不僅僅是關系到設計、制造和操作水平的問題，可能還要涉及到產品的市場、運輸及整個國家的工業(yè)水平等多方面因素，承擔的風險較大。43以美國為例，到2003年為止，美國國內原油加工能力為83787萬噸，煉油廠數量為145座，平均規(guī)模為528萬噸/年，其中大于2000萬噸/年煉廠4座，1000～2000萬噸/年煉廠25座，500～1000萬噸/年煉廠30座，250～500萬噸/年煉廠39座，100～250萬噸/年煉廠22座，小于100萬噸/年煉廠25座?？梢?，大于1000萬噸/年以上大型煉油廠僅有29座，占總數的20%，而250～1000萬噸/年的中型煉油廠的比例為47.6%。對比中美的經濟實力和消費水平來看，應該說通過近年來的快速發(fā)展，我國的煉化企業(yè)大型化、規(guī)?；呀浫〉昧碎L足發(fā)展，已經上升到一定的層次，逐步建成了單系列的800～1200萬噸/年常減壓蒸餾、300～350萬噸/年催化裂化等一批大型裝置，同時具備了自行設計建設80～100萬噸/年乙烯裝置的能力。國產化率:以剛投產的天津石化為例,1000萬噸煉油達到91.5%(其它項目可達到95%以上)，100萬噸乙烯達到78%。444546設備大型化的發(fā)展趨勢為充分體現煉油廠規(guī)模大型化的優(yōu)勢，首先要實現煉油設備的大型化，否則將是無米之炊。大型單元設備與小型單元設備相比，在制造成本、占地面積、管線閥門等諸多因素方面均具有明顯的綜合經濟效益。例如，建一個儲量為60萬立方米的油庫，采用4個15萬立方米的貯油罐，比采用6個10萬立方米貯油罐節(jié)省投資1475萬元；建一套100萬噸/年延遲焦化裝置，選用2臺直徑為8400mm的焦炭塔比采用4臺直徑為6000mm焦炭塔節(jié)省投資880萬元。同時，設備大型化不是設備簡單放大，需要在設計、制造和檢驗水平、運輸、現場組裝和熱處理以及新材料方面有較大的發(fā)展。47總體來看，目前石化建設和改造任務比較集中，石化設備需求量大，制造企業(yè)生產任務飽滿，設備供不應求，價格上漲，交貨期拖長，嚴重影響工程建設進度。以加氫設備為例，由于國內煉油能力不斷擴大，對油品質量要求越來越高。為了盡早實現石油深加工的目標，各煉油廠改造和新建加氫裝置比較集中。