21世纪炼油技术
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21世纪的炼油技术主要内容1、世界炼油业的现状与发展趋势2、世界炼油技术新进展3、中国炼油工业面临的挑战4、21世纪中国炼油技术发展方向5、结束语1.1资源配置和油价动荡的影响•资源减少品质变差价格震荡•建立长期稳定的原油供应体系•适应多种原油资源的灵活加工工艺•抗风险性强的石油产品结构1.2环保法规日益严格,生产清洁燃料要求日趋高涨当今世界炼油业的主题•生产低硫低烯烃低芳烃的清洁燃料•减少汽车有害物质排放•清洁生产和零排放•开发环境友好产品与技术表1.国内外车用汽油标准世界燃油规范规格II类III类IV类欧盟2000年欧盟2005年中国2000年硫,<, ppm200305-1015050800苯,<,v% 2.5 1.0 1.0 1.0 1.0 2.5芳烃,<,v%40.0353*******烯烃,<,v%20.010.010.0181835氧 , < m% 2.7 2.7 2.7 2.7 2.3 2.7表2. 国内外车用柴油标准世界燃油规范规格I I类Ⅲ类Ⅳ类欧盟2005年中国2000年硫,≯, ppm300305-1050500芳烃,≯,2515.015.0--稠环芳烃,≯,m%5 2.0 2.06限制十六烷值,≮5355555145十六烷指数,≮505252--密度15℃,Kg/m3820-850820-840820-840845实测90%点,℃,≯340---355 95%点,℃,≯355340340-3651.3新的发展战略和经营理念•兼并重组与产业结构调整•实施资源战略•加速工业化经济向知识经济的转变•注重采用信息技术主要内容1、世界炼油业的现状与发展趋势2、世界炼油技术新进展3、中国炼油工业面临的挑战4、21世纪中国炼油技术发展方向5、结束语2.1清洁汽油生产新技术(1)降低汽油硫含量技术•催化裂化汽油加氢技术分成两大类:---选择性加氢脱硫技术•Scanfining技术---加氢精制复合辛烷值恢复技术•ISAL技术•Octgain技术2.1清洁汽油生产新技术Scanfining技术工业化结果•烯烃25%催化裂化汽油脱硫率95%•抗爆指数-1~1.5单位•该技术可以减少汽油加氢脱硫过程的辛烷值损失,但不能消除这一损失•原料烯烃较高/脱硫要求较高时,催化剂选择性变差,辛烷值损失迅速上升2.1清洁汽油生产新技术第三代Octgain技术•全馏分催化裂化汽油为原料•采用Oct-220催化剂•烯烃含量24.8 m%Ö13.2 m%•硫含量2800ppm Ö57ppm•汽油液收96.6 vol%,抗爆指数-4.8单位----原料烯烃含量越高,产品液收越低2.1清洁汽油生产新技术吸附脱硫和抽提脱硫技术ÂBlack&Veatch Pritchard公司IRVAD汽油多段逆流接触吸附脱硫技术HDS 90% 开发中ÂPhillips石油公司全流程FCC汽油吸附脱硫技术S-ZorbS:800ppm降至25ppm,投资大操作费用高2.1清洁汽油生产新技术降低汽油烯烃含量技术ÂGrace Davison 公司催化剂RFG 保证产品分布降低烯烃5-10v%ÂAkzo Nobel Catalysts 公司降低汽油烯烃8v%--降烯烃幅度不够液收损失明显2.1清洁汽油生产新技术降低汽油苯含量技术•汽油中苯80%来自重整油•GTC技术公司开发的“GT-Desulf技术同时降低硫/苯(芳烃)的抽提蒸馏/加氢脱硫组合工艺2.1清洁汽油生产新技术优质汽油组分生产技术•UOP公司催化剂LPI-100 异构化油RON + 2-3单位•异构化技术还扩展到C7-C8•烷基化还扩展到C3、C5 中试阶段2.2清洁柴油生产最新技术(1)降低柴油硫、芳烃新技术(a)•AKZO Nobel公司系列催化剂KF-757(Co-Mo)、KF-848(Ni-Mo)和KF-200•MAKFiningPDT系列技术•UDHDS技术HDAr技术HDHDC技术•CFI技术MIDW技术2.2清洁柴油生产最新技术(1)降低柴油硫、芳烃新技术(b)•Engelhard公司REDAR TM催化剂(Pt-Pd)及工艺•Criterion催化剂公司Co-Mo系列柴油加氢脱硫催化剂DC-185、DC-160和DC-2000•丹麦Topsoe公司柴油两段HDS/HDA工艺2.2清洁柴油生产最新技术(2)柴油生物脱硫技术生物脱硫(BDS)独到优点:DBT类硫化物脱除率高缓和安全氢耗低Â美国能源生物系统公司(EBC)常温低压连续循环工艺5000bbl/d柴油,硫含量500ppm¼42ppm 2001年建成示范装置2.2清洁柴油生产最新技术(3)清洁柴油调和组分/替代品生产技术•含氧化合物二正戊基醚(DNPE)和费托合成油(GFT)---超低硫低芳柴油调和组分。
•各种改善柴油品质的添加剂低温流动性改进剂十六烷值改进剂燃烧促进剂清净分散剂2.3重油加工新技术•Chevron 公司Akzo Nobel 公司的加氢裂化催化剂及各种新工艺•德国鲁奇的SATCON“缓和焦化”或“热脱沥青”的劣质渣油处理工艺•ENI集团的悬浮床加氢和溶剂脱沥青组合工艺•德国鲁奇的“多用途气化工艺--MPG”2.4润滑油及基础油生产技术•美国最新汽油机油规格API SL和ILSAC GF-3柴油机油新的规格PC-9•三大发动机制造商柴油机油的全球规格WWHD-1 (API CH-4,ACEA E5 和DX-1)2.4润滑油及基础油生产技术•加氢裂化/加氢处理-异构脱蜡-加氢精制基础油生产流程生产APIⅡ类基础油••天然气汽车用发动机油/企业标准2.5天然气合成液体燃料技术•天然气是21世纪新能源资源•南非Sasol公司F-T合成工艺•Shell公司SMDS工艺中间馏分•Exxon公司AGC-21工艺---代表未来燃料生产的方向将对炼油工业产生重大影响2.6燃料电池及相关技术•使用的燃料:氢、天然气、醇类汽油等•车载燃料制氢技术以汽油、甲醇、乙醇和其它烃类为原料的水蒸汽重整制氢工艺5年内商业化--将对炼油业产生重大影响小结1.21世纪前十年,世界炼油技术将继续发展2.加氢、异构化技术、催化技术进一步发展3.生物技术进一步应用非加氢工艺日趋完善4.从天然气、合成气生产合成燃料技术会加速发展,炼油-化工一体化将进一步普及5.再远一点,燃料电池会在运输工具能源中占重要位置,届时炼厂功能和结构会发生重大变化主要内容1、世界炼油业的现状与发展趋势2、世界炼油技术新进展3、中国炼油工业面临的挑战4、21世纪中国炼油技术发展方向5、结束语3.1石油资源不足的挑战2000年进口原油6880万吨2010年进口1亿吨占原油消费量的1/3 2015年进口1.8亿吨占原油消费量的1/2 3.2企业装置规模与经济效益的挑战装置最大规模能耗开工周期炼油装置开工率3.3装置结构与产品结构的挑战•催化裂化比例高,加氢裂化、加氢精制、催化重整、烷基化和醚化装置比例低•催化裂化汽油比例高,重整和烷基化汽油低,成品汽油高辛烷值组分低,烯烃/S高•二次加工柴油比例高,加氢精制能力不足柴油S高,安定性差,部分柴油十六烷值低•柴油需求量大柴汽比需提高2.0以上3.4原油质量变差与提高产品质量的挑战原油越来越重进口含硫/高硫原油比例上升3.5环境保护与可持续发展的挑战石油产品规格指标日趋严格清洁生产零排放开发环境友好产品与技术更加经济有效的重油转化技术节能及能源综合利用主要内容1、世界炼油业的现状与发展趋势2、世界炼油技术新进展3、中国炼油工业面临的挑战"4、21世纪中国炼油技术发展方向5、结束语4.1开发清洁汽油生产技术(1)降低FCC汽油烯烃和硫:•降低FCC汽油烯烃催化剂GOR及工艺一代二代•MGD技术技术推广•最大量生产异构烷烃的FCC新工艺MIP技术•催化汽油降低硫含量催化剂和助剂•催化汽油选择性加氢脱硫技术(RSDS)•FCC汽油异构加氢脱硫降烯烃技术(RIDOS)•催化汽油吸附脱硫技术/溶剂抽提脱硫技术MIP与FCC中型试验产率分布对比(管MIP FCC输)干气,m% 3.08 2.97液化气,m%16.9215.33汽油,m%45.0743.70轻柴油,m%22.0221.69重油,m% 6.4410.14焦炭,m% 6.47 6.17转化率,m%71.5468.17液收,m%84.0180.72丙烯,m% 4.24 4.35异丁烷,m% 4.58 3.46MIP与FCC中型试验汽油性质对比(管输)MIP FCC诱导期,min>1000572硫含量,ppm11291329氢含量,m%12.9212.95辛烷值RON91.791.7MON 79.678.5荧光法汽油组成,v%P41.635.2O27.239.6A31.225.24.1开发清洁汽油生产技术(2)扩大生产高辛烷值汽油组分装置的能力,特别是催化重整装置的能力:•低压组合床重整技术(LPCBR)和催化剂•装置进行扩能改造•高空速重整原料预加氢技术和催化剂•开发新型半再生重整催化剂(PRT)系列•开发新一代低积炭连续重整催化剂PS-VI。
4.1开发清洁汽油生产技术(3)开发固体酸烷基化、轻汽油醚化和C5、C6异构化技术(4)新配方汽油研究和汽油清净剂研究应用•开发符合中国国情的清洁汽油配方技术•开发第四代可用于燃烧室清净的清净剂•汽油抗磨剂等添加剂技术。
4.2开发清洁柴油生产技术(1)柴油精制技术新一代高活性加氢精制催化剂RN-10、FH-98中压加氢改质技术(MHUG)推广催柴单段加氢处理脱硫脱芳技术(SSHT)柴油两段脱硫脱芳烃技术(DDA)4.2开发清洁柴油生产技术(2)提高柴油十六烷值、降低柴油密度技术•以劣质催柴为原料,生产清洁柴油的(RICH)技术-----大幅度提高十六烷值和降低密度,十六烷值+10个单位以上,柴油收率>95m%,已工业化•最大量提高劣质柴油十六烷值的MCI技术4.2开发清洁柴油生产技术(3)中压加氢裂化技术主要是RMC、MHC、MPHC等技术(4)生物脱硫技术生产硫含量低于10ppm的柴油加氢技术/生物脱硫技术相结合中科院化学冶金研究所等已开展探索研究(5)柴油添加剂柴油清净剂、消烟节能剂、稳定剂、降凝剂等4.3开发汽柴油代用燃料生产技术车用液化气(LPG)规格/质量台架/行车试验含醇汽油/含醇柴油研究:•动力性/经济性/发动机材料适应性/排放性能•规格标准/测试方法/调和/存储/运输乳化柴油研究•乳化剂//乳化添加剂调和技术、行车试验等4.4开发重油和渣油转化技术(1)重油催化裂化工艺和催化剂技术---需进一步推广技术•全大庆减压渣油催化裂化工艺(VRFCC)•催化裂解(DCC)•最大量生产汽油和液化气(MGG)•最大量生产异构烯烃(MIO)•重油催化裂化重叠式两段再生•催化裂化—超临界溶剂脱沥青组合工艺•多产柴油的MGD技术4.4开发重油和渣油转化技术(1)重油催化裂化工艺和催化剂技术---开发中的技术•催化热裂解(CPP)工业试验•重油接触裂解工艺(HCC)•瞬时接触(TC-FCC)短接触时间催化工艺技术•高硫高金属渣油加氢处理-催化裂化双向联合技术(RICP)•渣油浅度溶剂脱沥青(SDA)-加氢处理(HT)-催化裂化组合技术(SHF)等4.4开发重油和渣油转化技术(2)延迟焦化技术•提高延迟焦化单套装置规模•原料多元化•高液收延迟焦化技术(MDDC)•沥青延迟焦化技术(ADC)•提高中间馏分延迟焦化技术(HMDDC)(3)加氢裂化工艺及催化剂技术4.5开发含硫原油加工技术•中东原油生产喷气燃料加工流程•喷气燃料临氢脱硫醇技术•含硫原油生产润滑油基础油技术•含硫污水汽提/酸性气脱硫和硫磺回收能力•NO X 、SO X 脱除技术•新一代SO X 转移剂•防腐技术4.6开发高档润滑油生产技术•加氢法生产高档润滑油基础油生产技术如临氢异构降凝技术•SF、SH、GF级汽油机油/CF-4、CH-4柴油机油•低磷发动机油•液化石油气(LPG)/压缩天然气(CNG)发动机油•可生物降解的润滑油产品及添加剂4.7探索炼油技术新领域(1)燃料电池及相关技术•发挥熟悉大型工业制氢技术的优势•车载燃料(汽油、甲醇为主)制氢技术(2)煤的液化、气化及精炼技术•液化油改质技术•煤间接液化制取高品质柴油4.8现代信息技术开发和应用•建立和应用企业资源计划系统(ERP)•管理信息系统(MIS)•计算机集成管理系统(CIMS)•工艺过程流程模拟软件和炼油企业全流程模拟软件•生产计划优化模型•分子模拟技术•先进控制技术(APC)/开放型DCS技术•实验室信息管理系统(LIMS)结束语(1)1.21世纪是充满希望的世纪,世界炼油技术继续发展并孕育着重大技术突破2.了解和把握世界炼油技术发展趋向3.中国炼油技术由于环保和能源的压力会有更快的发展和进步结束语(2)4.实施技术创新-领先-跨越的长期战略5.明确技术攻关的重点6.在解决中国特有的技术难题中,会出现多个高水平成套专利技术/专有技术7.21世纪的中国炼油工业一定会有更大的发展,有更强的市场竞争力。