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石油煉製工業

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石油工業的一個重要組成部分,是把原油通過石油煉製過程加工為各種石油產品的工業。包括石油煉廠、石油煉製的研究和設計機構等,石油煉廠中的主要生產裝置通常有:原油蒸餾(常、減壓蒸餾)、熱裂化、催化裂化、加氫裂化、石油焦化、催化重整以及煉廠氣加工、石油產品精製等,主要生產汽油、噴氣燃料、煤油、柴油、燃料油、潤滑油、石油蠟、石油瀝青、石油焦和各種石油化工原料。

1重要性

石油煉製工業和國民經濟的發展十分密切,無論工業、農業、交通運輸和國防建設都離不開石油產品。石油燃料是使用方便、較潔凈、能量利用效率較高的液體燃料。各種高速度、大功率的交通運輸工具和軍用機動設備,如飛機、汽車、內燃機車、拖拉機、坦克、船舶和艦艇,它們的燃料主要都是石油煉製工業提供的。一架波音707飛機飛行1000km要用噴氣燃料6t;一輛4t載重汽車百噸公里耗油約5kg;一輛 4t柴油汽車百噸公里耗柴油約3kg;一標準台拖拉機年耗柴油約4t以上。
處在運動中的機械,都需要一定數量的各種潤滑劑(潤滑油、潤滑脂),以減少機件的磨擦和延長使用壽命。當前,潤滑劑的品種達數百種,絕大多數是由石油煉製工業生產的。

2石油煉製產品用途

石油煉製工業提供的石油化工原料,可用於生產合成纖維、合成橡膠、塑料以及化肥、農藥等。

3世界概況

1984年,世界原油總加工能力約 3.7Gt,煉廠數約 700餘座。年加工量在70Mt以上者有11個國家,其中最大的是美國,約佔世界總量的五分之一,其次是蘇聯、日本和西歐一些國家(見表1984年世界主要國家原油加工能力和煉廠數)。為了節省投資和降低生產費用,現代煉油廠的年加工原油量均在3.5Mt以上,有的已超過10Mt。
世界主要煉油國家油品消費結構中,以汽油、柴油和燃料油的消費量最大。日本和西歐的一些國家因煤和天然氣短缺,電站鍋爐和工業窯爐大量使用原油常減壓蒸餾的渣油作為燃料油,因而煉油廠的加工深度較淺,催化裂化、石油焦化、加氫裂化等裝置所佔的比例較小。而美國等因煤和天然氣較多,可用作鍋爐燃料,還由於汽油需用量很大,故煉油廠多為深度加工,大部分渣油被加工轉化為汽油。

4中國概況

中國是最早發現和利用石油的國家之一(見石油煉製工業發展史),但近代石油煉製工業是在中華人民共和國成立后,隨著大慶油田的開發和原油產量的增長才得到迅速發展的。1983年原油加工能力已超過100kt,1984年居世界第7位。而且加工手段和石油產品品種比較齊全,裝置具有相當規模和一定技術水平,已成為一個能基本滿足國內需要,並有部分出口的加工行業。
1983年石油產品消費結構中,直接作為燃料的重油消耗量較大,正逐步加以調整。石油煉廠規模年產在 2.5Mt以上的有22個,煉廠主要分佈在東北、華東、中南和華北地區。煉油廠裝置的組成是根據中國原油特點和產品需要而確定的。中國大多數原油含重餾分多、含蠟量高、含硫量低。因此,催化裂化、焦化、熱裂化、加氫裂化等二次加工裝置所佔的比例達三分之一以上,而加氫精制和催化重整所佔比例相對較低。

5發展趨勢

從1973年開始,原油國際市場價格上漲,並由於世界很多油田開採已處於中後期,輕質原油開採量減少,重質原油產量相對增加。此外,國際上對環境保護日益重視,對石油產品質量要求更高。這些因素促使近年來石油煉製工業發生以下重大變化:
①世界原油加工能力的增長速度減慢  發達國家的原油加工能力過剩,開工率降到60%~70%,在此期間,中東產油國的石油煉製工業則迅速發展。
②石油產品結構發生較大變化  燃料油需要量大幅度減少,噴氣燃料、柴油等中間餾分需要量增加,因而原油深度加工受到普遍重視,減粘裂化、催化裂化、加氫裂化、石油焦化等生產輕質油品的裝置增建較多。與此同時,還開發了很多加工重質餾分油和渣油的新工藝。
③節能技術有了很大發展  採取了整頓性措施,如對設備和管線進行保溫,消除泄漏,加強換熱,降低加熱爐排煙溫度等。並逐步實施節能新技術,如採用加熱爐新型燃燒火嘴和各種空氣預熱器,催化裂化裝置使用CO助燃劑、配備CO鍋爐和煙氣能量回收機組,採用新型填料和乾式減壓蒸餾、低溫熱量致冷和發電、熱泵、多效蒸發、液力透平等。從而使每噸原油的加工能耗明顯降低。例如:美國1981年比1972年減少20%;中國1983年比1978年降低30.7%。
④環境保護日益受到重視  石油煉製工業的污水、廢氣、廢渣排放量很大,是很大的污染源。近年來,各國都制定了很多法律、標準,限制污染;同時開發和實施了很多環境保護新技術,如大量採用空氣冷卻器以減少冷卻用水、污水深度處理和回用、煉廠尾氣深度處理,以及大力發展加氫處理和加氫精制工藝等,逐步實現無污水排放煉廠、清潔煉廠等。
⑤採用先進加工工藝和發展催化劑、添加劑,以增產輕質油品和提高油品質量  為了增加汽油的辛烷值和減少四乙基鉛添加量,很多國家廣泛採用催化重整、異構化、烷基化工藝。為脫除石油產品中硫、氮等雜質以及改善油品的安定性和顏色,加氫處理和加氫精制工藝日益受到重視。中國廣泛應用了提升管催化裂化、多金屬催化重整、分子篩脫蠟等新工藝。
⑥注意原油的綜合利用,增產石油化工原料  石油煉製工業和石油化工、三大合成材料(合成纖維、合成橡膠、塑料)工業的關係更加密切,成為發展石油化學工業的基礎。

6中國石油煉製工業面臨的挑戰

第一個挑戰來自國外大公司和周邊國家地區同行。近年亞太地區石化工業發展迅速,中國周邊國家和地區的外向型石化工業,基本上都是以中國大陸為目標市場。。
第二個挑戰來自環保的壓力。可持續發展成為世界石化工業共同而緊迫的課題,中國煉油工業面臨著為滿足質量及環保要求帶來的成本增加等壓力。要搶佔市場,必須在解決質量升級、清潔生產與降低成本、增加盈利這一突出矛盾方面付出更大的努力和代價。
第三個挑戰來自國內資源的制約。目前國內油氣產量不能適應煉油工業發展的需要,1998-2002年,國內原油消費量年增長7.3%,2002年達到2.3億噸,然而國產原油產量近年在1.6億噸左右徘徊,年增長只有0.9%,遠遠低於成品油和石化產品需求增長速度。2002年中國進口原油6941萬噸(海關統計數),佔國內原油消費量的30.2%,預計未來中長期這種油氣資源供需矛盾將更加突出。
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