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炼油化工一体化（Refinery－chemicalintegration）•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第一阶段（起始阶段）第二阶段（成熟阶段）第三阶段（未来发展阶段）炼化一体化发展过程中的第一阶段（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80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。上世纪70年代美国第一代炼化一体化•美国1979年底已经有60％左右的乙烯厂由石油公司经营，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情况（1979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1760昌纳维尤烯烃厂石脑油64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C2C3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炼化一体化企业的原料、产品和副产品通过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1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”2总流程优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。包括氢气，高辛烷组份和芳烃的互供等4储运系统一体化5公用工程系统一体化，炼油和化工的公用工程不必要单独设置，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。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17.5614.6810.7260.0662.467.149.5112.1611.059.748.859.533.121.911.56010203040506070轻柴油石脑油加氢尾油轻烃其它200320042005加氢焦化石脑油作乙烯裂解原料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13－18％左右的焦化石脑油，是一种乙烯裂解好原料。项目C4C5C6C7C8C9C10C11ΣNP1.074.236.058.418.678.496.551.5044.97IP1.883.523.834.592.863.123.1221.11N0.532.805.827.923.004.404.4024.47O0.700.70A1.074.282.910.490.498.75焦化石脑油裂解模拟计算结果（％m）项目COT＝835℃S/HC=0.6氢气0.91甲烷14.85乙烯28.83乙烷4.04丙烯13.09丙烷0.44丁二烯4.35丁烯2.9丁烷0.05C5＋11.44苯8.65甲苯4.47二甲苯1.95C9A＋1.59当COT835℃时，乙烯单程收率28.83%加氢裂化尾油(HVGO或HCR)是一种良好的乙烯裂解项目上海石化扬子石化齐鲁石化密度(20℃)0.82440.79390.8487BMCI10.67.6618.05含氢量％14.6314.2614.0馏程℃202-562202-405213-500族组成％mP68.971.534.2N25.425.159.4A5.53.46.3芳烃环数0.200.1裂解温度℃800800800乙烯收率％m28.4830.5425.87丙烯收率％m16.3516.6914.43三烯总收率％m51.0053.2645.94一体化可极大地提高炼油和石化企业的经济效益•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30－45美元，再加上乙烯原料优化所产生的效益20－80美元/t，乙烯总成本可节省50－125美元/t。•ＥＸＸＯＮ认为经济效益来源于：①节省大量原料和产品的运费②烯烃、芳烃高度综合利用带来的效益③各种固定费用的降低④节省投资，尤其是储运系统的投资⑤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⑥原料优化所产生的效益一体化对炼油还是化工起到一种双赢的作用！•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，辛烷值的循环提高炼厂的辛烷值低组分－－焦化汽油等是炼厂中较难处理的一些组份。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）第二代一体化四个特点：集群化大型化一体化园区化•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800-1000万吨/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:炼油加工量1000万吨/a的炼厂可为产能100万吨/a乙烯提供充分的乙烯原料，也就是原油乙烯比在10：1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，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“东方的墨西哥湾”1980年美国墨西哥湾石油化工分布（共66个大型石化厂）美国乙烯工业布局中国乙烯工业分布杭州湾区域石油经济区天然气门站物料管道SCIP上海石化LNG门站输油管道高桥石化吴泾化工东海凹陷大小洋山上海国际深水港册子岛镇海石化第三代炼化一体化阶段（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上，目前它正处于发展的前期准备阶段和部分推广阶段•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•在石化部分以甲醇为原料制备乙烯（MTO）、丙烯（MTP）及甲醇醚类衍生物（ＭＴＢＥ／ＴＡＭＥ及二甲醚等），推广煤制氢及生物乙醇制乙烯等技术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（二）抓好炼化一体化格局下的轻油资源的优化配置（三）能源安全问题引发了我国替代能源开发的热潮（四）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（一）原油资源劣质化趋势下对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BMCIAGO47.9045.9443.28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（BureauofMinesCorrelationIndex）劣质化对乙烯生产能耗、双烯收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83345.4285145.1784044.742#乙烯65645.2067944.9373943.53合计68445.2370944.9875843.75能耗(kg标油/吨乙烯)中压加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。•在炼化一体化的炼厂中，以生产乙烯原料（尾油）为目的的中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•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，它将C5－C11的全馏分石脑油中的正构烷烃分离出来作为乙烯裂解原料，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）•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（Kt/a）产物常规流程MaxEne流程H28.38.1C1139.2138.5C2=247.3330.0C3=130.5129.8C4+72.658.6苯81.949.8裂解汽油138.287.0LP47.463.7合计865.4865.4•MaxEne装置处理量为300kt/a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•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16％提高到22－23％左右，宽馏分焦化石脑油的潜在产量估计可达1000万吨/a左右，可供3套100万吨乙烯装置的原料项目C4C5C6C7C8C9C10C11合计正构烷烃(n-P)1.074.236.058.418.678.496.551.5044.97异构烷烃(i-P)1.883.5