现代化炼油厂的设计理念

图 * 表示我国一次能源消费结构变化的预测。从图中可见，我国能源消费也是以化石燃 ［!， *］ 料为主，其中石油将由 !((( 年的 )+"’& 上升到 !(!( 年的 !*"$& 。
图*
我国一次能源消费结构的变化
近年来，我国石油消费增长占全球石油增量的 ’(& 。说明我国石油产量的增长速度远 远低于石油消费量的增长速度，致使只有依靠进口原油来补充消费的需求。!((’ 年我国进
［’+］ 含酸原油将从 )$$’ 年的 34 增加到 )$$3 年的 ’+4 。我国为保障石油安全，实施进口石油
来源多元化，近年来我国进口石油来源按产油国计已达 *$ 个以上，这给石油加工带来很大
［2， ’+］ 难度 。因此，我国扩大原油加工能力时，必须从资源和经济性综合考虑劣质原油的
加工。
图 ’$
亿美元。油价上涨还带动了航空、交通运输、冶金和化工等高能源行业成本或产品成本的上
［’$ ( ’)］ 升，预计 !"# 损失 $% & 个百分点 。)$$* 年我国轻质油涨幅更大，’’ 月基准价高达 ++,-
元 . 吨。据 /01 能源和化学公司统计，目前世界生产的原油多达 ’2$ 余种，各原油种类之间 的价差约为 ’$ 美元 . 桶。含硫劣质的常规和非常规原油产量逐年增加 （图 ’)） ，如西非生产的
［%］ 油为 *($*" +( 万吨，汽煤柴油为 $#’"* 万吨） ，增幅 *’")& 。进口原油和成品油进口总额共 ［%］ 计 ’*)"% 亿美元，成为我国进口额最大的单一产品 ，这将制约我国炼油业的可持续发展。
图 ’ 表示我国原油产量和消费量。图 $ 表示我国原油逐年进口量。 目前，我国工业进入到重化工业阶段，国民经济还将持续快速发展，对能源的消耗有较 高的依赖。随着我国城镇化进程加快，汽车、房地产领域的生产和消费快速增长，全国农业 继续增长态势，快速发展的交通运输和新的石油经营商的进入以及新油库的投产等因素都构 成我国石油产品消费量的仍将持续快速增长。估计 !(($ 年车用成品油消费将增加 +%( 万吨 以上。图 % 表示我国历年成品油的表观消费量和原油加工量。图 # 表示我国汽车的产量和保 有量。其次，随 着 我 国 乙 烯 工 业 的 发 展， 预 计 !()( 年 和 !(!( 乙 烯 当 量 需 求 分 别 达 到 ’+
!"## 万 $ !%## 万吨和 &’## 万 $ ()## 万吨，国内炼厂生产的化工原料已不能再适应乙烯能力 ［*］ 增长的需求，化工轻油需求的矛盾也日益突出 。图 * 表示我国乙烯的生产能力的增长。图 （石脑油） 的变化。这些因素均构成我国石油消费量的迅速增长。 + 表示我国乙烯原料
图(
［’］ 我国石油产量和消费量
［’］ 石油消费量 !" #$ 亿吨，仅次于美国列世界第二位，占世界的 #" %& 。!((’ 年我国石油自产
量为 )" #’$ 亿吨，而全年石油消费量达 *"(+ 亿吨，增幅 )#"’& 。据 ,-. 预测，!(*( 年我国 ［’］ 石油对外依存度将提高到 #’& 。
图!
［*］ 世界石油需求的增长
［!+］ 裂化组合工艺可以作为新建炼油厂的首选 。这种组合工艺能加工世界上 +’# 的各种原油， ［!%］ 最大量地将渣油转化为汽油和柴油 。
渣油加氢处理工艺是当前炼油工艺发展较快的工艺技术。从 !%+’ 年的 )$&’ 万吨 ( 年到 !%%’ 年的 ,,’’ 万吨 ( 年，)’’’ 年则超过 !)’’’ 万吨 ( 年。)’ 年间约增长 "*- 倍。./00 工艺原 料油的金属含量下降与 ./00 催化剂的消耗成正比，对一套典型 ./00 装置，原料油中的金 属 12 3 4 含量降低 !556，则 ./00 催化剂的消耗可最大减少 )&# 的用量。最近美国 789:; < （减） 压渣油经加氢处理后，脱硫率为 %’# 以上，脱氮率为 -’# 左右， =;>?8;@ 公司报道，常 康氏残炭可降到 A ,6# ，金属含量 （12 3 4） 可以降到 ) B -556，各项指标均能达到 /00 催化
促进经济社会和人的全面发展。作为工程建设公司就是要将工程技术作为人类认识世界和改 造世纪的重要手段，将科学、技术、人文等智力成果结合起来并使它们直接为人类服务，在 推动经济和社会发展中发挥极其重要作用，为石油的可持续发展尽职尽责。 按照中国石化集团公司已经鉴定的 “!" 世纪千万吨 # 年级炼厂概念设计 （研究） ” 的成果分 析的 !" 世纪炼油厂流程特点 （柴汽比灵活性、汽油最多型、石油化工型和供热、动力能源 型） ，设计指导思想为：深度加工、清洁生产、绿色产品、维护最少、长期运行、集中操作、 工作舒适、安全可靠、灵活可变和经济盈利性。 !"! id[r‘a 炼油厂的总流程的设计和优化，基本决定了炼油厂的资源利用率、技术先进性和经济效 益。而总流程的设计又取决于深度加工方案、化工原料生产、清洁生产工艺、环境友好产 品、氢平衡和硫平衡等因素，其中炼油工艺技术的选择至关重要。 !$!$" 催化裂化工艺 清洁燃料的挑战， 但在各工艺过程 进入 !" 世纪催化裂化工艺面临着加氢裂化工艺的竞争、 中仍保持领先的地位。尤其是我国的汽油仍保持着独有的以催化裂化汽油为主的特色。其次， 催化裂化的深度裂化也可增产丙烯和芳烃， 也将成为炼油 % 化工一体化的核心。 据统计，!&&’ 年底世界催化裂化装置的加工能力已超过 ($! 亿吨 # 年，占世界原油蒸馏 ［"(］ 的能力的 "($ )* ，其中 +,-- 的能力已超过催化裂化总能力的 ".* ，如果加上掺炼的渣 油，则渣油催化裂化的能力已占到催化裂化能力的 !.* 以上。近几年来，催化裂化在工艺 流程、催化剂性能和机械设备大型化等方面的技术进步，以及相继开发和应用的多种催化裂 化原料预处理、产品精制、改质等工艺和组合工艺以及由催化裂化工艺派生的 “家族工艺” 等，均在工业化生产中得到广泛应用。催化裂化工艺仍将是我国今后炼油厂的主体工艺。 !$!$! 加氢裂化 加氢裂化工艺是蜡油加工的重要工艺。该工艺可以以减压重瓦斯油、催化循环油、焦化 重瓦斯油为原料，生产芳烃料 （石脑油） 、喷汽燃料、超低硫柴油、乙烯原料和 /01 11、 111 类 润滑油基础油的原料 （尾油） 。近年来，由于清洁燃料升级换代，柴油需求增长，利用加氢裂 化尾油作催化裂化原料生产清洁汽油组分也越来越受到重视。中油型加氢裂化的优质中间馏 分油收率可达 (2* 以上，是提高成品油质量和调整产品结构的主要手段。加氢裂化工艺如 按全循环流程设计，可以最大量地生产富含芳潜的重石脑油作为催化重整的进料，如按一次 通过流程设计，则可最大量地生产低 34-1 尾油，作为优质的生产乙烯的裂解原料。
［’*］ 国际市场主要原油现货价格走势图
图 ’’
［’*］ 新加坡市场主要油品现货价格走势图
图 ’)
世界各种原油类型的变化
资料来源：全球石油市场展望—石油平衡， #56789 : !;6<=，)$$*
3)
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现代化炼油厂的设计原则及工艺技术
H1[2 现代化炼油厂的设计原则应遵循：坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，
［$， %］ 口原油 )!!/)" $ 万吨，石油对外依存度已由 )++* 年的 #"*& 上升至 !((’ 年的 ’("!(& ，据
国家发展和改革委员会能源研究所的研究，!(!( 年我国石油需求量将为 ’"$ 亿 0 %") 亿吨， 届时国内石 油 产 量 估 计 )" / 亿 吨 左 右，进 口 量 将 为 !" # 亿 0 ’"* 亿 吨，进 口 依 存 度 将 为 （其中燃料 %(& 0 #(& 。由于消费量增幅过大，!((’ 年我国成品油进口量达到 *#/%"#+ 万吨
石油是重要的一次能源和化工原料，需要持续合理利用。我国是世界石油生产大国也是 世界石油消费大国，但我国的石油资源却并不丰富，我国人均年石油消费只有 "%# 吨，为美
［!］ 国的 ! $ #"，日本、德国的 ! $ !" 。精心设计，节约和合理利用石油资源，提高石油资源利
用率，共创资源、环境和社会责任之间的和谐。
［"(］ 。 !&&’ 年底世界加氢裂化加工能力为 !$5) 亿吨 # 年，占世界原油蒸馏能力的 .$(!* 美国近 . 年来加氢裂化的能力增长 "&* 以上。欧洲由于柴油需求大幅增长，已将原作为催
化裂化原料的减压瓦斯油作为加氢裂化原料。预计到 !&"& 年，欧洲的加氢裂化能力会增长 ’&* 。近年来我国的加氢裂化能力也呈上升趋势，加氢裂化能力占原油蒸馏能力已从 "66& 年的 !$ )(* ，提高到 !&&5 年的 ’$ 6’* ，虽然低于世界平均水平，但也达到 ".&! 万吨 # 年。 据预测，!&!& 年我国炼油工业将为石油化工业提供化工原料将占到整个原油加工总量的 ［"2］ 。据我公司设计的燕山 "5& 万吨 # 年的中压加氢裂化装置，可最大量的得到 ))* !&* 左右 .5
的尾油和 !"# 的重石脑油，化工原料总计可达 $%# 左右。上海石化的 !&’ 万吨 ( 年的中压加 氢裂化装置，可得到 )’* $# 的石脑油和 "’# 的尾油，总计提供化工原料收率约为 &’*$# 左 右。因此，发展加氢裂化工艺乃是调整炼厂产品结构的需要，也是提供原油加工总量的 )’# 的石油化工原料的需要。 )*)*" 渣油加氢处理 ( 渣油催化裂化的组合工艺 石油资源是有限的。要最大量的合理利用有限资源，炼油厂的深度加工方案的选择至关 重要。世界上渣油加工工艺很多，但没有一种加工工艺可以达到预期目的，采用渣油加工的 组合工艺就成为炼油厂总流程设计的重要课题。经工业实践证明：渣油加氢处理 ( 渣油催化