第四届中国石化大会2016（北京）炼油和石油化工的产品与技术创新中国石油化工股份有限公司周向进2016年6月23日一、概述1、炼油工业的主要产品：（1）成品油：汽油、煤油、柴油（2）化工轻油：乙烯原料、芳烃原料2、石油化工的主要产品：（3）乙烯-树脂产品链：乙烯-树脂（聚乙烯、聚丙烯、橡胶、环氧乙烷、乙二醇）（4）芳烃-聚酯产品链：混合二甲苯-PX-PTA-聚酯-聚酯纤维（聚酯瓶、聚酯薄膜）二、炼油工业的产品与技术创新：1、洁油替代汽油和柴油（成品油创新）（1）洁油的概念：辛烷值20-60的低辛烷值汽油，例如：20#汽油、40#汽油、55#汽油。
为了区别于汽油，称为洁油。
实质是一种超级轻质柴油。
（2）洁油的优点：1）效率高与普通汽油相比较：二、炼油工业的产品与技术创新：——效率提高30%，省油30%——二氧化碳排放减少30%2015年，中国大陆的汽油表观消费量11532万吨，使用新技术，可以节省汽油3460万吨/年，减少二氧化碳排放10390万吨。
2015年，全球消费汽油超过11亿吨，可以节约汽油3.3亿吨/年，减少二氧化碳排放10亿吨/年。
二、炼油工业的产品与技术创新：2）低毒性：——洁油不含芳烃或者芳烃含量很低国V汽油标准中，芳烃含量不大于40%，国VI汽油标准中（讨论过程中），芳烃含量为不大于15-25%，降低15-25个百分点。
2010年前后，欧洲提出无芳烃汽油的概念。
欧洲人采用烷基化或者异构化的方法，生产含支链的烷烃，替代芳烃，保证汽油的辛烷值指标，缺点是成本较高。
二、炼油工业的产品与技术创新：3）不争芳烃资源：——芳烃用作化工原料未来，洁油大规模推广应用时，不再需要通过重整的方法，把直链烷烃转变为芳烃。
4）环境友好，雾霾因子排放少：——不含抗爆剂抗爆剂的制造和使用，二次污染环境。
MTBE污染水源，是可能的致癌物质。
外国禁止使用。
二、炼油工业的产品与技术创新：5）低成本：洁油制造成本比89#汽油低500元/吨，比92#汽油低1000元/吨，比95#汽油低1500元/吨，比98#汽油低2500元/吨。
——按照升为单位，洁油成本平均比汽油成本降低0.8-1.2元/升——在百公里油耗降低30%的基础上6）洁油与柴油比较的优点：——洁油的挥发性好二、炼油工业的产品与技术创新：——汽油易于与空气混合均匀，燃烧完全，碳烟排放少：环保，燃料利用率高——燃烧温度低，氮氧化合物排放少——洁油发动机工作柔和——发动机结构简化，不需要超高压喷射泵，尾气处理系统的成本可以降低——发动机轻量化，可以使用铝合金材料做机架——燃料冬季不容易凝冻，环境适应性好二、炼油工业的产品与技术创新：（2）压燃式洁油机替代汽油机和柴油机1）洁油机已经有样机，比汽油机省油20-30%。
2）洁油样品和洁油机样机已经应用于样车，样车已经行驶数千公里。
3）洁油机应用于混合动力汽车，汽车将双倍省油，节油率预计达到50%左右。
4）专家认为洁油机是最完美的内燃机，同时具有汽油机和柴油机的优点。
[播放视频]二、炼油工业的产品与技术创新：（3）洁油的原料来源1）加氢裂化的轻石脑油现在用于调和汽油的低辛烷值成分油。
2）芳烃抽余油（重整抽余油）现在部分用作为乙烯裂解原料，部分用于生产烷基化油，支链烷烃（生产无芳烃汽油，不合算）。
3）新的炼油工艺（未来）一种联合生产洁油和汽油的方法。
图2二、炼油工业的产品与技术创新：2、化工轻油资源优化（石脑油创新）（1）乙烯裂解料专用石脑油——长链直链烷烃，芳烃含量低——（柴油原料）（2）芳烃专用石脑油——以碳8碳9为主，三苯含量高——（汽油原料）二、炼油工业的产品与技术创新：（3）案例：与一家石油化工研究院合作，利用 Aspen Plus 流程模拟软件模拟一家石化公司初馏塔和常压塔的操作过程。
在不改变装置结构不增加操作成本的前提下，仅仅通过工艺参数的调整，使得重整装置原料的三苯含量增加15.5%。
这是初步工作的成果，提高芳烃含量的潜力很大。
另外一股或者几股馏份的三苯含量必然降低。
二、炼油工业的产品与技术创新：表1 碳氢化合物结构性能和用途结构辛烷值现在用途未来用途长链直链烷烃低乙烯裂解原料柴油原料乙烯裂解原料短链直链烷烃低汽油洁油洁油支链烷烃高汽油汽油芳烃高汽油化工原料化工原料二、炼油工业的产品与技术创新：3、未来的炼油工业展望（顺其自然）（1）成品油产品主要为洁油，逐步替代汽油和柴油；少量煤油、柴油、汽油。
（2）石脑油细分为乙烯裂解料、芳烃专用料。
（3）炼油装置的主要任务是生产直链烷烃，其中“C6-C12”做洁油，“C11-C16”做乙烯裂解原料。
（4）芳烃资源主要依靠原油中天然的含量。
（5）重整装置的命运，加氢裂化、加氢精制的氢气来源问题，以及多余装置的操作工安置问题，留给市场解决。
二、炼油工业的产品与技术创新：4、洁油推广应用的最新动态●沙特阿拉伯阿美石油公司从2015年开始研究低辛烷值汽油和压燃式汽油机，计划2017年在载重汽车应用这项技术，2018年在小型乘用车应用这项技术，2019年全面推广应用这项技术。
●日本马自达汽车公司、美国阿贡国家实验室也开始研发压燃式低辛烷值汽油机汽车。
●我们的低辛烷值汽油产品的研发，2016年申请到北京市科委的技术创新基金资助。
三、石油化工的产品与技术创新：1、芳烃-聚酯产品链技术开发的思路（1）聚酯产品链技术开发的意义（2）聚酯产品与其它高分子聚合物的价格比较（3）聚酯产品与PP和PE的性能比较（4）聚酯与PP和PE的生产工艺流程比较（5）聚酯新产品开发的目标（6）聚酯新产品链技术开发的顶层设计三、石油化工的产品与技术创新：2、芳烃聚酯产品链的产品创新（1）聚酯与PP和PE比较，使用性能好，加工性能差，平均价格低2000元/吨左右，不合理。
表2 2014年中国市场聚合物平均价格聚合物名称ABS PS LDPE HDPE LLDPE PP PET平均价格14349 12675 11620 11552 11387 11118 9189与PET价差5159 3485 2431 2362 2198 1929 0图3 2014年中国市场聚合物价格 6000 70008000 900010000 11000 12000 1300014000 15000 16000ABS PS LDPE HDPELLDPEPPPET三、石油化工的产品与技术创新：（2）聚酯与PP和PE的生产工艺流程比较1）PP和PE的生产工艺流程（简单）丙烯→聚丙烯乙烯→聚乙烯2）PET的生产工艺流程（复杂）乙烯→环氧乙烷→乙二醇混合二甲苯→PX→PTA（氧化+精制）乙二醇+PTA→聚酯（酯化+缩聚）三、石油化工的产品与技术创新：表3 聚酯产品与PP和PE的性能比较品种PE PP PET熔点/℃112~135 164~170 255~258 密度/（g﹒cm-3) 0.94~0.96 090~0.91 1.33注塑热收缩率/% 2.5~3.6 1.0~2.5强度好好好硬度较好较好好抗紫外线较好差好耐磨性一般一般好耐热性能差较差好抗有机溶剂性较差较差好综合使用性能较好较好好加工性能好好较差价格高高低三、石油化工的产品与技术创新：（3）聚酯新产品开发的目标1）加工性能好，低熔点2）低原料成本3）高性能，高附加值（4）目标聚酯新产品聚混合苯二甲酸乙二醇酯以PTA+PIA+MEG为原料，经过酯化、缩聚得到。
产品的附加值增加1000元/吨。
三、石油化工的产品与技术创新：3、芳烃聚酯产品链的技术创新（1）现有芳烃-聚酯产品链工艺路线：混合二甲苯→ PX→ PTA→聚酯。
（2）新的芳烃-聚酯产品链工艺路线：混合二甲苯→混合苯二甲酸→混合苯二甲酸共聚酯。
新型聚酯产品的生产成本降低1000元/吨。
三、石油化工的产品与技术创新：（3）新的芳烃-聚酯产品链的研究工作：1）混合二甲苯分离邻二甲苯的研究和试验2）混合二甲苯分离乙苯的研究和试验3）混合二甲苯氧化和加氢试验4）混合苯二甲酸与乙二醇的聚合试验5）混合苯二甲酸共聚酯的性能研究6）混合苯二甲酸共聚酯的应用研究和试验三、石油化工的产品与技术创新：（4）混合二甲苯的氧化和加氢试验：扬子石化于2008年开始混合二甲苯氧化和加氢试验。
立志：十年磨一剑使用对二甲苯（PX）和间二甲苯（MX）的混合物作为氧化原料。
氧化和加氢试验均获得成功。
扬子石化公司还开展正交试验，优化氧化工艺条件。
三、石油化工的产品与技术创新：（5）混合苯二甲酸与乙二醇的聚合试验：仪征化纤公司开展混合苯二甲酸与乙二醇酯化和缩聚的试验。
实验室试验结果显示，采用常规聚合工艺可以合成各种不同PTA与PIA比例（包括OPA）的聚酯。
然后，使用中试装置聚合三种PTA和PIA不同含量的混酸共聚酯，进行性能研究。
根据聚合物性能，选定一种具有结晶能力的聚合物，聚合了批量产品，作为应用试验的原料。
三、石油化工的产品与技术创新：（6）混合苯二甲酸共聚酯的性能研究：1）特性黏度相同的混酸共聚酯的运动黏度小于普通聚酯。
2）在一定范围内，间苯二甲酸含量增加，聚合物熔点降低，结晶能力降低。
3）间苯二甲酸含量在一定范围内，聚合物既没有熔点也没有玻璃化温度。
图3 三种混酸共聚酯的DSC升温曲线图4 三种混酸共聚酯以及PET的X衍射图三、石油化工的产品与技术创新：（7）新的芳烃-聚酯产品链试验和研究结论：1）以混合二甲苯为原料，通过二甲苯塔分离大部分邻二甲苯；采用共沸精馏工艺分离乙苯；经过氧化精制得到以间苯二甲酸和对苯二甲酸为主体的混合苯二甲酸。
2）混合苯二甲酸可以方便地与乙二醇酯化和缩聚得到高透明度和低熔点的共聚酯。
3）混酸共聚酯可以作为聚酯瓶、低熔点纤维、发泡聚酯、标签膜等产品的原料。
实验证明上述技术路线是可行的。
三、石油化工的产品与技术创新：（8）混合苯二甲酸共聚酯的用途探索：1）由于混酸共聚酯具有高透明度和低熔点的特性，可以开发应用的其它产品还包括农用地膜、缠绕包覆膜、编织袋纤维、航空水杯、保温材料、包装材料、塑料制品等。
2）混酸共聚酯的大规模推广应用，将缓解普通聚酯产品的市场竞争压力，增加聚酯产品链的整体盈利能力。
三、石油化工的产品与技术创新：4、新的PTA生产技术（PX氧化新工艺）•新技术省略了“精制”，采用两步法“氧化”工艺•燃料动力能耗降低50-55%•降低对二甲苯原料消耗5-8公斤/吨PTA•降低醋酸溶剂消耗20-30公斤/吨PTA•平均降低生产成本500-800元人民币/吨PTA•建设新的PTA装置，可以降低投资成本30%三、石油化工的产品与技术创新：表4、氧化反应各步骤反应速率常数比较氧化反应步骤反应速率常数速率常数比率反应难易评价PX→TALD0.1790 4.44比较容易TALD→p-TA0.858821.31容易p-TA→4-CBA0.04031难4-CBA→TA 1.138928.26容易表5、反应条件对PX和醋酸消耗的影响反应内容PX→TALD→p-TA p-TA→4-CBA→TA 技术类型传统新传统新温度(℃) 180-200 130-150 180-200 250-288 压力(MPaG) 1.2-1.8 0.8-1.0 1.2-1.8 5.0-7.5 催化剂钴、锰、溴钴、锰钴、锰、溴钴、锰、溴HAc/HAc+H2O 0.97-0.91 0.97-0.95 0.97-0.91 0.50-0.00 HAc停留时间很短短长短（低浓度）HAc消耗较高很低高很低TA停留时间短0 长很短PX消耗很低极低高很低四、相关知识产权报告：1、一种清洁高效环保的汽油产品（中国发明专利）2、一种压燃式低辛烷值汽油发动机（中国发明专利）3、一种联合生产低辛烷值汽油和高辛烷值汽油的方法（中国发明专利）4、一种精对苯二甲酸的生产方法（中国发明专利）5、一种精对苯二甲酸的生产方法（美国发明专利）五、结束语：●《炼油和石油化工的产品与技术创新》采用顺从自然规则的思路和方法，对内燃机燃料结构和生产方法进行优化，对芳烃-聚酯产品链结构和生产方法进行优化，简化生产工艺和流程，降低产品制造成本，提高产品使用效率或者性能，提高附加值，属于道法自然的归宿。
