中國(guó)煉油工業(yè)發(fā)展及其生產(chǎn)工藝

劉洋

（沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，沈陽(yáng)110869）

中國(guó)煉油工業(yè)發(fā)展及其生產(chǎn)工藝

劉洋

（沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，沈陽(yáng)110869）

從規(guī)模能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、油品質(zhì)量方面介紹了中國(guó)煉油工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了煉油工業(yè)已經(jīng)形成具有相當(dāng)規(guī)模的工業(yè)體系，規(guī)?；?、基地化、煉化一體化、集約化正在快速發(fā)展，多元化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局已初步形成。在簡(jiǎn)單介紹了目前我國(guó)常用的煉油工藝技術(shù)后，提出了煉油工藝技術(shù)必須依靠科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新，朝著一體化、集成化的組合工藝發(fā)展，走深加工的道路，迅猛發(fā)展重油轉(zhuǎn)化技術(shù)。

煉油工業(yè)；現(xiàn)狀；煉化一體化；集約化；工藝技術(shù)；催化裂化；加氫處理；延遲焦化；重油轉(zhuǎn)化

0 引言

石油煉制工業(yè)可生產(chǎn)汽油、煤油、柴油等燃料和化學(xué)工業(yè)原料，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，關(guān)系著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和社會(huì)發(fā)展中具有極其重要的地位和作用。進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)煉油工業(yè)在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、石油需求強(qiáng)勁增長(zhǎng)的推動(dòng)下，克服了諸如國(guó)際金融危機(jī)、擴(kuò)大開放致使競(jìng)爭(zhēng)加劇等多種因素的影響與沖擊，規(guī)?；?、基地化、煉化一體化建設(shè)快速發(fā)展，煉油能力迅猛發(fā)展，綜合競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，形成了多種所有制并存、內(nèi)外資兼有的多元化競(jìng)爭(zhēng)新格局［1］。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，對(duì)石油的需求量不斷增加，煉油工藝技術(shù)也得到長(zhǎng)足的發(fā)展，國(guó)內(nèi)科技人員一直堅(jiān)持科技的自主創(chuàng)新，先后開發(fā)成功包括重油催化裂化、加氫裂化、加氫精制、渣油加氫處理、加氫改質(zhì)等一系列有特色的成套技術(shù)，取得了一批重大的工業(yè)化成果，其中重油催化裂化和渣油加氫處理技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

1 中國(guó)煉油工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

中國(guó)煉油工業(yè)的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段：一是20世紀(jì)50年代探索成長(zhǎng)階段。該階段中國(guó)建立了第一座現(xiàn)代化的處理量為100×104t/a的煉油廠，并發(fā)現(xiàn)了有重要標(biāo)志性的大慶油田；二是60～70年代快速發(fā)展階段。此階段結(jié)束了對(duì)進(jìn)口石油的依賴，實(shí)現(xiàn)自給，還相繼發(fā)現(xiàn)并建成了勝利、大港等一批油氣田，全國(guó)原油產(chǎn)量迅猛增長(zhǎng)；三是80年代穩(wěn)步發(fā)展階段。這一階段石油工業(yè)的主要任務(wù)是穩(wěn)定1億t原油產(chǎn)量，石油煉制技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，基本依靠自主開發(fā)的技術(shù)和裝備建設(shè)我國(guó)的煉油工業(yè)；四是90年代至今的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移階段。東部油田成功實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，西部和海上油田、海外石油項(xiàng)目正在成為符合中國(guó)現(xiàn)實(shí)的油氣資源戰(zhàn)略接替區(qū)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)煉油工業(yè)借助深化改革、擴(kuò)大開放、加緊調(diào)整的東風(fēng)，通過改擴(kuò)建和新建相結(jié)合，總體規(guī)模迅速擴(kuò)大，競(jìng)爭(zhēng)能力顯著增強(qiáng)，逐步向煉油強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。

1.1 規(guī)模能力

中國(guó)煉油工業(yè)在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，不斷擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，從建國(guó)初期的年產(chǎn)17萬(wàn)t逐漸發(fā)展到20世紀(jì)60年代的年產(chǎn)1000萬(wàn)t，到當(dāng)前國(guó)內(nèi)原油加工能力超過年產(chǎn)2億t［2］，已經(jīng)成為僅次于美國(guó)的全球第二大煉油國(guó)，也是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)煉油能力增長(zhǎng)最快的國(guó)家?！笆濉笔俏覈?guó)煉油工業(yè)轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式、由大到強(qiáng)的關(guān)鍵時(shí)期，我國(guó)煉油工業(yè)立足于滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，通過新建和改擴(kuò)建相結(jié)合，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)較快發(fā)展。以2012年為例，煉油行業(yè)國(guó)內(nèi)新增煉油能力3500萬(wàn)t，比上年增加6.5%。其中，中石化新增煉油能力1450萬(wàn)t，占到新增煉油能力的41%，中石油新增煉油能力350萬(wàn)t。

根據(jù)國(guó)家能源局的油氣規(guī)劃，未來(lái)中國(guó)可能形成9～10個(gè)大煉油基地［3］：規(guī)模超過年產(chǎn)3000萬(wàn)t的大型煉油基地有寧波、上海、南京和大連；規(guī)模超過年產(chǎn)2000萬(wàn)t的大型煉油基地有茂名、廣州、惠州、泉州和天津等。一批大型煉油基地建成后，我國(guó)將形成30個(gè)左右具有較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的千萬(wàn)噸級(jí)原油加工基地，建成長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海灣和西北四大煉化工業(yè)區(qū)，形成與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和配套的基本格局。

1.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

伴隨著煉油總規(guī)模的繼續(xù)擴(kuò)張，原油加工量和成品油產(chǎn)量的持續(xù)上升，我國(guó)煉油工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也在不斷加快。在煉油工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局上，依據(jù)貼近市場(chǎng)和貼近資源的原則，國(guó)內(nèi)煉油企業(yè)將產(chǎn)業(yè)布局逐漸向運(yùn)輸渠道便捷、市場(chǎng)需求能力相對(duì)集中的東部沿海區(qū)域轉(zhuǎn)移，這就促進(jìn)了煉油行業(yè)基地集約化程度的提高。

為了應(yīng)對(duì)國(guó)際油價(jià)高企，降低煉油成本，煉油企業(yè)不得不高度重視資源的高效利用，走煉化一體化的產(chǎn)業(yè)道路。從表1和表2可以看出，代表中國(guó)煉油工業(yè)的兩大巨頭石油集團(tuán)2012年在項(xiàng)目建設(shè)上對(duì)資源的配置漸趨合理，將煉油、化工、運(yùn)輸?shù)却虬黄鸢l(fā)展，產(chǎn)業(yè)集群效益明顯。未來(lái)幾年，我國(guó)的煉油企業(yè)必將進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化煉油裝置結(jié)構(gòu)和布局，形成多元化市場(chǎng)主體格局，不斷推進(jìn)煉化一體化和產(chǎn)業(yè)集群化，繼續(xù)提高集約化程度。

表1 2012年中石化主要投資的煉化一體化工程

表2 2012年中石油主要投資的煉化一體化工程

1.3 技術(shù)水平

我國(guó)煉油企業(yè)在擴(kuò)大規(guī)模能力、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還在不斷加大自主創(chuàng)新力度，先后成功開發(fā)包括重油催化裂化、加氫裂化、加氫精制、渣油加氫處理、加氫改質(zhì)等一系列有特色的成套技術(shù)，取得了一批重大的工業(yè)化成果，其中重油催化裂化和渣油加氫處理技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；具有獨(dú)創(chuàng)性的催化裂解技術(shù)，不但在國(guó)內(nèi)建成工業(yè)生產(chǎn)裝置，而且成套技術(shù)已出口國(guó)外；圍繞劣質(zhì)原油加工、汽柴油質(zhì)量升級(jí)的煉油催化劑及工藝技術(shù)水平迅速提升。

1.4 油品質(zhì)量

生產(chǎn)清潔油品是我國(guó)煉油工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，油品改造升級(jí)是煉油業(yè)主要投資之一。在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的大形勢(shì)下，我國(guó)油品質(zhì)量升級(jí)步伐明顯加快，尤其是十八大以來(lái)，引入“綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”三大發(fā)展理念，將生態(tài)文明提升到了人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)特定時(shí)代高度，彰顯了新一代領(lǐng)導(dǎo)的執(zhí)政新理念。

油品質(zhì)量的提高難點(diǎn)在于汽油，因此中國(guó)煉油企業(yè)仍需要堅(jiān)持集中資金、重點(diǎn)改造的原則，制定油品質(zhì)量升級(jí)步驟與策略，不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝，采用自主開發(fā)新技術(shù)和優(yōu)化調(diào)和組分等措施，以質(zhì)量提升為契機(jī)，實(shí)施資源優(yōu)化配置和布局調(diào)整戰(zhàn)略，關(guān)停并轉(zhuǎn)小型煉廠，努力降低質(zhì)量升級(jí)的成本，逐步趕上發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)水平。

2 加工工藝技術(shù)

煉油工藝無(wú)外乎以下三種：一是原油的一次加工，主要是指對(duì)原油進(jìn)行一次加工，其加工裝置有常壓蒸餾或常減壓蒸餾；二是原油的二次加工，主要是指對(duì)原油進(jìn)行脫水、脫鹽，并且進(jìn)行常減壓蒸餾之后的原油加工，其加工裝置有催化裂化、催化重整、加氫精制、延遲焦化等；三是石油產(chǎn)品的精制加工，主要是針對(duì)原油在一次和二次加工之后進(jìn)行的后續(xù)加工，以保證油品性能，其加工裝置有裂解工藝制取乙烯、芳烴等化工原料。隨著煉油工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的煉油工藝技術(shù)也逐步走向成熟，正在朝著延長(zhǎng)運(yùn)行周期、提高運(yùn)行效率的方向發(fā)展，但不能否認(rèn)的是，我國(guó)的煉油裝置構(gòu)成不盡合理，催化裂化比例過高，隨著重質(zhì)燃料油消費(fèi)的減少，輕質(zhì)油品需求的增加，煉油工業(yè)向著原油深加工方向發(fā)展，加氫工藝、延遲焦化等重油轉(zhuǎn)化技術(shù)必將得到迅猛發(fā)展。

2.1 常減壓蒸餾

常減壓蒸餾是原油進(jìn)入煉油廠后必須經(jīng)過的第一道工序，技術(shù)發(fā)展主要在于裝置的大型化及多種技術(shù)組合與優(yōu)化［4］。常減壓蒸餾是原油進(jìn)入煉油廠后必須經(jīng)過的第一道工序，通過精餾過程，在常壓和減壓的條件下，根據(jù)各組分沸點(diǎn)不同，在塔盤上汽液兩相進(jìn)行逆向接觸、傳質(zhì)傳熱，經(jīng)過多次汽化和冷凝，將原油中的汽、煤、柴餾分切割出來(lái)，生產(chǎn)出合格的汽油、煤油、柴油等。常減壓蒸餾通常由電脫鹽、初餾、常壓蒸餾、減壓蒸餾等工序組成，流程如圖1。其關(guān)鍵設(shè)備有：蒸餾塔、管式加熱爐、冷換設(shè)備以及離心泵、往復(fù)泵、旋渦泵、齒輪泵、電機(jī)等機(jī)泵產(chǎn)品。

圖1 常減壓裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

2.2 催化裂化

催化裂化是指高分子烴類在高溫且采用催化劑的條件下裂解的化學(xué)反應(yīng)，主要作用是將重質(zhì)油品轉(zhuǎn)化成高質(zhì)量的汽油。工藝由三部分組成：原料油催化裂化、催化劑再生、產(chǎn)物分離。操作條件是：500℃左右、0.1～0.3 MPa下發(fā)生反應(yīng)，催化裂化所得的產(chǎn)物經(jīng)分餾后可得到氣體、汽油、柴油和重質(zhì)餾分油，有部分油返回反應(yīng)器繼續(xù)加工。催化裂化裝置一般由反應(yīng)—再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收—穩(wěn)定系統(tǒng)等組成，工藝流程如圖2。其關(guān)鍵設(shè)備除反應(yīng)器、再生器、旋風(fēng)分離器、分餾塔、吸收解吸塔等塔類設(shè)備外，還有主風(fēng)機(jī)、增壓機(jī)、氣壓機(jī)等。

圖2 催化裂化裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

2.3 催化重整

催化重整是在催化劑和氫氣存在下，對(duì)直餾汽油餾分進(jìn)行重整的過程。如果以80～180℃餾分為原料，產(chǎn)品為高辛烷值汽油；如果以60～165℃餾分為原料油，產(chǎn)品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烴，重整過程副產(chǎn)氫氣，可作為煉油廠加氫操作的氫源。重整的反應(yīng)條件是：反應(yīng)溫度為490～525℃，反應(yīng)壓力為1～2MPa。重整的工藝過程可分為原料預(yù)處理和重整兩部分，工藝流程如圖3。其主要設(shè)備有反應(yīng)器、加熱爐、換熱器、分離器、再生器、除塵鼓風(fēng)機(jī)、空氣鼓風(fēng)機(jī)等。

圖3 催化重整裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

2.4 加氫精制

加氫精制是催化加氫工藝中的一種，其工藝是在高溫（250～420℃）、中高壓力（2～10 MPa）和有催化劑的條件下，在油品中加入氫，使氫與油品中的非烴類化合物等雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而將后者除去，達(dá)到精制的目的，流程如圖4。其關(guān)鍵設(shè)備主要有：加氫反應(yīng)器、加氫加熱爐、高壓換熱器、冷卻器、高低壓分離器、分餾塔、吸收塔、新氫壓縮機(jī)和循環(huán)氫壓縮機(jī)等。

圖4 加氫精制裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

2.5 延遲焦化

延遲焦化是重油加工的重要方法，是在較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間下，使原料深度裂化，以生產(chǎn)固體石油焦炭為主要目的，同時(shí)獲得氣體和液體產(chǎn)物。延遲焦化用的原料主要是高沸點(diǎn)的渣油。延遲焦化的主要操作條件是：原料加熱后溫度約500℃，焦炭塔在稍許正壓下操作。延遲焦化裝置工藝流程如圖5。其主要關(guān)鍵設(shè)備有：加熱爐、冷換設(shè)備、焦炭塔、分餾塔等塔類產(chǎn)品以及富氣壓縮機(jī)等。

圖5 延遲焦化裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

2.6 氣體分餾

氣體分餾是指以脫硫后的液化石油氣即碳三、碳四為原料，用精餾的方法分離制取丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等組分，為石油化工生產(chǎn)提供原料的生產(chǎn)過程。根據(jù)需要分離出哪幾種產(chǎn)品以及要求的純度來(lái)設(shè)定其工藝流程，一般多采用五塔流程。精餾塔在1～2.2MPa的壓力和稍高于常溫條件下操作。氣體分餾裝置工藝流程如圖6。

圖6 氣體分餾裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

2.7 石油產(chǎn)品精制

煉油加工過程中生產(chǎn)的產(chǎn)品大多為半成品，需要進(jìn)行精制才能作為產(chǎn)品出廠。石油產(chǎn)品精制方法可以為一種，也可以是多種方法的組合。常用石油產(chǎn)品精制方法如表3。

表3 石油產(chǎn)品精制方法

3 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的建設(shè)和經(jīng)營(yíng)，中國(guó)煉油工業(yè)已經(jīng)形成具有相當(dāng)規(guī)模的工業(yè)體系，煉油能力躍居世界第二位，基地化、煉化一體化建設(shè)快速發(fā)展，集約化程度不斷提高，油品質(zhì)量快速提升，綜合競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)。煉油業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了煉油工藝的進(jìn)步，反之亦然。為了保證煉油工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展的道路，煉油工藝技術(shù)必須結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，依靠科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新，通過不斷優(yōu)化運(yùn)行，合理配置和利用資源，朝著一體化、集成化的組合工藝發(fā)展，走深加工的道路，迅猛發(fā)展重油轉(zhuǎn)化技術(shù)，最大限度地提高原油利用率，生產(chǎn)清潔油品，縮短與國(guó)外煉油技術(shù)的差距。

［1］ 朱和.中國(guó)煉油工業(yè)現(xiàn)狀、展望與思考［J］.國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2012，20（5）：7-13.

［2］ 巴圖爾江·依明.我國(guó)煉油工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景分析［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，32（1）：239-249.

［3］ 張建.危中尋機(jī)提升式發(fā)展［J］.中國(guó)石油企業(yè)，2012（11）：69-70.

［4］ 白頤.煉油乙烯行業(yè)及其技術(shù)發(fā)展分析［J］.化學(xué)工業(yè)，2009，27（6）：1-8.

（編輯黃 荻）

Development of Chinese Petroleum Refining Industry and Its Production Process

LIU Yang
（Shenyang Blower Works Group Corporation,Shenyang 110869,China）

The development status of China’s refining industry is introduced in terms of the scale,industrial structure, technological level,product quality.The refining industry has formed a considerable scale industrial system.The development of the scale,the base,the refining-chemical integration,intensification,is rapid.Diversification and market competition pattern has been formed.The current technology of refining process used in China commonly is introduced.It is put forward that oil refining technology must rely on scientific and technological progress and independent innovation,which should develop towards combination technology of integration and intensification,deep processing,heavy oil conversion technologies should be developed rapidly.

catalytic cracking；hydrotreating；delayed coking；heavy oil conversion

TE 624

A

1002－2333（2014）05－0059－04

劉洋（1979—），男，工程師，從事技術(shù)談判與營(yíng)銷策劃工作。

2014-04-02