中國煉油工業發展及其生產工藝

劉洋

（沈陽鼓風機集團股份有限公司，沈陽110869）

中國煉油工業發展及其生產工藝

劉洋

（沈陽鼓風機集團股份有限公司，沈陽110869）

從規模能力、產業結構、技術水平、油品質量方面介紹了中國煉油工業的發展現狀，指出了煉油工業已經形成具有相當規模的工業體系，規模化、基地化、煉化一體化、集約化正在快速發展，多元化市場競爭格局已初步形成。在簡單介紹了目前我國常用的煉油工藝技術后，提出了煉油工藝技術必須依靠科技進步和自主創新，朝著一體化、集成化的組合工藝發展，走深加工的道路，迅猛發展重油轉化技術。

煉油工業；現狀；煉化一體化；集約化；工藝技術；催化裂化；加氫處理；延遲焦化；重油轉化

0 引言

石油煉制工業可生產汽油、煤油、柴油等燃料和化學工業原料，是國民經濟最重要的支柱產業之一，關系著國家的經濟命脈和能源安全，在國民經濟、國防和社會發展中具有極其重要的地位和作用。進入21世紀，中國煉油工業在國內經濟快速發展、石油需求強勁增長的推動下，克服了諸如國際金融危機、擴大開放致使競爭加劇等多種因素的影響與沖擊，規模化、基地化、煉化一體化建設快速發展，煉油能力迅猛發展，綜合競爭力不斷增強，形成了多種所有制并存、內外資兼有的多元化競爭新格局［1］。

隨著社會經濟的發展和城市化進程的加快，對石油的需求量不斷增加，煉油工藝技術也得到長足的發展，國內科技人員一直堅持科技的自主創新，先后開發成功包括重油催化裂化、加氫裂化、加氫精制、渣油加氫處理、加氫改質等一系列有特色的成套技術，取得了一批重大的工業化成果，其中重油催化裂化和渣油加氫處理技術達到國際先進水平。

1 中國煉油工業發展現狀及趨勢

中國煉油工業的發展大體經歷了四個階段：一是20世紀50年代探索成長階段。該階段中國建立了第一座現代化的處理量為100×104t/a的煉油廠，并發現了有重要標志性的大慶油田；二是60～70年代快速發展階段。此階段結束了對進口石油的依賴，實現自給，還相繼發現并建成了勝利、大港等一批油氣田，全國原油產量迅猛增長；三是80年代穩步發展階段。這一階段石油工業的主要任務是穩定1億t原油產量，石油煉制技術也進入了一個嶄新的發展階段，基本依靠自主開發的技術和裝備建設我國的煉油工業；四是90年代至今的戰略轉移階段。東部油田成功實現高產穩產，西部和海上油田、海外石油項目正在成為符合中國現實的油氣資源戰略接替區。進入21世紀以來，中國煉油工業借助深化改革、擴大開放、加緊調整的東風，通過改擴建和新建相結合，總體規模迅速擴大，競爭能力顯著增強，逐步向煉油強國轉變。

1.1 規模能力

中國煉油工業在堅持自主創新的基礎上，不斷擴大產業規模，從建國初期的年產17萬t逐漸發展到20世紀60年代的年產1000萬t，到當前國內原油加工能力超過年產2億t［2］，已經成為僅次于美國的全球第二大煉油國，也是進入21世紀以來煉油能力增長最快的國家。“十二五”是我國煉油工業轉變增長方式、由大到強的關鍵時期，我國煉油工業立足于滿足國內市場需求，通過新建和改擴建相結合，繼續實現較快發展。以2012年為例，煉油行業國內新增煉油能力3500萬t，比上年增加6.5%。其中，中石化新增煉油能力1450萬t，占到新增煉油能力的41%，中石油新增煉油能力350萬t。

根據國家能源局的油氣規劃，未來中國可能形成9～10個大煉油基地［3］：規模超過年產3000萬t的大型煉油基地有寧波、上海、南京和大連；規模超過年產2000萬t的大型煉油基地有茂名、廣州、惠州、泉州和天津等。一批大型煉油基地建成后，我國將形成30個左右具有較強市場競爭力的千萬噸級原油加工基地，建成長三角、珠三角、環渤海灣和西北四大煉化工業區，形成與區域經濟協調發展和配套的基本格局。

1.2 產業結構

伴隨著煉油總規模的繼續擴張，原油加工量和成品油產量的持續上升，我國煉油工業的產業結構調整也在不斷加快。在煉油工業產業布局上，依據貼近市場和貼近資源的原則，國內煉油企業將產業布局逐漸向運輸渠道便捷、市場需求能力相對集中的東部沿海區域轉移，這就促進了煉油行業基地集約化程度的提高。

為了應對國際油價高企，降低煉油成本，煉油企業不得不高度重視資源的高效利用，走煉化一體化的產業道路。從表1和表2可以看出，代表中國煉油工業的兩大巨頭石油集團2012年在項目建設上對資源的配置漸趨合理，將煉油、化工、運輸等打包一起發展，產業集群效益明顯。未來幾年，我國的煉油企業必將進一步調整優化煉油裝置結構和布局，形成多元化市場主體格局，不斷推進煉化一體化和產業集群化，繼續提高集約化程度。

表1 2012年中石化主要投資的煉化一體化工程

表2 2012年中石油主要投資的煉化一體化工程

1.3 技術水平

我國煉油企業在擴大規模能力、調整產業結構的同時，還在不斷加大自主創新力度，先后成功開發包括重油催化裂化、加氫裂化、加氫精制、渣油加氫處理、加氫改質等一系列有特色的成套技術，取得了一批重大的工業化成果，其中重油催化裂化和渣油加氫處理技術達到國際先進水平；具有獨創性的催化裂解技術，不但在國內建成工業生產裝置，而且成套技術已出口國外；圍繞劣質原油加工、汽柴油質量升級的煉油催化劑及工藝技術水平迅速提升。

1.4 油品質量

生產清潔油品是我國煉油工業發展的重點，油品改造升級是煉油業主要投資之一。在發展低碳經濟、循環經濟、實現可持續發展的大形勢下，我國油品質量升級步伐明顯加快，尤其是十八大以來，引入“綠色發展、循環發展、低碳發展”三大發展理念，將生態文明提升到了人類社會發展的一個特定時代高度，彰顯了新一代領導的執政新理念。

油品質量的提高難點在于汽油，因此中國煉油企業仍需要堅持集中資金、重點改造的原則，制定油品質量升級步驟與策略，不斷優化生產工藝，采用自主開發新技術和優化調和組分等措施，以質量提升為契機，實施資源優化配置和布局調整戰略，關停并轉小型煉廠，努力降低質量升級的成本，逐步趕上發達國家的先進水平。

2 加工工藝技術

煉油工藝無外乎以下三種：一是原油的一次加工，主要是指對原油進行一次加工，其加工裝置有常壓蒸餾或常減壓蒸餾；二是原油的二次加工，主要是指對原油進行脫水、脫鹽，并且進行常減壓蒸餾之后的原油加工，其加工裝置有催化裂化、催化重整、加氫精制、延遲焦化等；三是石油產品的精制加工，主要是針對原油在一次和二次加工之后進行的后續加工，以保證油品性能，其加工裝置有裂解工藝制取乙烯、芳烴等化工原料。隨著煉油工業的發展，我國的煉油工藝技術也逐步走向成熟，正在朝著延長運行周期、提高運行效率的方向發展，但不能否認的是，我國的煉油裝置構成不盡合理，催化裂化比例過高，隨著重質燃料油消費的減少，輕質油品需求的增加，煉油工業向著原油深加工方向發展，加氫工藝、延遲焦化等重油轉化技術必將得到迅猛發展。

2.1 常減壓蒸餾

常減壓蒸餾是原油進入煉油廠后必須經過的第一道工序，技術發展主要在于裝置的大型化及多種技術組合與優化［4］。常減壓蒸餾是原油進入煉油廠后必須經過的第一道工序，通過精餾過程，在常壓和減壓的條件下，根據各組分沸點不同，在塔盤上汽液兩相進行逆向接觸、傳質傳熱，經過多次汽化和冷凝，將原油中的汽、煤、柴餾分切割出來，生產出合格的汽油、煤油、柴油等。常減壓蒸餾通常由電脫鹽、初餾、常壓蒸餾、減壓蒸餾等工序組成，流程如圖1。其關鍵設備有：蒸餾塔、管式加熱爐、冷換設備以及離心泵、往復泵、旋渦泵、齒輪泵、電機等機泵產品。

圖1 常減壓裝置工藝流程簡圖

2.2 催化裂化

催化裂化是指高分子烴類在高溫且采用催化劑的條件下裂解的化學反應，主要作用是將重質油品轉化成高質量的汽油。工藝由三部分組成：原料油催化裂化、催化劑再生、產物分離。操作條件是：500℃左右、0.1～0.3 MPa下發生反應，催化裂化所得的產物經分餾后可得到氣體、汽油、柴油和重質餾分油，有部分油返回反應器繼續加工。催化裂化裝置一般由反應—再生系統、分餾系統、吸收—穩定系統等組成，工藝流程如圖2。其關鍵設備除反應器、再生器、旋風分離器、分餾塔、吸收解吸塔等塔類設備外，還有主風機、增壓機、氣壓機等。

圖2 催化裂化裝置工藝流程簡圖

2.3 催化重整

催化重整是在催化劑和氫氣存在下，對直餾汽油餾分進行重整的過程。如果以80～180℃餾分為原料，產品為高辛烷值汽油；如果以60～165℃餾分為原料油，產品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烴，重整過程副產氫氣，可作為煉油廠加氫操作的氫源。重整的反應條件是：反應溫度為490～525℃，反應壓力為1～2MPa。重整的工藝過程可分為原料預處理和重整兩部分，工藝流程如圖3。其主要設備有反應器、加熱爐、換熱器、分離器、再生器、除塵鼓風機、空氣鼓風機等。

圖3 催化重整裝置工藝流程簡圖

2.4 加氫精制

加氫精制是催化加氫工藝中的一種，其工藝是在高溫（250～420℃）、中高壓力（2～10 MPa）和有催化劑的條件下，在油品中加入氫，使氫與油品中的非烴類化合物等雜質發生反應，從而將后者除去，達到精制的目的，流程如圖4。其關鍵設備主要有：加氫反應器、加氫加熱爐、高壓換熱器、冷卻器、高低壓分離器、分餾塔、吸收塔、新氫壓縮機和循環氫壓縮機等。

圖4 加氫精制裝置工藝流程簡圖

2.5 延遲焦化

延遲焦化是重油加工的重要方法，是在較長反應時間下，使原料深度裂化，以生產固體石油焦炭為主要目的，同時獲得氣體和液體產物。延遲焦化用的原料主要是高沸點的渣油。延遲焦化的主要操作條件是：原料加熱后溫度約500℃，焦炭塔在稍許正壓下操作。延遲焦化裝置工藝流程如圖5。其主要關鍵設備有：加熱爐、冷換設備、焦炭塔、分餾塔等塔類產品以及富氣壓縮機等。

圖5 延遲焦化裝置工藝流程簡圖

2.6 氣體分餾

氣體分餾是指以脫硫后的液化石油氣即碳三、碳四為原料，用精餾的方法分離制取丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等組分，為石油化工生產提供原料的生產過程。根據需要分離出哪幾種產品以及要求的純度來設定其工藝流程，一般多采用五塔流程。精餾塔在1～2.2MPa的壓力和稍高于常溫條件下操作。氣體分餾裝置工藝流程如圖6。

圖6 氣體分餾裝置工藝流程簡圖

2.7 石油產品精制

煉油加工過程中生產的產品大多為半成品，需要進行精制才能作為產品出廠。石油產品精制方法可以為一種，也可以是多種方法的組合。常用石油產品精制方法如表3。

表3 石油產品精制方法

3 結 語

經過半個多世紀的建設和經營，中國煉油工業已經形成具有相當規模的工業體系，煉油能力躍居世界第二位，基地化、煉化一體化建設快速發展，集約化程度不斷提高，油品質量快速提升，綜合競爭力不斷增強。煉油業的發展帶動了煉油工藝的進步，反之亦然。為了保證煉油工業走可持續發展的道路，煉油工藝技術必須結合我國實際情況，依靠科技進步和技術創新，通過不斷優化運行，合理配置和利用資源，朝著一體化、集成化的組合工藝發展，走深加工的道路，迅猛發展重油轉化技術，最大限度地提高原油利用率，生產清潔油品，縮短與國外煉油技術的差距。

［1］ 朱和.中國煉油工業現狀、展望與思考［J］.國際石油經濟，2012，20（5）：7-13.

［2］ 巴圖爾江·依明.我國煉油工業的發展現狀和前景分析［J］.中國石油和化工標準與質量，2012，32（1）：239-249.

［3］ 張建.危中尋機提升式發展［J］.中國石油企業，2012（11）：69-70.

［4］ 白頤.煉油乙烯行業及其技術發展分析［J］.化學工業，2009，27（6）：1-8.

（編輯黃 荻）

Development of Chinese Petroleum Refining Industry and Its Production Process

LIU Yang
（Shenyang Blower Works Group Corporation,Shenyang 110869,China）

The development status of China’s refining industry is introduced in terms of the scale,industrial structure, technological level,product quality.The refining industry has formed a considerable scale industrial system.The development of the scale,the base,the refining-chemical integration,intensification,is rapid.Diversification and market competition pattern has been formed.The current technology of refining process used in China commonly is introduced.It is put forward that oil refining technology must rely on scientific and technological progress and independent innovation,which should develop towards combination technology of integration and intensification,deep processing,heavy oil conversion technologies should be developed rapidly.

catalytic cracking；hydrotreating；delayed coking；heavy oil conversion

TE 624

A

1002－2333（2014）05－0059－04

劉洋（1979—），男，工程師，從事技術談判與營銷策劃工作。

2014-04-02