油品质量升级的影响及应对措施

油品质量升级的影响及应对措施2013年12月齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容据2012年《中国环境状况公报》中的数据显示，2012年，全国化学需氧量排放总量2423.7万吨；氨氮排放总量253.6万吨；二氧化硫排放总量2117.6万吨；氮氧化物排放总量2337.8万吨，早在2009年中国已经取代美国成为全球最大的二氧化硫和二氧化碳排放国。按照《“十二五”节能减排综合性工作方案》、《国家环境保护“十二五”规划》和《节能减排“十二五”规划》的要求，在“十二五”期间，政府将采取强制措施降低污染物排放。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容2012年，地级以上城市环境空气质量达标（达到或优于二级标准）城市比例为91.4%；2012年，地级以上城市环境空气中二氧化硫年均浓度达到或优于二级标准的城市占98.8%；2012年，地级以上城市环境空气中二氧化氮年均浓度均达到二级标准，其中达到一级标准的城市占86.8%齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容从从2012年，全国废气主要污染物排放量情况来看，机动车排放的氮氧化物占到总排放量的1/4还要多。PM2.5，对于近几年连续出现的雾霾天气，PM2.5成为雾霾的元凶。而PM2.5的主要构成是VOC。据齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容从22012年《中国机动车污染防治年报》数据显示，2012年，全国机动车排放污染物共计：4607.9万吨。其中氮氧化物637.5万吨，碳氢化合物441.3万吨，一氧化碳3467.1万吨，颗粒物（PM）62.1万吨。汽车成为我国大气污染物的主要贡献者，其排放的氮氧化物和颗粒物已经占到总量的90%；碳氢化合物和一氧化碳超过70%。按按照燃料分类，柴油车的氮氧化物排放量占到汽车总排放量的70%；颗粒物占到90%。而汽油车正好相反，其一氧化碳和碳氢化合物占到机动车排放总量的70%。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容从截止至2012年6月底，全国机动车保有量约2.17亿辆。其中私家车比例已经超过7成。我国的国情与发达国家有很大不同。我国的机动车保有量与实际使用量之比几乎达到1:1，而在发达国家，远远低于这个数字。如纽约约为6:1，日本东京约为5:2。2012年国家针对机动车尾气污染情况，起草并印发《关于加强机动车污染防治工作推进大气PM2.5治理进程的指导意见》等规范性文件，机动车减排治霾将是一个持久的过程。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ欧II欧III欧IVω(硫)/(μg·g－1)≤500.0≤150≤50.0≤500.0≤150.0≤50.0φ(烯烃)/%≤35.0≤30.0≤25.0≤18.0≤18.0≤10.0ω(芳烃)/%≤40.0≤40.0≤35.0≤45.0≤42.0≤35.0ω(苯)/%≤2.5≤1.0≤1.0≤2.0≤1.0≤1.0ω(氧)/%≤2.7≤2.7≤1.0≤2.7≤2.7≤2.7GB17930－2006类别K下表是国标汽油质量标准（仅包含部分质量指标）齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的原因及内容K下表是国标柴油质量标准（仅包含部分质量指标）国II国III国IV十六烷值≮49≮49≮51十六烷指数≮46≮46≮46密度(20℃)/kg.m-3816~856810~845820~845多环芳烃w%无规定≯11≯1195%馏出温度℃≯370≯365≯365硫含量w%0.050.0350.005齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从我国的汽、柴油质量指标的制定基本上都是按照欧洲的燃油质量标准为基础。虽然进行少许适应性的修改，但是由于装置结构不同，造成油品质量升级难度大于国外。据统计汽油中的硫含量90%以上来自于催化汽油。欧美各国加工的轻质原油多,直馏汽油组分多,为实现汽油无铅化和高标号,建设重整装置多,重油主要生产燃料油;日本一直依赖进口原油,加工原油硫含量高,建设加氢装置多。我国炼油工业主要是以国产重质低硫原油发展起来的,加工的原油轻质馏分少,直馏汽油组分少;为提高轻油收率,实行重油(蜡油与渣油)以催化裂化为主深加工;同时为满足乙烯生产,导致高辛烷值组分生产原料缺乏;致使催化裂化汽油多,汽油调合组分催化汽油比例高,因此,降硫的难度要高于国外。而齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同国家和地区催化重整催化裂化加氢裂化加氢处理催化裂化/催化重整美国17.6133.188.7873.511.88加拿大1625.3110.9853.251.58英国14.4323.151.9163.121.6法国12.420.30.8361.741.64日本13.0718.853.7387.831.44德国14.5514.888.0982.161.02意大利10.5613.2912.5447.71.26韩国7.877.264.6638.970.92新加坡8.35.167.3241.210.62世界11.4816.875.547.771.47中石化6.5326.649.3529.484.082008年主要国家和地区二次加工装置能力占一次能力的比例齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从从表中可以看出,除美国催化裂化所占比例高于30%外,其他都低于25%。中国石化2006年催化裂化能力比例已降到30%以下,为26.6%。但中国炼油企业催化重整比例明显偏低低。从催化裂化与催化重整能力比例来看,除了中国台湾地区为2.2外,其他都低于2,而中国石化则为4。尽管十一五!期间新建一批规模较大的重整装置,但大多都用来生产芳烃,因此炼厂汽油调合组分中仍以催化汽油为主。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从欧洲汽油调合组分中催化裂化汽油占32%,催化重整汽油占45%,异构化油和烷基化油占17%;美国汽油调合组分中催化裂化汽油占38%,催化重整汽油占24%,异构化油和烷基化油占19%;中国石化汽油调合组分中催化裂化汽油占73.2%,催化重整汽油仅为16.1%,烷基化汽油占0.6%,MTBE占3%,其他汽油约占7%,我国的汽油池中催化裂化汽油是汽油调合组分中主要部分,因此我国炼油企业汽油质量升级要比国外艰难得多。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从从柴油组成来看,我国柴油组分中催化柴油比例较高。以中国石化为例,目前柴油组分中催化柴油约占17%左右。为了汽油质量升级采取的催化裂化降烯烃措施,使得催化柴油的十六烷值进一步降低(约20-25);而生产优质柴油的加氢裂化装置能力比例低,一部分加氢裂化装置用于生产化工轻油,再加上轻柴油没有按照用途分类,整体柴油升级难度很大。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从同时加工原油进一步劣质化,增加了油品质量升级的难度。根据BP世界能源统计,2004年全球石油探明储量(剩余可采储量)为11890亿桶(1622亿吨),其中硫含量大于1.5%的高硫原油约占70%,主要分布在中东、美洲和远东地区。其中中东地区90%都是高硫原油。我国早就从产油国过渡为原油进口大国，至2009年我国原油进口原油依存度已经超过50%。预计至2020年，我国进口原油依存度将超过2/3。而且国内受制于政治和经济因素，采购的原油性质差。这也是制约我国油品质量升级的一个重要因素齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从近年来国际原油价格上扬,高硫与低硫原油之间、重质与轻质原油之间、含酸与不含酸原油之间的价差也随之拉大。目前炼油企业原油成本占到总成本的90%以上,对外依存度的上升和过高的油价迫使炼油厂采购加工资源较丰富且价格较低的高硫、高酸重质原油,以降低炼油成本。2006年我国进口原油中高硫原油为4795万吨,到2001年已增加到1.347亿吨,占到进口原油总量的53.9%。油品质量升级重点要求降低产品硫含量,而加工的原油硫含量越来越高,从而加大了产品质量升级的难度。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从随着石化工业的迅速发展,化工原料的需求也迅速增长。与国外不同的是,国外化工原料相当部分为天然气,而我国几乎100%为石脑油及重质原料。2010年乙烯原料中天然气所占比例北美为65%,中东为78%,西欧为35%,亚洲为8%,而我国基本上都是石脑油为主的重质原料,中国石化乙烯原料中包括炼厂轻烃在内轻质组分比例仅为5%左右。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从由于国内化工市场需求的进一步增加,我国的乙烯和芳烃生产能力将以更快的速度增长，2007年我国乙烯生产能力达988.5万吨/年,到2010年乙烯生产能力达到1511万吨/年,跃居世界第二。在乙烯和对二甲苯能力快速增长的拉动下,化工轻油的需求量达到6800万吨/年左右,年均增长17.6%由于我国的化工原料绝大部分来自炼厂,我国炼油业不仅要满足运输用燃料的发展需要,还要保证化工原料的需要。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从从我国汽油质量的现状和国际油品质量的发展来看,对于MTBE和添加锰剂的限制将会越来越严格。随着汽油质量指标进一步升级，要保证汽油的辛烷值必须调合更多的高辛烷值组分重整生成油,也需要更多的石脑油,而我国化工行业的快速发展,使化工原料需求量剧增,不仅影响汽油总产量,也影响高标号汽油比例。高辛烷值组分缺少进一步增加了质量升级的难度。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从油品质量升级增加了炼厂能耗,加大了节能减排难度。我国从十一五规划开始，提出了节能降耗和污染减排的目标,节能减排成为企业主要的考核指标。而由于油品质量升级延长了加工链,需要改扩建加氢精制装置,提高加氢装置的苛刻度,增加氢气消耗,提高制氢装置的开工负荷,这这些措施都将使炼厂能耗增加。初步估计仅由于车用汽柴油质量升级,吨油平均能耗将增加2~3个单位以上。可见,油品质量升级将加大炼油企业节能减排的难度。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从为了进一步减少二氧化碳排放,同时减少对石油资源的依赖,世界各国加大了对生物燃料的研究。目前汽油主要是调入乙醇,各国乙醇调入比例不一样,目前最高的一般为10%(我国调合比例即为10%)。由于添加乙醇组分,对炼厂生产的汽油组分的构成提出了更高的要求。由于乙醇含氧量高，限制了含氧组分如MTBE和醚化汽油的调和比例。另外调乙醇汽油的汽油组分蒸气压要低于普通汽油，一些轻组分(主要是C5及以下)也不能调入,或者调合比例下降,从而减少了汽油可调合组分的数量。齐鲁分公司胜利炼油厂油品质量升级的主要矛盾从同从油品清洁化加大了资本投入,加工成本增加。油品清洁化,从目前的技术路线来看,油品升级主要是采用加氢技术。汽油质量升级需要对催化原料加氢或对催化汽油加氢,从而增加了氢耗,也增加了能耗。此外,不管采取催化原料加氢还是催化汽油加氢,都不可避免地造成辛烷值降低,这些因素造成炼厂成本增加、效益降低。车用柴油质量升级,主要是通过柴油加氢来实现。目前柴油加氢精制脱硫率为95%左右,如果达到的国四硫含量要求(50ppm),加氢精制脱硫率需要达到99%;而要生产国五硫含量标准的车用柴油(10ppm),加氢精制脱硫率要达到99.9%以上;如果再考虑提高十六烷值的问题,则需要提高加氢的反应温度,降低空速。这些都会大大增加能耗和氢耗。虽然油品质量升级会调整汽柴油定价，但是对于大部分炼油厂而言。效益都会出现下滑。齐鲁分公司胜利炼油厂催化裂化应对油品升级的主要措施从同从从从油品质量升级的要求来看，对于炼油厂油品贡献最大的催化裂化装置采取的措施主要分为两类:一是对催化裂化原料进行加氢处理,二是对催化汽柴油进行加氢处理。从发展的眼光来看，随着加工原油硫含量提高、装置规模的增大，产品质量要求越来越严格。炼油企业都应该考虑建设催化裂化原料加氢处理装置;同时考虑建设催化汽油加氢处理装置降低