1、第二章 世界炼油工业发展趋势,报告大纲,应对加工原油品质劣质化的挑战 清洁燃料生产技术加快开发和推广 润滑油和基础油不断升级换代 重油加工技术成发展热点 节能技术不断深化 环保减排日益重视 石油燃料加快向生物燃料演化 炼油厂和装置大型化趋势不可逆转 炼油化工一体化继续加深 天然气合成油和煤制油脱颖而出,一. 应对加工原油品质劣质化的挑战,加快发展有效利用原油资源尤其是劣质原油资源的炼油技术，为人类社会提供优质清洁燃料是当代炼油工业的重要发展趋势。目前，世界上低硫原油仅占17%，含硫原油占30.8%，高硫原油比例高达58%，并且还将进一步增大。世界原油平均APIO重度将由2000年32.5减小到
2、2010年32.4、2015年32.3，平均含硫量将由2000年1.14%增大到2010年1.19%、2015年1.25%。,2007年世界原油产量（按质量分类），1000桶/天,注：1. 不包括天然气凝析液和超重原油；2. 超轻原油：API度50O，轻质原油：50O API度35O，中质原油：35O API度26O，重质原油：26O API度10O；3. 低硫原油：含硫含硫0.5%，高硫原油：含硫1%。,高酸原油是全球原油生产中增长最快的油种。美国加州、巴西、北海、俄罗斯、中国、印度和西非都生产和供应高酸原油。长期预测重质含硫/高硫原油会越来越多。,世界原油质量趋势,2005年和2010年世
3、界轻、中和重质原油生产所占的比例，%,世界主要原油的重度与硫含量（%）,非常规烃类资源在未来世界石油供应中将日显重要，估计世界非常规烃类资源为3.6万亿桶油当量。非常规烃类资源包括重油、油砂和页岩油。美国油页岩主要沉积在犹他州、怀俄明州和科罗拉多州。最近高的油气价格推动了非常规烃类资源的开发。加拿大油砂开发已成热点。据Wood Mackenzie公司的预测，至2020年，非常规石油的供应将至少占石油生产量20%，而现在占世界石油生产量小于10%。预计加拿大油砂生产量到2020年将在现在400万桶/天基础上增加三倍。,非欧佩克原油供应构成，%,非常规原油指油页岩、重质原油、焦油砂或天然沥青。按照
4、美国能源开发署的分类，分为重质油（称重质原油）和超重质油（指焦油砂（天然沥青油）和超重质油）。现在我们通常所说的重油，即包括油砂、天然沥青、油母页岩、高黏度油、重质油等所有稠油以及超稠油。据预测，到2020年非常规石油资源在全球石油供应中所占比重将接近35，对缓解石油供求紧张将起到更大作用。,世界重质油和超重质油-沥青油原始储藏量,注：Gt为10亿吨，Bbbl为10亿桶。,充分利用含硫、重质原油及开发利用非常规石油资源是世界和我国石油工业可持续发展面临的新挑战和新机遇。我国非常规储备比常规储备多16倍，如果这些储备能够得到很好的开发，到2015年，相当于每天生产180万桶原油，将给传统的能源结
5、构带来革命性的调整。非常规油气在中国能源工业中占有重要地位，是常规油气的重要补充，并且资源较丰富，潜力较大。开发利用非常规油气资源，对于建立可持续发展的能源系统，改变能源的生产方式和消费方式，促进国民经济的发展和环境改善具有重大意义。,二. 清洁燃料生产技术加快开发和推广,生产清洁燃料是当今世界炼油厂发展的主旋律和主课题 。我国欧标准2005年7月1日执行，欧标准2005年在北京执行，2010年推向全国。新的车用无铅汽油标准要求在2009年底后，全国范围内的无铅汽油硫含量都要降为150g/g。美国己于2007年转向使用15g/g超低硫柴油。2009年起执行柴油10g/g含硫限值，欧盟市场上出售
6、的所有柴油中的硫含量必须降到10g/g以下；2009年起执行柴油中最大多环芳烃含量小于8%。,世界主要国家和地区达到相应汽油标准的时间，年,汽油深度和超深度脱硫技术,降低FCC汽油含硫量的主要方案有： FCC进料预处理（HDS）FCC进料预处理有助于提高FCC转化率和生产超低硫汽油（ULSG）及超低硫柴油（ULSD）。 降低FCC汽油干点 FCC汽油后处理 使用FCC降硫助剂和催化剂开发可降硫的催化剂和添加剂（助剂），不仅可减少汽油含硫，而且不损失其他产品产率。,汽油脱硫后处理技术,1. UOP公司ISAL工艺 2. 埃克森美孚公司第二代SCANfining工艺 3. IFP 的Prime-G
7、+工艺 4. CDTECH公司催化蒸馏工艺 5. BP公司OATS工艺 6. 抚顺石化研究院OCT工艺,汽油脱硫新技术,1. 吸附法汽油脱硫工艺康菲石油公司开发的S Zorb吸附法（S Zorb SRT）汽油脱硫工艺与加氢处理不同，它选择性地去除硫化物而不是转化硫化物。 2. 膜法脱硫工艺 3. 离子液体法脱硫工艺,柴油深度和超深度脱硫技术,深度和超深度脱硫技术 1. 海尔德-托普索公司工艺 2. KBR公司MAK Fining工艺 3. 鲁姆斯公司Syntechnology工艺 4. 生产超低硫柴油的IsoTherming技术 5. 加氢处理新催化剂的开发,柴油脱硫新工艺,1. 缓和加氢裂化
8、新途径 2. 生物脱硫 3. 氧化法脱硫 4. 络合法脱硫 5. 先脱氮后脱硫的加氢预处理技术 6. 吸附法脱硫,三. 润滑油和基础油不断升级换代,埃克森美孚公司选择性催化脱蜡（MSDW）工艺应用于生产高粘度指数（VI）润滑油基础油和高VI/低芳烃基础油。雪佛龙公司的异构脱蜡工艺及异构脱蜡催化剂可生产低温流动性良好的高质量润滑油基础油。,非常规基础油料重要性日显非常规润滑油基础油料重要性日显，非常规基础油料包括聚-烯烃（PAO）、磷酸酯、聚烷撑乙二醇（PAG）、III类加氢裂化基础油油等，这些非常规基础油料在世界上已成为润滑油领域不断增长的组分部分，其数量和重要性正在增长之中。,四. 重油加工
9、技术成发展热点,全世界炼油厂约生产6.89亿吨/年渣油，大多以低级燃料出售。渣油高效转化加工己成为炼油工业，尤其是加工重质原油炼油厂的重要命题。目前渣油的加工在逐步扩大，世界重质原油产量将由2005年850万桶/天进一步增加到2015年1180万桶/天、2025年1750万桶/天 。,世界典型原油渣油含量,世界重质原油产量和焦化能力预测，万桶/天,重油加工技术,固定床常渣和减渣加氢脱硫（ARDS和VRDS）技术，如法国Axens公司的Hyvahl工艺（与R2R渣油催化裂化相组合），可高转化率地生产中间馏分油和汽油。沸腾床渣油加氢技术如氢-油（H-Oil）法，在需中高转化率时较适合于加工高含金属
10、的进料。方案1：采用RFCC（R2R）和VRDS（Hyvahl）的零硫燃料炼油厂 。 方案2：劣质原料的加氢裂化和转化H-Oil法：,渣油改质的技术进步和趋势,1. 渣油催化裂化催化剂安格公司、戴维逊公司2. 渣油加氢处理技术减压渣油淤浆加氢裂化 我国重油悬浮床加氢工艺第二阶段工业化试验成功，已具备工业化推广条件。该技术的重大突破，将为我国数亿吨劣质稠油的加工利用开辟了新途径。该工艺的核心技术和主体专利由中国石油大学（华东）提供。,3.其他的渣油改质工艺进展 （1）改质重质渣油的EST淤浆法工艺 （2）日本开发沥青转化为液体石油新工艺 （3）超重质油利用超临界水破解 （4）转化重质原料的催化加
11、氢裂化工艺 （5）改质重油的快速热解法工艺 （6）重油加氢裂化(HC)3技术,五. 节能技术不断深化,我国有大型炼油企业59家，加上各地小型炼油企业80多家，原油年加工能力3.28亿吨，加工原油2.86亿吨，年消耗能源3080多万吨标煤。预计2010年我国原油需求量将达到4.5亿6.1亿吨，原油加工量也将大幅度增长。节能技术在深化 蒸馏节能技术 反应蒸馏技术 膜法蒸馏节能技术 分离节能技术 自动化控制节能技术,六. 环保减排日益重视,BP、壳牌等石油公司，都是世界气候变化公约的成员。埃克森美孚公司遵从联邦和州的环保法规，投资5.71亿美元，用于改进七座炼油厂（包括石化装置）的污染控制。道达尔石
12、化美国公司改造其位于美国得克萨斯州1200万吨/年阿瑟港炼油厂的污染控制系统，以实现减排，满足美国环保局制定的清洁空气法要求。这项改造，将减少SO2排放800多吨/年、NOx排放120多吨/年。康菲公司使其加州北方炼油厂扩能时，在温室气体（GHG）减排方面投资1000万美元。中国石化的减排取得成效，由于原油资源劣质化的影响，原油平均硫含量从2005年的0.9%上升到2007年的1.03%，但集团的二氧化硫排放总量却降低了12%。,CO2生产清洁燃料技术,美国桑地亚（Sandia）国家实验室开发利用CO2生产清洁燃料技术。该技术涉及将CO2转化为CO，CO再较容易地用于制取燃料，包括氢气、甲醇和
13、汽油。 碳科学公司（Carbon Sciences）开发将CO2转化为低碳烃类（C1C3）的工艺过程，以便再进一步改质成较高碳的燃料，如汽油和喷气燃料。,CO2转化为低碳烃的生物催化过程,NOx是引起臭氧层污染的主要原因之一,催化裂化（FCC）装置是炼油厂最大的排放源，从烟气中排放的有颗粒物质、SOx、NOx和CO。选择性催化还原（SCR）是脱除FCC装置烟气中NOx的高效技术。 减少FCC装置再生器NOx排放的催化方法成为炼厂有吸引力的经济方案。,七. 石油燃料加快向生物燃料演化,减少对石油依赖和减少温室气体排放的双重作用 生物乙醇、生物柴油和其他替代燃料预计将在一定程度上填补石油供应的短缺
14、。,表1. 世界各地区生物燃料生产现状和预测，亿加仑,1. 生物质制油（生物油） 生物质热转化为运输燃料的两个主要路径 ：(1)气化，产生合成气 (2)快速热解，在缺氧情况下用热量使生物质分解为液体产品,2. 生物乙醇 据预测，到2025年世界可望使用生物乙醇替代汽油需求量的10%。,至2020年燃料乙醇生产量预测,3. 生物柴油,生物柴油原料来源可以是任何天然的油(或脂)，如植物油脂(大豆油、玉米油、菜籽油、棕榈油等)、动物油脂(动物脂肪)或废食用油等。,美国和欧盟历年生物柴油生产量统计，万吨,历年来世界生物柴油的生产和能力发展趋势,生物能源新材料,一种耐干耐瘠植物麻疯树（又称小油桐树、膏桐
15、），正在击败大豆、菜籽、蓖麻、花生及餐饮回收废油等其他生物柴油原料，而令中外能源巨头青睐有加。麻疯树是一种无毒的、纯天然、具有生物可降解性的生物燃料来源，可以作为柴油的替代物。,海藻生产生物柴油：潜在的原料新来源 海藻是微小的生物工厂，它利用光合成使二氧化碳和太阳光转化为能量，一天内能有效地使其重量增加几倍。,4. 生物丁醇,生物丁醇与乙醇相似，是生物加工的醇类燃料。汽油中的主要组成是C6 C8，因此丁醇比乙醇更类似于“油”，它与燃料添加剂和润滑油配伍性更好。同时，因其类似烃类的结构，丁醇不易于与水相混合，这与乙醇不同。杜邦公司与BP公司于2003年开始开发生物丁醇。英国计划利用英格兰东部的甜
16、菜生产生物丁醇，并将其与传统汽油混合，用作车辆驱动燃料。BP公司与英国食品联合会（ABF）和美国杜邦公司合作，在英国北部建设生物乙醇装置和技术验证装置。该生物乙醇装置建在BP公司在Hull的Saltend现有化学品生产地，将从小麦原料生产4.2亿升/年生物乙醇。,八. 炼油厂和装置大型化趋势不可逆转,世界炼油工业结构调整的重点，就是装置大型化、炼化一体化。炼油装置大型化提高效率和效益是不言而喻的。首先是经济效益突出。其次是节能减排明显。,中国炼油厂加快向规模化演化中石化镇海炼化分公司到2009年9月份的炼油能力将扩大到2300万吨/年。镇海炼化是全国最大的炼油企业。 据初步统计，截至 2007
17、年底，全国拥有炼油厂120家左右，原油一次加工能力合计约 4亿吨年，较 2000年增长43；原油加工量3.27亿吨，比2000年增长61.9% 。,九. 炼油化工一体化继续加深,炼油化工一体化的主要好处是：有利于原料优化配置和综合利用；公用工程可以共享，水、电、汽、风、氮气等配置可以简化；库存和储运费用可以节约；实现炼化一体化可使炼油厂25%的油品转化成高附加价值的石化产品，炼化一体化可提高联合企业回报率二到五个百分点。炼油-化工一体化业已成为一种发展趋势。美国七大石油石化公司已在墨西哥湾、沙特阿拉伯、新加坡、泰国等地拥有一批炼油化工一体化联合企业，比利时安特卫普的炼油化工一体化基地拥有5座炼
18、油厂和4套蒸汽裂解装置，该地区六大主要石化通用品（乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯和对二甲苯）的总产量为479.3万吨/年，是欧洲最大的炼油石化生产中心。韩国蔚山和丽水，以及日本鹿岛等地均拥有大规模的炼油石化一体化联合企业基地。墨西哥湾沿岸的炼油和石油化工联合企业通过一体化每年获得5000万美元以上的协同效益。,十. 天然气合成油和煤制油脱颖而出,21世纪迎来GTL装置新的发展期，在未来10几年内，预计GTL装置生产能力将增加到4 500万6 750万吨/年。油价如长期维持在较高水平，建设GTL装置具有更大的吸引力。据美国加州能源委员会估计，世界总的GTL柴油能力，到2010年约达7.5万桶/天、2015年将达38.8万桶/天、2020年将达80万桶/天。另据沙索-雪佛龙公司估计，20162019年世界GTL柴油能力将达60万桶/天。,图2. 20052020年全球GTL能力及预测,2007年底化石燃料储/采比。煤炭仍然是世界储量最丰富的化石燃料，储采比近130年。在能源消费高的地区，煤炭的储量相对于石油和天然气更为丰富。,图3.2007年底化石燃料储/采比，年,煤制油的发展,1.煤炭制甲醇，再制汽油路线2.煤制油分析3.煤制油（CTL）的缺陷,谢谢大家！,
