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1、炼油化工一体化（炼油化工一体化（Refinerychemical integration） 炼油化工一体化是石化工业一个技术经济综合性很强的发展策略，它有着丰富的技术内涵，但更多的是着眼于从宏观经济层面去提升炼油和石化工业的整体竞争力，促使石化工业的有效发展。 炼化一体化发展过程中的三个阶段炼化一体化发展过程中的三个阶段 第一阶段（起始阶段）第一阶段（起始阶段） 第二阶段（成熟阶段）第二阶段（成熟阶段） 第三阶段（未来发展阶段）第三阶段（未来发展阶段） 炼化一体化发展过程中的炼化一体化发展过程中的 第一阶段（起始阶段）第一阶段（起始阶段）炼油化工一体化主要是针对以液体原料为主的乙烯裂解企业和炼
2、油厂之间的整体优化问题。因为这类乙烯裂解装置的原料如石脑油、AGO（常压柴油馏分）等大部份由炼油厂供给，在炼油和化工之间存在一体化发展的可能性。我国乙烯工业裂解原料中液体原料占绝大部份，具有搞一体化的客观条件。上世纪上世纪80年代国家成立了中国石化总公司和中年代国家成立了中国石化总公司和中国石油总公司以后，大部分乙烯厂附近都配置国石油总公司以后，大部分乙烯厂附近都配置有大型炼油厂，炼化一体化带动了我国乙烯工有大型炼油厂，炼化一体化带动了我国乙烯工业的有效发展。业的有效发展。上世纪上世纪70年代美国第一代炼化一体化年代美国第一代炼化一体化美国美国1979年底已经有年底已经有60左右的乙烯厂由石油
3、公司经左右的乙烯厂由石油公司经营，具有很好的一体化条件营，具有很好的一体化条件。上世纪七十年代末期美国海湾地区以EXXON公司等八大石油公司的十个炼油化工一体化配置情况。包括巴吞鲁日炼油厂（产能2595万t/年）和巴吞鲁日乙烯厂（产能86万t/年），贝汤炼油厂（产能3175万t/年）和贝汤烯烃厂（产能59万t/年）等。这些厂的炼油部份和化工部份是相邻布置在一起的。最大的乙烯产能为大西洋里奇菲而得公司的昌纳维尤烯烃厂，乙烯产能118万吨/a,乙烯原料为石脑油 64万吨/a，柴油450万吨/a，配套休斯敦炼厂炼量1760万吨/a美国墨西哥湾炼化一体化早期美国墨西哥湾炼化一体化早期情况（情况（197
4、9年底）年底）石油化工厂 原料 能力 炼油厂 能力大西洋里奇菲而得公司 休斯敦炼厂休斯敦炼厂 1760昌纳维尤烯烃厂昌纳维尤烯烃厂 石脑油石脑油64 乙烯乙烯 118 柴油 450 裂解苯23.9 重整苯*12.6埃克森公司巴吞鲁日烯烃厂 石脑油26.7 乙烯 86 巴吞鲁日炼厂 2595 柴油 408 裂解苯 3.3 炼厂C2 C3 重整苯13.3贝汤烯烃厂 石脑油 140 乙烯 59 贝汤炼厂 3175 柴油 140 裂解苯11.6 炼厂气 重整苯23.3贝汤石化联合企业平面布置图贝汤石化联合企业平面布置图炼化一体化企业的原料、产品和炼化一体化企业的原料、产品和副产品通过管道互供副产品通过
5、管道互供 休斯顿炼厂和昌奈维尤乙烯厂之间原料互供管线 第一代炼化一体化优化内涵第一代炼化一体化优化内涵 1 原料优化原料优化 原料优化主要是指石脑油、AGO资源的优化，其原则是“宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳” 2 总流程优化总流程优化 一体化的核心工艺是焦化和加氢裂化，一体化的核心工艺是焦化和加氢裂化，绝大部份采用本土化技术。油品质量达到国家清洁燃料标准，柴汽比高达3.53 副产品的综合利用和一体化安排副产品的综合利用和一体化安排。包括氢气，高辛烷组份和芳烃的互供等4 储运系统一体化储运系统一体化 5 公用工程系统一体化公用工程系统一体化，炼油和化工的公用工程不必要
6、单独设置，可以统一考虑，可按能量的逐级利用建设蒸汽管网、差压发电等节能措施 6 信息一体化信息一体化。如炼油化工二大系统的EPR系统，CIMS系统及电子商务系统等 中国乙烯原料消耗情况中国乙烯原料消耗情况加氢焦化石脑油作乙烯裂解原料加氢焦化石脑油作乙烯裂解原料案例案例延迟焦化是重油轻质化的一种主要炼油工艺。随着原油品种变化可得到1318左右的焦化石脑油，是一种乙烯裂解好原料。焦化石脑油裂解模拟计算结果焦化石脑油裂解模拟计算结果（m m）当当COT835COT835时，乙烯单程收率时，乙烯单程收率28.83%28.83%加氢裂化尾油加氢裂化尾油(HVGO(HVGO或或HCR)HCR)是一种是一种
7、良好的乙烯裂解良好的乙烯裂解一体化可极大地提高炼油和石化一体化可极大地提高炼油和石化企业的经济效益企业的经济效益 上世纪在欧州建一套一体化的40万吨/a的乙烯和700万吨/a的炼油厂。每吨乙烯成本可降低3045美元，再加上乙烯原料优化所产生的效益2080美元/t，乙烯乙烯总成本可节省总成本可节省50125美元美元/t。认为经济效益来源于： 节省大量原料和产品的运费节省大量原料和产品的运费 烯烃、芳烃高度综合利用带来的效益烯烃、芳烃高度综合利用带来的效益 各种固定费用的降低各种固定费用的降低 节省投资，尤其是储运系统的投资节省投资，尤其是储运系统的投资 全厂能源节约（主要是汽、电等公用工程）和氢
8、全厂能源节约（主要是汽、电等公用工程）和氢气利用等产生的经济效益气利用等产生的经济效益 原料优化所产生的效益原料优化所产生的效益一体化对炼油还是化工起到一种一体化对炼油还是化工起到一种双赢的作用双赢的作用 ！氢气的循环利用问题分析氢气的循环利用问题分析有人认为，乙烯原料用的炼厂加氢裂化尾油消耗了炼厂的氢气。的确加氢裂化一部份氢耗分摊给了尾油，但尾油在乙烯裂解炉中裂解生成乙烯的同时又产生了大量氢气，一体化过程中再次返回炼厂，形成了氢气内部循环利用。是资源合理利用的一种好方式低辛烷值组份合理利用，辛烷值的循环提高低辛烷值组份合理利用，辛烷值的循环提高炼厂的辛烷值低组分焦化汽油等是炼厂中较难处理的一
9、些组份。但由于他们的烷基性强，在石化厂中却是乙烯裂解的好原料，经裂解后不仅产生了大量的烯烃，还副产出一部分高辛烷值组份裂解汽油，经加氢后返回炼厂是炼厂制造高辛烷汽油和芳烃的好原料。这种将低辛烷值油品从炼厂送出然后到高辛烷值油品从化工返回炼厂，辛烷值的循环提高过程和氢气利用一样，同样也是一体化过程中资源合理利用、产品增值的有效方式， 第二代一体化阶段（成熟发展阶段）第二代一体化阶段（成熟发展阶段）第二代一体化四个特点：第二代一体化四个特点：集群化集群化大型化大型化一体化一体化园区化园区化近年来，我国建设的一体化炼油和石化装置都向大型化、规模化发展，大部分新建炼油常减压装置单套能力在800-100
10、0万吨/a，新建乙烯装置单套产能在80-100万吨/a,下游装置能力也与之相配套，装置规模已经达到国际公认的经济规模水平。这一类一体化石化联合企业的一个重要标志是这一类一体化石化联合企业的一个重要标志是: : 炼油加工量炼油加工量10001000万吨万吨/a/a的炼厂可为产能的炼厂可为产能100100万吨万吨/a/a乙烯提供充分的乙烯提供充分的乙烯原料，也就是原油乙烯比在乙烯原料，也就是原油乙烯比在1010：1 1左右。左右。为了降低投资和加快建设进度不少乙烯项目采用短流程配置方式短流程配置方式，在乙烯下游建设30-60万吨/a产能的聚乙烯和30万吨/a的聚丙烯。可有利于在比较短的时间内增产较
11、多聚烯烃，减少我国聚烯烃大量进口的问题，不失为一种快速提升我国石化工业产能的方案。乙烯工业布局乙烯工业布局 乙烯工业布局特点实际上反映了在市场经济环境下乙烯建设的一条重要的内在规律，它对于提高乙烯工业的竞争力起着十分重要的作用 在“一体化和园区化”方面，我国杭州湾地区我国杭州湾地区石化工业发展是比较领先的，区域年集中了国内最大的炼油和石化企业，远期炼油加工能力可达6000万吨/a年左右，乙烯产能达500万吨/a左右。 已经建设起原油、天然气和成品油管网，极大地降低了运输成本。东海油气田位于区域东南方向，已向上海供气多年。国家第一座原油战略储备库也位于镇海，已经建成投产。有人将它比喻为 “东方的
12、墨西哥湾东方的墨西哥湾”19801980年美国墨西哥湾石油化工分布年美国墨西哥湾石油化工分布 （共（共6666个大型石化厂）个大型石化厂）美国乙烯工业布局美国乙烯工业布局中国乙烯工业分布中国乙烯工业分布杭州湾区域石油经济区杭州湾区域石油经济区天然气门站天然气门站物料管道物料管道SCIP上海石化上海石化LNGLNG门站门站输油管道输油管道高桥石化高桥石化吴泾化工吴泾化工东海凹陷东海凹陷大小洋山大小洋山上海国际上海国际深水港深水港册子岛册子岛镇海石化镇海石化第三代炼化一体化阶段第三代炼化一体化阶段（ 未来发展阶段）未来发展阶段）第三代炼化一体化特点主要表现在原料替代化第三代炼化一体化特点主要表现在
13、原料替代化上，目前它正处于发展的前期准备阶段和部分上，目前它正处于发展的前期准备阶段和部分推广阶段推广阶段在炼油部分主要为天然气制油（天然气制油（GTL），煤制），煤制油（油（CTL）和生物质制油（）和生物质制油（BTL）为主）为主在石化部分以甲醇为原料制备乙烯（甲醇为原料制备乙烯（MTO）、）、丙烯（丙烯（MTP）及甲醇醚类衍生物（）及甲醇醚类衍生物（及二甲醚等），推广煤制氢及生物乙及二甲醚等），推广煤制氢及生物乙醇制乙烯等技术醇制乙烯等技术新世纪炼化一体化的产业发展特征新世纪炼化一体化的产业发展特征（一）原油资源劣质化对炼化一体化产生的影响原油资源劣质化对炼化一体化产生的影响（二）抓好炼化
14、一体化格局下的轻油资源的优化（二）抓好炼化一体化格局下的轻油资源的优化配置配置（三）（三） 能源安全问题引发了我国替代能源开发的能源安全问题引发了我国替代能源开发的热潮热潮（四）（四） 必须在科学发展观指导下稳步有序地发展必须在科学发展观指导下稳步有序地发展天然气化工一体化和煤化工一体化天然气化工一体化和煤化工一体化 （一）原油资源劣质化趋势下对原油资源劣质化趋势下对炼化一体化产生的影响炼化一体化产生的影响劣质化对乙烯生产原料产生很大影响劣质化对乙烯生产原料产生很大影响 某石化企业乙烯裂解原料质量变化原料2005年2006年2007年烷烃BMCI烷烃BMCI烷烃 BMCI AGO47.9045
15、.9443.28石脑油69.3866.4464.4高压尾油8.710.412.5中压尾油12.113.214.80BMCI值：芳烃关联指数（Bureau of Mines Correlation Index） 劣质化对乙烯生产能耗、双烯收劣质化对乙烯生产能耗、双烯收率产生很大影响率产生很大影响 装置名称2005年2006年2007年 能耗双烯收率能耗双烯收率能耗双烯收率1#乙烯83345.42 85145.1784044.742#乙烯65645.20 67944.9373943.53合计68445.23 70944.9875843.75能耗(kg标油/吨乙烯)中压加氢裂化尾油质量出现问题中压加
16、氢裂化尾油质量出现问题某厂投用中压加氢裂化尾油的乙烯装置从2004年3月起出现了急出现了急冷油分层现象，导致稀释蒸汽发生器、急冷油外送管线等堵塞冷油分层现象，导致稀释蒸汽发生器、急冷油外送管线等堵塞日益严重，裂解装置汽油分馏塔系统操作日趋恶化，从而限制日益严重，裂解装置汽油分馏塔系统操作日趋恶化，从而限制了中压加氢裂化尾油在乙烯裂解装置的投用量，甚至无法投用了中压加氢裂化尾油在乙烯裂解装置的投用量，甚至无法投用该种尾油。该种尾油。在炼化一体化的炼厂中，以生产乙烯原料（尾油）为目的的中中压加氢裂化对原料的适应性较差压加氢裂化对原料的适应性较差，尤其是在加工环烷基和中间基等劣质原油时问题更明显。当
17、加工中间基、环烷基原油时，中压加氢裂化尾油开环相对不彻底。其尾油中的环烷烃含量高达60%以上，三环以上环烷烃含量较高，多环烃类在热裂解状态下（自由基反应机理）一般不会发生反应并随重组份带入急冷油，使得急冷油中饱和烃含量增加。已有的中压加氢裂化装置当务之急要解决催化剂临氢开环活性中压加氢裂化装置当务之急要解决催化剂临氢开环活性不足的问题，须对现有的中压加氢裂化催化剂进行升级换代。不足的问题，须对现有的中压加氢裂化催化剂进行升级换代。UOP-MaxEne工艺工艺MaxEne工艺可看作为石脑油蒸汽裂解装置（或催化重整）的一个预处理工序预处理工序，它将C5C11的全馏分石脑油中的正构烷烃分离出来作为乙
18、烯裂解原料，从而提高了乙烯收率。另外一种富含异构烷烃、环烷烃和芳烃的石脑油馏分的辛烷值和芳烃潜含量将得到提高，可作为重整原料或汽油调合组份（小炼厂案例）（小炼厂案例）MaxEne工艺采用UOP-Sorbox吸附分离技术，用选择性很好的吸附剂，在模拟逆流移动床中进行吸附分离。浓缩的正构烷烃作为抽出物分出，抽余物是异构烷烃和环烷烃等，该工艺采用烷烃作解吸剂，后者通过蒸馏回收可循环使用我国某研究院和某大学也在研究开发这一课题 二种乙烯裂解流程裂解结果比较二种乙烯裂解流程裂解结果比较 （Kt/a） 产物 常规流程 MaxEne流程 H2 8.3 8.1 C1 139.2 138.5 C2= 247.3
19、 330.0 C3= 130.5 129.8 C4+ 72.6 58.6 苯 81.9 49.8 裂解汽油 138.2 87.0 LP 47.4 63.7 合计 865.4 865.4MaxEne装置处理量为300kt/a炼化一体化的炼厂中要十分重视炼化一体化的炼厂中要十分重视二次加工石脑油作乙烯原料二次加工石脑油作乙烯原料 充分利用加氢焦化石脑油是目前我国扩大乙烯裂解原料最有效的最有效的方法之一方法之一。焦化石脑油乙烯收率高（单程乙烯收率28.83%） ，和一般的直馏石脑油乙烯收率基本相同作为乙烯裂解原料的焦化石脑油，其干点可由常规160提高到230-250左右，宽馏分焦化汽油炼油收率可由1
20、6提高到2223左右，宽馏分焦化石脑油的潜在产量估计可达宽馏分焦化石脑油的潜在产量估计可达10001000万吨万吨/a/a左左右，可供右，可供3 3套套100100万吨乙烯装置的原料万吨乙烯装置的原料 项目 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 合计正构烷烃(n-P) 1.07 4.23 6.05 8.41 8.67 8.49 6.55 1.50 44.97异构烷烃(i-P) 1.88 3.52 3.83 4.59 2.86 3.12 1.31 21.11环烷烃(N) 0.53 2.80 5.82 7.92 3.00 4.40 24.47芳香烃(A) 1.07 4.28 2.91
21、 0.49 8.75化工型加氢裂化装置化工型加氢裂化装置化工型加氢裂化装置是一体化炼厂的炼油和化化工型加氢裂化装置是一体化炼厂的炼油和化工二部分的主要结合点工二部分的主要结合点 生产重石脑油作为重整原料，生产的轻石脑油和尾油(HVGO)都是乙烯裂解的原料充分利用好加氢裂化尾油也是目前我国扩大乙充分利用好加氢裂化尾油也是目前我国扩大乙烯裂解原料有效方法之一烯裂解原料有效方法之一。目前，我国加氢裂化尾油（HVGO）用于乙烯裂解原料占总乙烯原料比例接近10，无论是数量或技术方面，在世界上处于领先地位乙烯原料尾油（乙烯原料尾油（HVGO）企业标准）企业标准（建议稿）（建议稿） 比重 0.8576干点（
22、D1160） 550BMCI值 18总芳烃含量 5三环芳烃含量 0.15三环环烷含量 6（最好3）晕苯含量 mg/kg 15（10*）卵苯含量 mg/kg 40（30*） *指没有按装二次注汽装置SRTIII型炉的指标（二）抓好炼化一体化格局（二）抓好炼化一体化格局下的轻油资源的优化配置下的轻油资源的优化配置 化工用轻油的数量急剧增加化工用轻油的数量急剧增加随着我国石化工业迅速发展，化工用轻油的数量急剧增加。2010年乙烯产量达到年乙烯产量达到1600万吨，万吨，PX产量达到产量达到900万吨万吨计算，则需要乙烯原料计算，则需要乙烯原料4500-4800万吨，重整原料近万吨，重整原料近2000
23、万吨，合计需要石脑油馏分总量万吨，合计需要石脑油馏分总量6500-6800万吨，万吨，相应原油加工量大约需要增加相应原油加工量大约需要增加1.5亿吨亿吨/a，如果同期车用汽柴油也有一定数量增加，那么整个国家石油产品的供应将产生极大的不平衡。全国轻油资源配置将产生紧缺、竞争的局面全国轻油资源配置将产生紧缺、竞争的局面石油加工过程中，油品用轻油量最大，乙烯料其次，芳烃料最小。上世纪末期世界油品用轻油、乙烯料、上世纪末期世界油品用轻油、乙烯料、芳烃料三者分配相对比例为：芳烃料三者分配相对比例为：6.82:1:0.36 ，我国化工轻油用量较高我国乙烯我国乙烯/芳烃消耗轻油量及相对芳烃消耗轻油量及相对比
24、例比例（万吨）（万吨） 年份 乙烯 PX芳烃 轻油消 乙烯/芳烃 产量 轻油 产量 轻油* 耗总计 消耗轻油 耗量 耗量 比例2005 755 2380 279 600 2980 1:0.252 2006* 900 2980 368 760 3740 1:0.255 *包括裂解汽油在内 *2006年乙烯当量1050万吨，PX进口量174万吨，PTA进口量700.4万吨 。（三）（三） 能源安全问题引发了能源安全问题引发了我国替代能源开发的热潮我国替代能源开发的热潮合成燃料作为石油替代能源合成燃料作为石油替代能源（ATFs）的前提是必须含有大量潜）的前提是必须含有大量潜在的能量在的能量 各种燃料
25、和原料的燃烧热（106Btu/t） 汽油45.4 柴油42.7 原油42.9 天然气52.7甲烷52.2 乙烷48.6 乙烯47.8 丙烷 47.4丙烯46.2 CO 20 烟煤27.6 污泥 5.5木质纤维素9.3 甲醇21.5 乙醇 28.2二甲醚30.0 碳酸二甲酯 15.0 1Btu=1.055kj 化学品燃烧热（内能、焓和自由能）二次能源制造过程中能源利用效率二次能源制造过程中能源利用效率不同途径生产的合成燃料（二次能源）的热值和所使用原料如煤的热值总量加上生产过程需要的热量和的比例，即原料的能量利用率是一个非常重要的评判替代能源有效性的重要数据 评判二次能源的有效性人们比较多看它的
26、经济效益，但长远和根本上需要分析它的能量利用效率变化能源形态需要消耗一定的能量变化能源形态需要消耗一定的能量选择转换次数少的工艺有利于提高合成燃料的能选择转换次数少的工艺有利于提高合成燃料的能量利用率量利用率煤制油过程的能源利用效率问题煤制油过程的能源利用效率问题 美国国家标准局提供的热当量换算公式，石油与标准煤的热当量比为11.4286直接法煤制油直接法煤制油工艺约3吨煤可出1吨油，因此过程煤的热能利用率为煤的热能利用率为47.6%47.6%（1.4286/3=47.6%）间接法煤制油间接法煤制油工艺约5吨煤制1吨油，煤的热能煤的热能利用率仅为利用率仅为28.6%28.6%（1.4286/5
27、=28.6%）費托合成煤制油的商业过程每生产1吨合成燃料大约消耗能量25.3106 kj/t-合成燃料(24 106Btu/t)-合成燃料，使用費托合成把天然气转化为合成燃料的商业过程每生产1吨合成燃料大约消耗能量16.9106 kj/t-合成燃料(16 106Btu/t)-合成燃料煤制甲醇能量利用率煤制甲醇能量利用率以煤为原料生产甲醇时，根据生产工艺和装置规模不同，其综合能耗为53.8GJ72GJ/t甲醇，甲醇热值为22.7GJ/t，所以该过程煤的能量利用率只有煤的能量利用率只有31.5%42.2%（注）, 就是说原料煤所蕴含的能量有57.8%68.5%在转化过程中被消耗掉了。生产甲醇煤的能
28、量利用率介于直接法煤制油（GTL）和间接法煤制油（GTL）之间如果甲醇进一步生产二甲醚，综合能耗将进一步上升，能量利用率就更低 注： 能量利用率计算式中22.7/72=0.315， 22.7/53.8=0.422能源的转化过程中能量是守恒的能源的转化过程中能量是守恒的 科学家应该研究那些更高的能源利用效率的转化过程和二次能源品种对于那些能量利用率低但仍有经济效益的过程，很大部分原因是能源价格体系上出的问题在煤制油过程中，如果油价已经和国际接轨，处于高价位，某些煤的价格仍然是计划定价的低价位，在此基础上比较是不符合可持续发展原则的2008年春季雪灾暴露出来的电煤供应深层次问题值年春季雪灾暴露出来
29、的电煤供应深层次问题值得我们关注得我们关注 开发替代能源对环境的影响开发替代能源对环境的影响 （1）首先是产品使用过程中对环境的影响产品使用过程中对环境的影响。如甲醇汽油 （2）其次是转化过程中产生的有关排放问题转化过程中产生的有关排放问题，主要是CO2、NOX等温室气体的排放问题和对水资源、水环境影响问题。中西部建设大型煤化工用水（地下水）问题严重（3）第三是对大生态环境影响问题对大生态环境影响问题 联合国有关机构提出了“玉米汽油将会和穷人争口粮玉米汽油将会和穷人争口粮”的观点。认为用1公倾土地生产的谷物可以养活10个穷人，而如果生产汽油只能养活1个穷人，这个观点值得引起我们高度注意。 我国
30、燃料乙醇产量增加很快，2003年燃料乙醇产量7万吨，2004年达20万吨，2005年达81万吨，预计2006年超过110万吨，我国至今每年对100万吨生产酒精的玉米采取价格补贴，虽然不再扩大，但其深远影响已远远超出原先设想的陈化粮范围 按照每3.3吨玉米可生产1吨燃料乙醇计算，预计到2010年我国生物乙醇产量可能达到500万吨，所使用的玉米将超过1650万吨，对粮食市场（饲料市场）产生很大的影响 研究借鉴国外开发替代能源历史研究借鉴国外开发替代能源历史巴西发展乙醇燃料经历了一个非常曲折的过程巴西发展乙醇燃料经历了一个非常曲折的过程。巴西有他的独特的政治、经济环境。1975年，巴西实施全国乙醇计
31、划，当时巴西燃料供应约90%是依靠外国石油。为了改变这种情况，巴西政府为甘蔗种植提供补贴，规定人口在1500人以上的城镇强制执行加油站安装乙醇加油泵。到上世纪80年代初，巴西销售的车辆几乎都使用乙醇燃料 以后有一段时间，世界石油价格大跌，为乙醇生产提供的补以后有一段时间，世界石油价格大跌，为乙醇生产提供的补贴取消，生产乙醇的甘蔗转为生产食用糖，导致加油站乙醇贴取消，生产乙醇的甘蔗转为生产食用糖，导致加油站乙醇供应短缺，生产乙醇燃料的汽车工业几乎完全停产供应短缺，生产乙醇燃料的汽车工业几乎完全停产 期间巴西成立甘蔗技术研究中心，全过程地研究提高甘蔗和乙醇燃料的生产效率，乙醇生产成本从每升60美分
32、降低到20美分左右。再由于石油价格上升，乙醇燃料就具有充分的市场竞争力。巴西圣保罗甘蔗技术研究中心认为，实行保护政巴西圣保罗甘蔗技术研究中心认为，实行保护政策的农业不是高效的农业，政府资金应该投入到农业技术的策的农业不是高效的农业，政府资金应该投入到农业技术的研究开发中去。他们认为美国为发展乙醇燃料采取政府补贴研究开发中去。他们认为美国为发展乙醇燃料采取政府补贴政策也许会成为这一产业发展的最大障碍。政策也许会成为这一产业发展的最大障碍。研究借鉴国外开发替代能源历史研究借鉴国外开发替代能源历史南非发展间接法煤制油产业有它深刻的历史和政治背景南非发展间接法煤制油产业有它深刻的历史和政治背景。上世纪
33、南非因实行种族隔离制度遭国际上经济制裁禁运原油，被迫建设了Sasol联合工厂（以当地的煤为原料）和Mossqas联合工厂（以近海的天然气为原料）。所以南非发展煤化工是用了举国之力才取得成所以南非发展煤化工是用了举国之力才取得成功，据说南非还通过了功，据说南非还通过了5 5、6 6部法律来支持该国煤化工的发展部法律来支持该国煤化工的发展索萨尔（Sasol）公司在南非塞庫达（Secunda）的三个厂年处理煤炭总计达4590万吨。主要产品为汽油、柴油、蜡、燃气、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮等113种，总产量达760万吨，其中油品占60%左右,保证了全南非28的汽油、柴油供给量南非从上世纪南非从
34、上世纪5050年代开始起搞煤制油，到了本世纪初，经过漫长的年代开始起搞煤制油，到了本世纪初，经过漫长的发展历史该项目才获得良好的经济利益发展历史该项目才获得良好的经济利益南非间接法煤制油（CTL）项目经济效益好的一个原因是因为其300300万吨左右的化工产品综合利用做得好万吨左右的化工产品综合利用做得好，他们在世界上成功建立了一套复杂的运输和销售系统。如烯烃综合利用中的己烯-1，是国际上制造高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）重要的共聚单体，目前亚洲聚乙烯装置（包括中国大陆的HDPE聚乙烯装置）用南非工厂生产的己烯-1。 多种因素决定石油替代燃料是否可行多种因素决定石油替代
35、燃料是否可行世界上已经试验过的石油替代燃料（世界上已经试验过的石油替代燃料（ATFs）包括有：）包括有：醇类（甲醇、乙醇）、气态烃（醇类（甲醇、乙醇）、气态烃（CNG、LNG和和LPG）、）、各种合成燃料（各种合成燃料（CTL、GTL）、二甲醚、生物柴油和）、二甲醚、生物柴油和氢气等氢气等确定石油替代燃料是否可行还必须考虑工业生产和销售可行性、燃料驾驶性能（启动性能、变速性能等）、各种经济因素分析、环境和自然影响等要素分析。目前我国石油替代燃料开发产业化过程中特别缺少对于工程放大的研究，存在规模过小、能耗很高、环保问题较多等问题，从而影响到石油替代燃料的有效开发和竞争力的提升。（四）（四） 必
36、须在科学发展观指导下必须在科学发展观指导下稳步有序地发展天然气化工一体稳步有序地发展天然气化工一体化和煤化工一体化。化和煤化工一体化。 1 1 科学有序地发展天然气（煤）化工科学有序地发展天然气（煤）化工 1 必须稳步有序地发展天然气（煤）一体化，当前我国还不具当前我国还不具备在炼厂全面开发的条件备在炼厂全面开发的条件在炼油部分主要为天然气制油（GTL），煤制油（CTL）和生物质制油（BTL）为主来生产新一代的油品在石化部分以甲醇为原料制备乙烯（MTO）、丙烯（MTP）及二甲醚等衍生物，推广煤制氢及生物乙醇制乙烯等技术等甲醇制烯烃（MTO）工艺。 2008年1月31日由UOP公司和道达尔石化(
37、Total Petrochemicals)公司宣布将向尼日利亚位于Lekki的石化联合装置转让该技术。这将是由UOP公司和诺斯克海德罗（Hydro）公司开发的甲醇制烯烃（MTO）工艺及道达尔公司和UOP公司开发的烯烃裂解工艺在世界上的第一次商业化应用。新装置计划于新装置计划于20122012年投产，将生产年投产，将生产130130万万t/at/a乙烯乙烯和丙烯和丙烯。（2008-03-20中国化工信息网）。据说只有当国内甲醇生产成本为600800元/t时，MTO/MTP才具有较强地经济竞争力，而现在国内甲醇市场价格已远远超过这个价格。 2 煤制氢（合成气）可能是发展第煤制氢（合成气）可能是发展
38、第三代炼化一体化的突破口三代炼化一体化的突破口一个配置渣油加氢的千万吨级加工能力炼厂的平均用氢量一个配置渣油加氢的千万吨级加工能力炼厂的平均用氢量大致是原油加工量的大致是原油加工量的1.01.0，不配置渣油加氢则为，不配置渣油加氢则为0.70.7左右。左右。我国某炼厂2001年共加工含硫原油756万吨，平均含硫量1.38。其中进口中东原油364.5万吨（进口原油平均硫含量1.78%），其余为胜利原油。该炼厂加工流程中包括渣油加氢脱硫、加氢裂化和加氢精制装置，还有延迟焦化装置。年耗氢量6.23万吨，耗氢量占加工原油量的耗氢量占加工原油量的0.824%,0.824%,氢气总成本约为4.41亿元，单
39、位氢气成本为58.3元/吨原油（按当时氢气成本计算，目前炼厂石脑油制氢成本已上升到2万元/吨以上）。中国石化总公司金陵石化化肥水煤浆工程是一项典型的煤中国石化总公司金陵石化化肥水煤浆工程是一项典型的煤制氢项目，原来是作为制氢项目，原来是作为3030万吨合成氨配套后改向炼厂供万吨合成氨配套后改向炼厂供氢，并取得较好的经济效益。该装置应用德士古煤气化氢，并取得较好的经济效益。该装置应用德士古煤气化技术，不仅用煤而且可使用石油焦为原料，石油焦配比技术，不仅用煤而且可使用石油焦为原料，石油焦配比最高达最高达8080，(中国石化报，2005.11.4.第2版)。煤制合成气代替油气化煤制合成气代替油气化对
40、于石油化工，通过煤制合成气代替油气化搞C1化学生产丁辛醇（齐鲁石化）醋酸及其衍生物（川维）3 3 当前煤化工发展中的热点当前煤化工发展中的热点-煤煤制甲醇及其下游衍生物制甲醇及其下游衍生物 甲醇项目必需要有下游市场需求的支撑。目前世界上甲醇主要用途是作为化工单体而非作为汽油的替代燃料和制造乙烯、丙烯的原料，因此甲醇的产量是有限的。国外甲醇汽油消耗量问题，预测预测20032003年美国甲醇汽油的甲年美国甲醇汽油的甲醇用量为醇用量为16.316.3万吨，占甲醇总消耗的万吨，占甲醇总消耗的1.86%1.86%。西欧为。西欧为3.73.7万万吨，占甲醇总消耗的吨，占甲醇总消耗的0.55%0.55%。日
41、本不容许使用甲醇汽油。日本不容许使用甲醇汽油。西方国家甲醇进一步反应生产醚类（MTBE、TAME）作为汽油的高辛烷值组分添加于汽油之中，预测2003年美国MTBE用甲醇量为331.1万吨，TAME用甲醇量为28.6万吨，二者用甲醇量占甲醇总消耗的41.1%.西欧MTBE用甲醇量为103.4万吨，TAME用甲醇量为4.3万吨，二者用甲醇量占甲醇总消耗的16.0%。日本MTBE用甲醇量为11.9万吨，占甲醇总消耗的6.26%。这说明，西方国家主要将甲醇的醚类西方国家主要将甲醇的醚类衍生物作为石油替代燃料而不是直接使用甲醇汽油衍生物作为石油替代燃料而不是直接使用甲醇汽油。美国西欧日本甲醇产能产量和消
42、耗美国西欧日本甲醇产能产量和消耗 千吨千吨项目 实际 预测 增长率（%/a） 1993 1998 1999 2003 93-98 98-03美国产能 5095 7281 6936 6936产量 5089 5100 5092 4224 0 -3.7消耗消耗 6258 8142 8168 8758 5.4 1.56258 8142 8168 8758 5.4 1.5其中：直接燃料用途（汽油）其中：直接燃料用途（汽油） 98 126 133 163 5.2 98 126 133 163 5.2 5.25.2西欧产能 2770 3935 4080 4080产量 2446 3456 3290 3290
43、7.2 -1.0消耗消耗 5132 6303 6268 6728 4.2 1.35132 6303 6268 6728 4.2 1.3其中：直接燃料用途（汽油）其中：直接燃料用途（汽油） 50 42 41 37 3.4 -2.550 42 41 37 3.4 -2.5日本产能 196 - - - - -产量 58 0 0消耗 1719 1931 1926 1902 2.4 -0.3二甲醚一种有发展前途的煤基燃料二甲醚一种有发展前途的煤基燃料二甲醚常温、常压下是气态，加压到5-6个大气压变为液态，物理性质类似于LPG理论热值约为汽柴油的64%由于二甲醚本身含氧（34.8%），燃烧效率较高，其应用
44、热值相当于汽柴油的80%左右二甲醚低毒、低腐蚀性，燃烧时常规有害气体排放量低于汽柴油，NOx排放量可减少90%，不容易产生过氧化物，不消耗臭氧（ozone）有利于环境保护二甲醚代替柴油：要求二甲醚必须单独使用。除了要研发适合二二甲醚代替柴油：要求二甲醚必须单独使用。除了要研发适合二甲醚的柴油机和添加油性添加剂外，在甲醚的柴油机和添加油性添加剂外，在DMEDME柴油的销售方面必需要柴油的销售方面必需要配套建设类似于加配套建设类似于加LPGLPG的加醚站。这将需要一笔很大的投资和增加的加醚站。这将需要一笔很大的投资和增加DMEDME的销售成本。的销售成本。二甲醚作为二甲醚作为LPGLPG使用时，若
45、作为改性使用时，若作为改性LPGLPG的掺和料使用时，对的掺和料使用时，对LPGLPG热热值没有太大的影响，相反由于氧含量增加改善了燃烧性能，比普值没有太大的影响，相反由于氧含量增加改善了燃烧性能，比普通通LPGLPG燃烧效率有所提高。燃烧效率有所提高。二甲醚推广关键是成本竞争力二甲醚推广关键是成本竞争力 二甲醚热值比较二甲醚热值比较项目 DME 丙烷 丁烷 柴油密度 kg/m3 668 501 610 840热值 Mj/kg 28.43 46.36 45.74 42.5 Mj/m3 18991.3 23226.4 27901.4 35700 MM Btu/m3 18 22 26.5 33.8
46、5二甲醚和二甲醚和LPG理化性质比较理化性质比较项目 LPG DME相对分子质量 56.6 46.0蒸气压Mpa 60 1.92 1.35 37.8 1.2 0.832平均热值 kj/kg 45760 31450爆炸下限 % 1.7 3.5理论空气量 m3/kg 11.3 26.96理论烟气量 m3/kg 12.0 27.46预混气热值 kj/kg 3909 4219理论燃烧温度 2055 2250我国我国LPG产销情况产销情况 万吨万吨/a年份 产量 进口量 宏观消费量2000 973.0 481.7 1354.72002 1190.1 569.7 1759.82004 1472.0 635
47、.4* 2107.42005 1473.4 614.1* 2087.52006 1745.3 535.6* 2280.92010 (预测) 1950-2000 1000 2950-30002015 (预测) 2500-2550 1250 3750-3800小结小结 1 1 坚坚持持炼炼化化一一体体化化发发展展策策略略促促进进了了炼炼油油和和石石化化工工业业的的有有效效发展，也达到了发展，也达到了“双赢双赢”的效果的效果 2 2 展展望望未未来来，面面对对石石化化工工业业当当前前大大好好形形势势和和艰艰巨巨发发展展任任务务，炼化一体化需要进一步向深度和广度发展炼化一体化需要进一步向深度和广度发展 3 3 第第三三代代炼炼化化一一体体化化的的轮轮廓廓也也已已经经初初步步展展现现在在我我们们面面前前，我我们们必必须须在在科科学学发发展展观观指指导导下下稳稳步步、有有序序地地发发展展天天然然气气化工和煤化工和做好各种石油替代能源的开发化工和煤化工和做好各种石油替代能源的开发 4 4 炼油化工一体化可带来巨大的经济效益炼油化工一体化可带来巨大的经济效益 5 5 中中国国所所开开发发的的有有关关炼炼油油和和石石油油化化工工技技术术已已经经成成功功实实现现了了工业化，为炼化一体化的进一步发展奠定了技术基础工业化，为炼化一体化的进一步发展奠定了技术基础
