炼油资源综合利用及其产业进展试探.docx
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炼油资源综合利用及其产业进展试探
炼油资源综合利用及其产业进展试探
文志成
（中石化长岭分公司）
1前言
进入21世纪的石化工业面临庞大挑战和诸多机缘。
可否抓住世界第三次石化产业重组的重大机缘，充分发挥现有产业优势，利用万万吨级炼油改、扩建项目资源，加速打造石化产业链，形成石化产业集聚效应，对于贯彻落实“建设大长岭、进展大长岭、构建和谐长岭”，提高企业综合竞争实力，维持经济稳固进展，具有重要战略意义。
2资源化工利用现状
长炼于1971年5月建成投产，建成初期仅有常减压、催化裂化等四套炼油装置，原油加工能力250万t/a。
经扩建后形成了原油加工能力500万t/a。
“十一五”末为落实国家“中部掘起”重大进展战略，结合原油劣质化及油品质量升级需要，将原油年加工能力改、扩建到1150万t/a。
长炼40年的进展可归纳为三个阶段：
一是1971年～1990年，原油加工能力为250万t/a，优化炼油生产、改良油品质量阶段；二是1990年～2008年，原油加工能力500万t/a，利用炼厂资源、适度进展化工产业阶段；三是2008年至今，原油年加工能力扩大到1150万t/a，充分利用炼厂资源、进展特色化工产业阶段。
事实上长炼进展化工产业，起步阶段的进展能够追朔到上世纪八十年代末。
这一阶段建成的化工装置有两大类别：
第一大类别是围绕炼厂资源：
MTBE装置、小PP装置、甲醇装置、大PP装置、偏三甲苯分离装置、编织袋生产线、无纺布生产线、戊烷油分离装置、醋酸酯等。
第二大类别是围绕炼厂市场：
原油脱盐剂、破乳剂、钝化剂、抑焦剂、油浆阻垢剂、脱硫及硫醇系列催化剂及活化剂、增产丙烯助剂及脱氯剂等。
这一进展阶段的经验、成绩及不足：
⑴经验及成绩：
①利用自身资源，延伸产业链进行了尝试。
②起点高，以引进吸收技术与自主开发技术相结合的模式进展化工产业。
③形成了必然规模，且有较好的经济效益和较大的影响力。
⑵不足：
①向下游延伸，向化工行业进展整体思路不清楚，缺乏一套完整的战略进展计划（专门是化工专业人材的培育）。
在进展项目问题上也是“零打坏敲”，没有坚持。
②受区域制约，影响了进展速度及进程。
③资源没有充分利用、经济效益没有挖掘出来。
3 大炼油资源状况与进展特色化工优势
资源有待挖掘利用、公用工程的丰裕及长炼工业园的建设，为长岭地域延伸石化产业链、进展特色化工产业构成了“铁三角”。
再加上第一阶段的经验积累，为企业走向社会，参与市场竞争增加了“砝码”。
资源品种及数量
按照大炼油项目实施整体进度安排，资源情形依照三个时刻段及工况考虑：
2010年原油加工量500万t/a，2011年起原油加工量逐年增加到800万t/a，计划2015年达到1000万吨。
各时刻段资源状况见表1：
表1 不同加工量资源状况
500万t/a
800万t/a
1000万t/a
丙烷/万
（未利用）
丙烯/万
（全部利用）
正丁烷/万
（即将利用）
异丁烷/万
（未利用）
异丁烯/万
（全部利用）
正丁烯/万
（部分利用）
苯/万
（未利用）
甲苯/万
（未利用）
二甲苯/万
（未利用）
重芳烃/万
（部分利用）
硫磺/万
（未利用）
催化油浆/万
10（即将利用）
10
进展特色化工优势
3.2.1土地优势
省、市、区政府超级重视，与云溪区签定了《合作共建长岭工业分园的框架协议》，云溪区已完成了工业园慨念性设计和首期万平方千米的控制性详规。
申报了项目用地手续。
2009年8月20日市人民政府下发了还建区农用地转用、土地利用审批单，申请转用、利用土地面积公顷。
2009年9月8日，省人民政府下发了长炼工业园第一期295亩项目用地正式批文（湖南省人民政府农用地转用、土地征收审批单，[2009]政国土字第1014号）。
云溪区政府成立了长岭工业园建设指挥部和长岭工业园开发建设有限公司，具体负责长岭工业分园的建设和管理。
项目用地征地拆迁、园区路网基础设施建设、园内300亩项目土地平整工程大体完成，已有凯美特气体等多家企业入驻工业园。
3.2.2公用工程利用优势
长岭地域公用工程与炼厂同步建设、同步投用、也同步进展。
且目前有必然丰裕能力可供进展特色化工，供给及丰裕能力见下表2。
表2 公用工程丰裕能力
项目
1000万t/a
供给总量
1000万t/a需用量
余量
变电站/kW
200160
133245
66915
工业用水
循环水/
46900
27758
12670
新鲜水/
5800
2327
3473
除盐水/
500
除氧水/
250
污水厂/
1420
600
842
燃料气/万
0
工业蒸汽/
326
工业风/
952
氮气/
4800
4617
183
4当前实施的项目
大炼油项目已经全面投产，目前围绕资源，延伸产业链第二阶段工作已启动。
而且有些工作已初见成效。
六大产业平台、十一条产业链的实施取得了冲破性进展。
沥青产业平台
拟建20万t/a催化油浆生产道路沥清装置。
本装置采用催化油浆经改性处置后与减压渣油调合生产70＃道路沥青工艺线路。
该技术是公司自主开发，具有自主知识产权，2006年已完成了小试放大研究，目前已完成20万t/a可行性研究报告。
总投资7919万元，其中建设投资7016万元，年销售收入52151万元，年生产本钱50250万元，利润1820万元；税前内部收益率%，税前投资回收期年（含建设期）。
顺酐产业链
万t/a正丁烷氧化制顺酐装置
本顺酐项目将闽粤两省作为主要目标市场，运距短，销售优势明显。
目前广东省无顺酐产能，仅UPR对顺酐需求量就达到了万吨以上。
次要目标市场：
江浙两省目前顺酐需求量约为16万吨，2008年江浙两省顺酐产量为万吨，有缺口万吨，估计2011年江浙两省顺酐产能将达到万吨，2011年江浙两省仅UPR对顺酐消费量为万吨，估计仅UPR对顺酐缺口就有万吨。
本装置采用正丁烷法溶剂吸下班艺线路，引进意大利Conser公司先进技术，单台反映器设计能力2万t/a，技术先进，成熟靠得住。
装置整体规模6万t/a，项目总投资59550万元，其中建设投资54400万元，流动资金5150万元；年销售收入63000万元，生产本钱44107万元。
投资利润率%，投资利税率%，内部收益率税前%，税后%，均高于行业平均水平，税前投资回收期年。
4.2.2丁二酸
丁二酸已被美国FDA认定为GRAS（一般以为安全），这使得它能够用于多种用途。
一般以为由丁二酸衍生的最有潜力的产品包括：
γ-丁内酯、己二酸、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、线性脂肪族酯等。
值得一提的是，聚丁二酸丁二醇酯是最重要的衍生物，是国际公认的可完全生物降解聚合物，被美国能源部以为是未来12种最有价值的生物炼制产品之一。
未来我国PBS的年需求量将达到300万吨以上，需消耗丁二酸180万吨，而目前我国丁二酸年生产能力尚不足5万吨，丁二酸的市场增加空间大。
本工业装置拟采用浙江工业大学改良电解法工艺。
4.2.3聚丁二酸丁二醇酯（PBS）
PBS由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成，可用于包装、餐具、一次性医疗用品、农用薄膜、生物医用高分子材料等领域。
PBS与PLA、PHA等降解塑料相较，PBS价钱低廉；与其他生物降解塑料相较，PBS力学性能优良、耐热性能及加工性能好，可在现有塑料加工通用设备上进行各类成形加工。
PBS的合成方式有生物发酵法和化学合成法。
化学合成法可对产品进行分子设计，合成本钱较低，第一在必然的温度下将丁二酸和丁二醇酯化，随后加入催化剂，在高真空下，采用更高的温度进行缩聚反映。
我国清华大学高分子研究、中科院理化技术研究所工程塑料国家工程通过连年研究取得相对分子质量超过20万的PBS，本装置拟采用清华大学熔融缩聚法合成PBS工艺。
固体产品产业平台
拟建2000t/a不溶性硫磺装置。
目前，国内不溶性硫磺年需求量约～万吨，国内“三高”（高分散性、高热稳固性和高含量）不溶性硫磺产品主要依赖入口，近几年入口量都超过1万吨，未来几年，国内全钢子午轮胎产量将继续维持超高速的增加，必将大大带动“三高”不溶性硫磺需求的快速增加。
本装置设计年产不溶性硫磺2000吨，项目总投资1600万元，其中建设投资1400万元，流动资金200万元，年均销售收入3646万元，年均总本钱费用2406万元，年均流转税及附加税金277万元，税前利润962万元，投资利润率60%，财务内部收益率%，投资回收期年（含建设期）。
助剂产品产业平台
本世纪初叶和二十世纪相较，炼厂的内外部环境都发生了专门大转变。
既要适应加工高硫、高金属和高残炭的劣质原油，又要生产符合环保要求的清洁燃料及其它高质量的产品，还要提高经济效益和社会效益。
这需要改良加工工艺，提高催化剂性能，同时也给炼油助剂提出了更高的要求。
通过前几年的进展，长炼的炼油助剂生产初具规模。
目前已形成了常减压、催化裂化及催化重束装置用系列助剂，包括原油脱盐剂、破乳剂、钝化剂、抑焦剂、油浆阻垢剂、脱硫及硫醇系列催化剂及活化剂、增产丙烯助剂及脱氯剂等。
下阶段预备增加品种、扩大规模，并适度拓展领域，提高市场占有率及竞争力。
重点以科技开发公司为技术创新平台，开发加倍适应于二十一世纪炼油工业进展的新品助剂。
如：
多功能复合助剂、多功能油品复配添加剂、沥青橡胶助剂等。
当前正在实施的四大产业平台或产业链项目，采用了四种不同模式的试点：
油浆制沥青项目采用国家投资模式；顺酐产业链采用企业与民营资本合作投资模式；不溶性硫磺项目采用校企合作开发模式；系列助剂采用内部技术创新平台模式。
四种不同模式的试点，为长岭地域此后延伸产业链，进展特色化工奠定了坚实基础。
5产业进展思路与工艺特点
长岭地域进展战略：
做大做精炼油，进展特色化工，建设和谐长岭。
长岭地域产业进展的整体思路：
依托万万吨级炼油资源，以技术创新为核心，以体制、机制创新为重点，进展特色化工产业，形成六大产业平台、十一条产业链。
环氧丙烷产业链
长岭地域产业进展构思见图1。
图1产业发展示意图
碳三烃产业平台
碳三烃产业平台见图2。
图2碳三烃产业平台示用意
5.1.1环氧丙烷产业链
环氧丙烷产业进入了新的进展时期，2010年国内环氧丙烷总产能达1660kt，产量为1270kt，增加%，入口总量为362kt，同比增加%。
由于环境保护的日趋严格，HPPO法将成为环氧丙烷生产最有进展前途的一种工艺。
环氧丙烷下游产业链长，应用领域普遍，下游产业主要有聚醚多元醇、丙二醇及聚氨酯。
聚氨酯在建筑节能市场极为具有进展潜力，我国2010年建筑用聚氨酯材料的消耗量达到了240kt，增加率超过15%。
到2020年中国建筑能耗将是此刻3倍以上。
因此，节能材料将有望成为新材料领域内最具暴发力的子行业。
以碳三烃中丙烯为原料，采用自主开发的HPPO绿色工艺，利用钛硅分子筛催化氧化丙烯合成环氧丙烷，并以环氧丙烷为原料平台，形成相关产业链。
实施计划包括三步：
第一步：
在环氧丙烷中试基础上，建设10万t/a环氧丙烷工业装置，和配套建设25万t/a双氧水装置。
第二步：
建设万t/a碳酸二甲酯装置联产万t/a丙二醇装置。
第三步：
考虑丙二醇单甲醚、聚醚多元醇、聚氨酯等系列高附加值产品开发。
5.1.2 1，3-丙二醇产业链
采用丙烯醛水合氢化法。
此工艺条件缓和，水合技术难度较低，加氢工艺成熟，对设备要求不高，装置投资相对较低。
实施计划包括两步：
第一步：
建设4万t/a的1，3-丙二醇装置，配套建设丙烯氧化制丙烯醛装置。
与顺酐产业链同步考虑，替代市场竞争激烈的1，4-丁二醇产品。
第二步：
建设6万t/a聚对苯二甲酸丙二醇酯装置。
与岳阳市《2009年～2015年岳阳市区重点产业振兴计划》将临港新区定为进展芳烃产业链的计划对接。
5.1.3丙烷脱氢制丙烯
全世界丙烯需求增加速度已超过乙烯，因此开发增产丙烯的各类工艺技术已成为全世界石油化工生产技术中的一个重要进展动向。
二十世纪九十年代开发的丙烷催化脱氢制丙烯新工艺己成为重要的丙烯来源。
丙烷脱氢增产丙烯技术有两大长处：
①一套装置只生产丙烯一种产品，因此能够直接用于生产丙烯衍生物，②装置的生产费用只受制于丙烷的费用；
可是该技术还存在一些缺点，如装置投资大，能耗大等。
沥青产业平台
技术线路选择：
在现有沥青贮存、中转设施和改性沥青、乳化改性沥青生产基础上，拟用催化油浆生产基质沥青，新建沥青装置、高强度沥青混凝土改性添加剂装置。
慢慢将长岭沥青产业建成中南地域最大沥青生产基地，形成沥青产业集群。
沥青产业平台见图3。
图3沥青产业平台示用意
实施计划包括两步：
第一步：
建设20万t/a催化油浆制沥青装置。
第二步：
建设1万t/a高强度沥青混凝土改性添加剂装置。
碳四烃产业平台
技术线路选择：
充分利用碳四烃中正丁烷、正丁烯、异丁烯资源生产顺酐、醋酸酯类、2-丙基庚醇（新型环保增塑剂）、高活性聚异丁烯；MMA；异戊二烯等产品。
并将利用价值较低的异丁烷脱氢转化成利用价值较高的异丁烯组份。
形成顺酐产业链；正丁烯产业链、异丁烯产业链。
碳四烃产业平台见图4。
图4碳四烃产业平台示意图
5.3.1顺酐（MA）产业链
正丁烷法制顺酐工艺的特点是原料价廉，具有很强的竞争优势。
正丁烷法生产MA理论产量为1：
，而苯法为1：
。
正丁烷法吨MA产品消耗～吨正丁烷，而苯法消耗～吨苯。
由于正丁烷的MA理论产量比苯法高许多，降低正丁烷单耗的空间专门大。
实施计划包括四步：
第一步：
建设万t/a顺酐联产丁二酸装置
第二步：
建设1,4-丁二醇装置和PBS装置
第三步：
再建万t/a顺酐联产丁二酸装置
第四步：
开发其他下游产品
5.3.2异丁烷产业链
异丁烷产业链见图5。
图5异丁烷产业链示用意
5.3.3正丁烯产业链
工艺特点：
利用丁烯资源生产2-丙基庚醇，拟采用四川大学开发的“丁烯氢甲酰化”新技术。
该技术属于原子经济反映，具有转化率高、生成醛选择性高、活性催化剂循环利用等特点，同时由于反映工艺简捷、并大量利用温室气体CO2作为原料，因此不仅降低了生产能耗，而且减轻了对环境的污染。
被公以为绿色化工进程的代表。
目前该技术方才在我国取得了冲破，大规模工业化在即。
实施计划包括三步：
第一步：
建设10万t/a乙酸仲丁酯装置、25万t/a碳四烯烃裂解制丙烯装置；
第二步：
建设万t/a戊醇、2－丙基庚醇等合成增塑剂醇类高附加值产品。
第三步：
开发低原料本钱环氧化合物。
5.3.4异丁烯产业链
异丁烯主要用于生产MTBE，现有一套万t/aMTBE工业装置和一套2万t/aMTBE裂解制高纯异丁烯装置。
实施计划包括两步：
第一步：
拟再建一套万t/aMTBE生产装置。
第二步：
建设万t/aMTBE裂解制异丁烯装置和进展异丁烯下游高附加值化工产品，可考虑MMA、异戊醇、聚异丁烯和异戊二烯等。
芳烃产业平台
技术线路选择：
利用重芳烃资源生产均三甲苯。
近期利用甲苯资源生产无氯苯甲醇、苯甲醛产品。
远期可考虑生产聚酯原料对二甲苯。
图6芳烃产业平台示意图
芳烃产业平台见图6。
工艺特点：
均三甲苯生产工艺采用北京化工研究院和北京服装学院联合开发的双溶剂萃取精馏新技术。
该方式工艺特点：
①对重芳烃中潜含的均三甲苯直接制取利用，节省了其它资源。
②与异构化法相较不需用H2,与烷基化法相较不消耗丙烯资源和催化剂。
③生产进程无污染，本钱低。
芳烃生产对二甲苯生产工艺拟采用上海石化研究院开发的PX生产技术。
该院的PX生产技术为国内领先水平。
实施计划包括两步：
第一步：
在现有万t/a偏三甲苯装置基础上，新建一套3000t/a均三甲苯分离装置。
进一步论证甲苯生产无氯苯甲醛、苯甲醇技术可行性。
第二步：
用芳烃生产对二甲苯，与岳阳市《2009年～2015年岳阳市区重点产业振兴计划》将临港新区定为进展芳烃产业链的计划统筹考虑。
固体产品产业平台
技术线路选择：
利用聚丙烯、石油焦、普通工业硫磺等资源，生产高性能无纺布、不溶性硫磺、叔十二烷基硫醇等高附加值产品。
形成石油焦产业链、硫磺产业链和PP产业链。
固体产品产业平台见图7。
5.5.1硫磺产业链
工艺特点：
本工艺拟采用华东理工大学研发的低温熔融技术。
该工艺采用新型萃取剂代替传统的CS2,具有萃取效率高、低毒、非易燃易爆等特性，解决传统工艺因利用CS2而带来的各类不易控制和安全环保
图7固体产品产业平台示用意
等方面的隐患和短处。
且产品的关键指标—热稳固性达到同类入口产品标准。
解决国内IS产品不能用于生产全钢子午线轮胎的局面。
实施计划包括两步：
第一步：
建设2000t/a不溶性硫磺装置。
第二步：
建设1万t/a不溶性硫磺装置，同时开发其他下游产品，包括叔十二烷基硫醇、甲硫醇等。
5.5.2石油焦产业链
工艺特点：
炼厂石油焦其碳含量比木材和煤高得多，用其制造活性炭收率高、比表面大。
另外，石油焦的灰份、挥发份低，生产的活性炭杂质含量低，可用于生产中高级炭，产品质量优良。
因此石油焦基活性炭是未来性价比高、制备工艺简单、应用领域普遍的优质活性炭产品。
下阶段工作：
对石油焦制备高比表面活性炭、纳米碳化颗粒、先进复合材料、电流变智能材料及锂电池负极材料进行调研。
5.5.3 PP产业链
工艺特点：
持续式熔喷非织造布生产技术在我国已经历了近17年的进展进程，应用领域从最初的电池隔板、过滤材料、吸油材料、保暖材料等，扩展到医疗、卫生、保健、防护等领域。
生产技术也从单一的熔喷生产向复合方向进展。
目前我国政府正在制定与欧美标准相当的高标准的手术衣、铺单等的行业标准，若是一旦实施推行，市场需求量将是超级大的。
采取引进德国莱芬豪舍公司出品的设备建设12000t/a聚丙烯熔喷非织造布生产线。
该线可生产高质量的SMMS产品,产品具有高抗静水压和细菌阻隔性能,能知足医疗、卫生等方面高要求产品的需要。
助剂产品产业平台
技术进展：
炼油助剂和炼油催化剂、石油产品添加剂一路，合称为炼油工业中的“三剂”。
虽然其利用量和重要性尚不及后二者，可是近20连年来，随着原油的重质化、劣质化和高质量轻质油品需求量的增加、品质的提高和环保要求的不断严格，在炼油进程中加入助剂，也已相当普遍。
目前已进展了5类：
提高产品质量类助剂、环保类助剂、延长装置动工周期和降低能耗类助剂、改善原料性质和催化剂活性类助剂、改善产品散布类助剂等。
炼油助剂的进展与开发应围绕炼油工艺的转变，增加品种、扩大规模，并适度拓展领域，提高市场占有率及竞争力。
重点以科技开发公司为技术创新二十一世纪炼油工业进展的新品助剂。
如：
多功能复合助剂、多功能油品复配添加剂、沥青橡胶助剂等。
6结束语
目前，全世界炼油行业面对利润空间变小、环保压力增大两大挑战，因此，围绕石油资源的综合利用而提高产品价值普遍受到高度重视。
目前业界做法是：
深挖炼厂资源、增产化工原料、拓展其产业链、提升利润空间。
当前长岭分公司原油加工能力已达到1150万t/a，估计“十三五”期间长岭原油加工能力将达到1600万t/a。
随着原油加工量的提升，将为咱们长岭地域的进展提供了宝贵的机缘。
因此，时不再来，咱们要倍加珍惜这一机缘，开拓创新，同心合力，克服困难，扎扎实实做好长岭地域特色化工产业工作，为建设和谐美好长岭作出应有的奉献。
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