面向21世纪的世界炼油工业文档格式.docx
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人类的生活质量也将提高。
1992年联合国环境与发展大会一致通过《21世纪议程》文件，把“可持续发展战略”作为21世纪各国的共同发展战略。
可持续发展战略就是环境、资源、人口与社会、经济、文化协调发展，兼顾当代人和子孙后代利益的发展战略。
其主要特征是：
保护资源，减少资源消耗，节约使用资源，提高资源的利用效率，主要依靠技术进步和科学管理实现社会经济发展；
保护环境，维护生态平衡，防止和治理污染；
人口增长与经济增长互相协调，提高人口质量，使地区分布合理化，充分有效地开发和利用现有的人力资源。
指导思想是经济效益与环境效益并重（兼顾），实现经济增长与保护环境的双重效益。
221世纪世界炼油业面临的挑战和机遇
从21世纪世界经济发展的大环境和大趋势考虑，21世纪世界炼油工业将面临六大挑战和机遇。
（1）经济全球化，市场国际化，竞争白热化
冷战结束以后，随着社会化大生产的发展和信息技术的应用，以及全球4万多家跨国公司以外国直接投资为主要形式推动了经济全球化。
在经济全球化过程中，跨国公司掌握了全球私人资产的三分之一、世界生产总值的25％和国际贸易的60％。
跨国公司通过国际性经营追求最大利润，使世界范围内投资、生产和销售的无序竞争状态加剧。
如果说20世纪是世界经济全球化的初级阶段，那么21世纪就是世界经济全球化的高级阶段。
市场国际化的结果，必然出现竞争白热化的局面。
以石油为例，1997年全世界消耗石油3396Mt，国际市场的贸易量高达1980Mt，占总消耗量的58.3％。
石油虽然是一种战略性物资，是一种特殊商品，但国际石油市场在很大程度上还是被大跨国公司所控制。
如美国埃克森-美孚石油公司1998年生产原油126Mt，加工原油309Mt，销售油品507Mt；
英荷壳牌公司1998年生产原油118Mt，加工原油168Mt，销售油品331Mt。
（2）生态环境恶化，生产清洁油品己成为当务之急
目前世界每年新车产量大约5000万辆，全世界汽车保有量大约7.5亿辆（含摩托车）。
汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加。
1997年世界汽油消耗量约900Mt，柴油消耗量约1000Mt。
汽车尾气造成的城市大气污染问题也日趋严重。
近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求。
90年代以来，以美国为首的西方国家提出了从源头解决汽车尾气污染的思路，这就是汽车改用新配方汽油和新配方柴油。
2000-2005年全球实现汽油无铅化，全球50％柴油含硫量降低到500×
10－6。
为了改善汽车的运行性能和降低汽车尾气中有害物质的排放量，美国、欧州和日本汽车工业协会1998年6月4日提出了汽车燃料质量国际统一标准。
按照这个标准，汽油苯含量＜l％（体积分数）、芳烃含量＜35％（体积分数）、烯烃含量＜10％（体积分数）、硫含量＜0.003％（摩尔分数）；
柴油十六烷值＞55、密度＜840kg／m3、95％馏出点＜340℃、多环芳烃含量＜l％（摩尔分数）、硫含量＜0.003％（摩尔分数）。
（3）原油质量越来越差，石油消费量逐年增长
目前，世界上含硫原油（含硫量0.5％～2.0％）和高硫原油（含硫量在2.0％以上）的产量己占世界原油总产量的75％以上，其中含硫量在1％以上的原油占世界原油总产量的55％以上，含硫量在2％以上的原油也占30％以上。
目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.8514，平均含硫量是0.9％；
在2000年以后，平均相对密度将上升到0.8633，含硫量将上升到1.6％。
除此之外，原油中重金属铁、钒、镍的含量也有上升趋势。
可是，环境保护和汽车等机械设备对汽油、柴油、润滑油的要求越来越高，传统炼油技术已经难以适应。
随着世界经济发展，石油消费量一直在逐年增加。
1984-1993年，世界石油消费量每年增加50.00Mt（100万桶／d），1994-1997年，世界石油消费量每年增加75.00Mt（150万桶／d），即使是亚洲处于金融危机中的1998年，世界石油消费量仍增加40.00Mt（80万桶／d）。
美国能源部预测，在今后20年间，世界石油需求量将以年均2％的速度增长。
2020年世界石油需求量将从目前的7520万桶／d（3580
Mt/a）增加到11110万桶／d（5530Mt/a）。
美国、欧洲和日本的石油消费量将以年均1.1％的速度递增，2020年的消费量将从目前的4240万桶／d（2020Mt/a）增加到5530万桶／d（2620Mt/a）。
中国、印度、巴西等发展中国家的石油消费量将以年均3.5％的速度递增，2020年的消费量将从目前的2300万桶／d（1090Mt/a）增加到5060万桶／d（2410Mt/a）。
世界油品需求将继续向着重油减少、中馏分油（航煤和柴油）增加的方向发展。
到2010年，世界汽油和液化气的需求量将从目前的36％增加到40％，航煤和柴油的需求量将从目前的38％增加到45％，重油的需求量将从目前的26％减少到15％。
在2010年以前，世界汽油需求年均增长2.1％，航煤和柴油需求年均增长3.1％和3.3％。
（4）丰富的油砂资源为炼油工业提供了巨大的发展空间
据联合国报告称，迄今为止，全世界己产出石油87.77Gt（6407亿桶），剩余储量约为226Gt（16500亿桶），其中探明储量为140.1Gt（10230亿桶），潜在储量为85.9Gt（6270亿桶）。
按年产3.5Gt计，世界石油剩余储量尚够开采65年，世界石油探明储量尚够开采40年。
除此以外，世界尚有丰富的沥青砂资源，仅委内瑞拉一国沥青砂就有137Gt（10000亿桶）。
当石油价格上扬到每桶25美元时，开发利用这些沥青砂就有利可图。
据预测，至少是21世纪的前50年，世界能源需求仍然主要依靠矿物燃料，特别是石油。
此外,21世纪石油化工产品需求的增长速度高于石油产品。
据预测，2003年世界乙烯的需求量就将超过100Mt，生产乙烯的原料至少是50％以上要用石脑油。
所有这些，都为21世纪炼油工业提供了巨大的发展空间。
（5）高新技术的快速发展为炼油工业提供了强有力的技术支持
本世纪80年代开始的新一轮技术革命浪潮，将带动世界经济在21世纪的最初20年里继续增长。
以电脑技术、通讯技术、生物技术、纳米技术和能源技术为代表的技术革命大潮，将在下个世纪带动一大批相关产业，创造出更多、更好、更新的产品和一个更为理想的生存环境。
目前，计算机芯片的处理能力每18个月翻一番。
按照这个速度，到2010年时，芯片的晶体管容量可达到10亿个，为当今最复杂电路的100倍。
芯片制造业的飞速发展，无疑将对所有产业部门产生巨大而深刻的影响。
利用计算机等自动控制装置，模拟人的智能，可自动寻找、辩认和处理解决问题的智能机器人和智能机器将进入实用阶段。
如同信息技术主导着当今的世界经济一样，生物技术将主宰21世纪的世界经济。
生物技术正在使制造业发生革命性的变化。
医药工业是生物技术应用最早、受益最广的领域。
1997年全球生物技术药品销售额接近150亿美元，其增长速度在12％以上，预计2000年销售额可达200亿美元，2003年可达250亿美元，占同期世界药品市场总销售额的10％以上。
用高新技术改造传统产业，可以极大地提高传统产业的生产效率和效益。
计算机技术和生物技术的快速发展为炼油技术在21世纪提供了巨大的技术支持。
（6）天然气和煤层气资源丰富，合成石油为炼油工业的发展提供了喜人的前景
目前世界天然气探明储量达1.38×
1014m3，其中独联体国家为5.6×
1013m3，占世界的40.5％，中东为4.53×
1013m3，占世界的33％。
此外，还有潜在储量2.52×
1014m3。
若以年消耗天然气2×
1012m3计，目前的探明储量够用70年，潜在储量够用126年，二者合计够用196年。
此外，世界上还有大量的煤层气可供利用。
用天然气合成石油的技术己进入工业化阶段，按照目前掌握的探明储量加潜在储量又可以得到上千亿吨的合成石油，而且合成石油的质量远高于天然石油，为生产清洁汽油、柴油提供了十分喜人的前景。
3世界炼油工业为进入21世纪采取的重大举措
90年代以来，世界各国特别是发达国家的炼油工业为迎接21世纪的到来，已经或正在采取的重大举措有以下6项：
（1）兼并、联合、重组，充分发挥优势，增强竞争实力
兼并联合重组是经济全球化发展的结果。
由于经济全球化加剧了行业的竞争，迫使大跨国公司通过扩大经营规模，组成更强大的集团，增加竞争力，占据更多的国际市场份额。
就石油（含炼油和石油化工）行业而言，90年代特别是近几年来，兼并、联合、重组事件有几十起之多。
特别值得注意且影响重大的有以下两起：
一起是英国石油公司与美国阿莫科公司1998年11月宣布合并，组成BP-Amoco公司，与She11和Exxon公司并列，成为世界石油三巨头之一。
BP-Amoco公司在美国的炼油能力为70Mt/a，在世界各地为135Mt/a，石油化工年生产能力为22.40Mt，加油站27300个，遍布世界各地，成为美国最大的汽油零售商，占有美国14％的汽油市场。
1999年4月1日，BP-Amoco公司又兼并美国Arco公司，竞争实力又进一步加强。
另一起是埃克森公司和美孚石油公司1998年12月1日宣布合并，组成了目前世界上最大的能源公司桬xxon-Mobil公司。
埃克森公司在17个国家有31座炼油厂，总加工能力达200Mt/a；
在24个国家有56座石油化工厂，石油化工产品销售量17.30Mt/a，年销售收入140亿美元。
美孚公司在12个国家有19座炼油厂，总加工能力100Mt/a；
在10个国家有19座石油化工厂，石化产品销售量4.0Mt/a，年销售收入35亿美元。
（2）炼油化工一体化，优化资源配置，提高经济效益
据介绍，目前美国炼油业的利润率为2％，勘探开发业为10％～12％，石油化工业为18％～20％。
实现炼油化工一体化的好处主要是，优化原料配置，炼厂的石脑油直供裂解装置，裂解汽油直接用作汽油调合组分，减少了中间商的营销费用；
减少了库存和贮运费用；
水、电、汽、风等共用，一个管理部门，减少了公用工程和管理费用，减少了公用工程系统的投资；
确保化工厂原料供应和副产品的出路，不受市场需求和价格波动的影响；
石化产品市场需求增长势头远高于石油产品，石化产品价格攀升，炼油化工一体化，可以使炼油厂25％的油品变成价格较高的石化产品，资金回报率可以提高2％～5％。
美国七大石油公司在美国墨西哥湾地区有9座炼油化工一体化联合企业，年增效益都在5000万美元以上。
目前在建的炼油化工一体化大型联合企业是，德国巴斯夫公司与比利时石油公司在美国得克萨斯州阿瑟港合资的世界级企业。
这个一体化企业的主要装置是：
9000kt/a炼油，817.2kt/a乙烯，908kt/a苯乙烯，953.4kt/a聚丙烯，363.2kt/a聚乙烯，499.4kt/a聚苯乙烯，预计2001年投产。
（3）发展深度加工，优化资源利用，提高资源利用率
发展深度加工主要是发展渣油加工，提高轻油收率，多出轻油、少出渣油，其次是用好废油和石油焦，提高原油资源利用率，提高炼油厂的经济效益。
1999年初，全球共有渣油加工装置近600套，加工能力达735Mt/a。
90年代以来共增加加工能力225Mt，其中1997?
999年的三年间新增能力75Mt。
其原因主要是炼厂加工的廉价重质原油越来越多，特别是西半球，与此同时，全球大部分市场燃料油需求量持续下降，运输燃料和石油化工原料的需求量各地区都在增加。
这种趋势将持续到21世纪。
①热加工装置：
目前全世界渣油热加工装置能力为429Mt/a，其中裂化/减粘装置能力为218.1Mt/a，焦化装置能力为210.9
Mt/a。
延迟焦化是渣油加工的主力装置。
目前全球延迟焦化装置加工能力为195Mt/a，今后还会继续增长。
②渣油催化裂化装置：
目前全世界渣油催化裂化装置能力为148.75Mt/a，今后仍会继续增长。
③渣油加氢装置：
目前全世界渣油加氢装置能力为133.8Mt/a，其中固定床加氢装置能力112.5Mt/a，沸腾床为20.80Mt/a，悬浮床为0.50Mt/a。
今后固定床和沸腾床加氢装置能力会继续增长，技术上向提高脱金属、脱硫、残炭转化率的方向发展，主要是为催化裂化和加氢裂化装置提供优质原料。
一个值得重视和注意的发展动向是，渣油／石油焦／废油气化、发电、制氢、联产蒸汽的技术正在推广应用。
其价值在于把炼厂的低值产品变为炼厂急需的氢气、蒸汽和电力。
目前在美国、日本、新加坡、意大利、法国、荷兰己建和在建的装置共11套。
（4）采用清洁技术，生产清洁油品，减少三废排放
面向21世纪，炼油厂面临的问题是，不能再用有毒、有害、有碍人体健康的酸碱等辅助原材料，更重要的是要减少汽油的硫、烯烃、芳烃含量和柴油的硫、芳烃含量，生产清洁汽油和清洁柴油。
目前已经成熟和正在开发的技术有：
生产清洁汽油的选择性加氢技术，生产清洁汽油的吸附脱硫技术，生产清洁柴油的深度加氢技术，生产清洁航煤的临氢脱硫醇技术，生产清洁汽油的固体酸烷基化技术，生产清洁汽油、航空煤油、清洁柴油的加氢裂化技术等等。
（5）采用生物技术，生产清洁油品，降低生产成本
开发和利用生物技术，生产清洁油品，始于本世纪80年代。
到目前为止，己经和正在进行的技术开发工作包括生物脱硫、生物脱氮、生物脱重金属、生物减粘、生物制氢等。
其中，柴油生物脱硫技术开发工作进展最快。
柴油生物脱硫与加氢脱硫相比，最大的优点是在装置加工能力相同的情况下，投资节省50％，操作费用节省20％。
在技术上，柴油生物脱硫用于催化轻循环油脱硫时的优势在于，催化轻柴油中的二苯并噻吩（DBT）化合物难以加氢脱除，而且消耗大量氢气，而生物脱硫不仅容易脱除（特别是4，6-二甲基二苯并噻吩），且不消耗氢气。
世界上第一套柴油生物脱硫装置建在美国阿拉斯加州的Valdez炼油厂，加工能力250kt/a，生产清洁柴油，副产4.540
kt/a羟基联苯亚磺酸盐，2001年投产。
（6）采用合成技术，生产清洁油品，满足未来需求
合成油最重要的优点是不含硫、氮、镍、钒杂质和芳烃等非理想组分，属于清洁燃料，完全符合现代发动机的严格要求。
天然气转化生产合成燃料的技术开发工作，1997年取得了突破性进展，第一次能在国际市场与天然石油相竞争。
埃克森公司开发的AGC-21合成油技术，是天然气通过流化床反应器，催化转为合成气（H2＋CO），合成气通过悬浮床反应器催化转化为正构烷烃，最后通过固定床加氢异构化转化为合成油。
重大突破是开发了三种新催化剂，能够得到最大收率的柴油和航空煤油，或石脑油和催化裂化原料油。
这种合成油能与每桶20美元的美国西得克萨斯中质原油竞争。
壳牌公司开发的SMDS合成油技术，是天然气氧化生产合成气（H2＋CO），采用费-托合成工艺把合成气转化为大分子重质烷烃，最后通过加氢裂化把含蜡的大分子烷烃转化为中馏分油。
如果合成油生产厂达到最佳经济规模50000桶／d（2500
kt/a），就可以与每桶15～20美元的原油进行竞争。
上述两种工艺都包括三个步骤。
取消第三步合成柴油的新工艺已经开发成功，目前正在准备建设工业生产装置。
采用膜技术生产合成气的新工艺正在进行之中，并己取得进展，估计合成气的生产成本可降低30％～50％，5年以后建设工业生产装置。
这两项新技术在工业上应用，将使合成油的成本大大下降，可以与低于15美元／桶的原油进行竞争。
4我国炼油工业21世纪可持续发展的战略思考
4.150年的辉煌成就
我国炼油工业基本上是依靠自己的技术发展起来的。
50年来，随着国民经济增长和社会发展的需要，在稳步提高炼油能力的同时，重点发展深度加工、降低能源消耗、提高产品质量、更新工艺装备、推广先进控制技术，积极开展“三废”治理和综合利用工作，炼油综合技术水平上了一个新台阶。
到1997年底，我国原油一次加工能力己达227Mt/a，居世界第四位;
原油加工能力在5.00Mt/a以上的大型炼厂已有23座，最大的达9.50Mt/a；
催化裂化装置能力达76.00Mt/a，催化重整装置能力13.00Mt/a，加氢裂化装置能力达11.10Mt/a，焦化装置能力16.00Mt/a，加氢精制装置能力19.00Mt/a，润滑油生产能力3.60Mt/a，基本上可以满足加工国产原油和部分进口原油的需要。
1997年我国实际加工原油153.73Mt，生产汽、煤、柴、润四大类油品86.35Mt。
除此之外，还生产溶剂油、石蜡、液化石油气、石油沥青、石油焦和燃料油等多种石油产品，除为调剂市场品种需求变化而进口少量油品外，基本能够满足国内市场需求，还有一些产品出口。
4.221世纪任重道远
1997年我国生产原油160Mt，居世界第5位。
随着我国国民经济的快速发展，近十年来，我国石油消费量年均递增5％以上，而同期我国石油产量年均递增1．8％，因此炼厂进口原油加工量逐年增长。
1990年我国进口原油2.924Mt，1997年己达35.47Mt，预计今后还将继续增长。
目前我国炼油装置利用率不到70％，因此原油加工能力严重过剩。
另一方面，我国轻质油品平均收率只有60％左右，重油产率高达24％，商品重油达18．9％，与发达国家差距很大。
目前我国石油产品档次较低，油品质量和规格都难以适应日趋严格的环保要求，与国际先进水平有较大差距。
我国汽油烯烃含量和含硫量都比较高，1997年我国90号以上汽油只占车用汽油的77％，70号汽油占23％（1998年己降至10％）。
我国柴油安定性差，十六烷值低，含硫量高，柴油一级品以上的比例只占73％。
柴汽比低，不能适应我国市场需求是突出问题，1997年生产柴汽比1.40，消费柴汽比是1.54，因此不得不进口大量柴油。
我国润滑油生产能力居世界第三位，但产品档次不高，缺少很高和超高粘度指数基础油，添加剂平均加入量只有3.1％，缺少复合添加剂，中高档润滑油加剂量比发达国家多10％～20％，多级油比例只有9％，大路货比例很大。
我国道路沥青标准低、质量差、品种不对路。
1997年我国消耗道路沥青约3200kt，国产2438kt，占总消耗量的76.2％，近四分之一依赖进口。
在国产的2438kt道路沥青中，重交通道路沥青为465
kt，仅占19.08％，绝大部分是低档次的普通道路沥青，只能用于铺筑三级公路，1997年进口高等道路沥青为760kt，1998年1-8月份进口400kt。
除此之外，目前我国炼油工业还存在能耗物耗高，加工损失大，劳动生产率低，经济效益差等问题，难以适应今后我国经济快速增长的需求，特别是如果2000年我国加入世贸组织（WTO），多数炼油企业都难以与跨国石油公司竞争和抗衡，如不加大改革的力度，今后我国炼油工业就难以生存和发展。
4.3由炼油大国向炼油强国转变的战略思考
目前，我国原油一次加工能力居世界第四位，世界各国用于工业生产的炼油技术我国都有，我国自己开发的主要炼油技术，如催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢精制等都己达到了当代世界先进水平。
毫无疑问，我国是当代世界炼油大国。
但是，就油品的品种和质量而言，与国际先进水平相比差距很大，既不能满足我国国民经济发展的需要，又不能在国内市场上与国际大跨国公司抗衡。
因此，面向21世纪，我国要由世界炼油大国变为世界炼油强国,发展战略必须进行调整。
调整我国炼油工业的发展战略，必须认真考虑以下情况：
①我油资源相对不足，煤炭资源丰富。
我国的石油资源主要用于生产国民经济各部门所需的汽油、煤油、柴油和润滑油。
我国天然气资源不能提供大量乙烷，因此，我国石化工业还需要炼油厂提供化工轻油（石脑油和直馏柴油）。
我国火力发电主要用煤炭作燃料，不需要依靠燃料油。
这种情况与世界上好多国家不同。
②我国国产原油多为低硫含蜡重质原油，直馏汽、煤、柴油轻组分较少。
可是，大部分直馏汽油和柴油还要用作化工轻油。
因此，我国汽油和柴油的调合组分中二次加工油特别是催化汽油和催化柴油组分较大。
③目前我国炼油厂的装置构成是：
催化裂化占33.4％，焦化占6.8％，重整占5.6％，加氢裂化占4.9％，加氢精制和加氢处理占8.2％。
我国实际消耗的柴汽比为1.54。
催化裂化是主要生产汽油的装置。
以催化裂化为主要装置的炼油厂实际上是汽油型炼厂。
目前我国炼油厂的装置构成，决定了目前我国实际生产的汽柴油质量不可能好，柴汽比不可能高。
④我国生产润滑油基础油的原料较好，主要是大庆原油。
但我国基础油生产工艺主要是传统的溶剂抽提＋溶剂脱蜡＋加氢补充精制和白土精制。
这种工艺只能生产第Ⅰ类基础油，不能生产第Ⅱ和第Ⅲ类基础油。
⑤我国国产原油大多数属低硫石蜡基和含硫中间基原油，不适于生产道路沥青，特别是高等级道路沥青。
我国陆上只有辽河欢喜岭原油和新疆九区原油、海上只有渤海绥中36-1原油属环烷基原油，比较适于生产道路沥青，但其资源有限。
鉴于上述情况，要使我国炼油工业满足国民经济发展对石油产品的需求，能与国际大跨国公司进行竞争，必须从实际出发，进行战略调整。
今后我国炼油工业的发展战略应该是：
控制加工总量，提高产品质量，调整产品结构。
具体措施有以下6条：
（1）至少在“十五”期间不再扩大原油一次加工能力，不再扩大催化裂化装置能力。
催化裂化在炼厂起有重要作用，不仅生产汽油和柴油组分而且还生产烷基化、醚化和石油化工所用的原料烯烃。
但是，催化裂化（特别是用含硫原料油）所生产的汽油硫和烯烃含量都比较高。
催化柴油特别是重催柴油不仅含硫量高，而且十六烷值低（重催柴油十六烷值只有20左右），不经过加氢精制就不能使用。
（2）适当扩大加氢裂化能力，用深拔的减压瓦斯油和催化循环油作原料，生产重整原料油、航空煤油、优质柴
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