第一節(jié) 燃料油的定義
燃料油是指從原油煉出的用作發(fā)生熱量或能量的燃料的重餾分或剩余物,或這些物質(zhì)的混合物,其成份與“美國材料試驗協(xié)會規(guī)定的第四號燃料油(符號D396—69)”相同或較重。
燃料油(Fueloil)是成品油的一種,廣泛用于船舶鍋爐燃料、加熱爐燃料、冶金爐和其它工業(yè)爐燃料。燃料油主要由石油裂化殘渣油和直餾殘渣油制成,其特點(diǎn)是粘度大,含非烴化合物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)多。
第二節(jié) 燃料油的分類
燃料油作為煉油工藝過程中的最后一種產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量控制有著較強(qiáng)的特殊性。最終燃料油產(chǎn)品形成受原油品種、加工工藝、加工深度等許多因素的制約。
根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn),燃料油可進(jìn)行以下分類:
1、根據(jù)加工工藝流程,燃料油可分為常壓重油、減壓重油、催化重油和混合重油。常壓重油指煉廠常壓裝置分餾出的重油;減壓重油指煉廠減壓裝置分餾出的重油;催化重油指煉廠催化、裂化裝置分餾出的重油(俗稱油漿);混合重油一般指減壓重油和催化重油的混合。
2、根據(jù)用途,燃料油可分為船用燃料油、爐用燃料油(重油)及其他燃料油。
3、根據(jù)出廠時是否形成商品量,燃料油可分為商品燃料油和自用燃料油。商品燃料油指在出廠環(huán)節(jié)形成商品的燃料油;自用燃料油指用于煉廠生產(chǎn)的原料或燃料而未在出廠環(huán)節(jié)形成商品的燃料油。
第三節(jié) 上下游關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)-石油化工的發(fā)展
一、石油概述
石油又稱原油,是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體。石油是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬于化石燃料。
石油的性質(zhì)因產(chǎn)地而異,密度為0.8~1.0克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點(diǎn)差別很大(30~-60°C),沸點(diǎn)范圍為常溫到500°C以上,可容于多種有機(jī)溶劑,不溶于水,但可與水形成乳狀液。組成石油的化學(xué)元素主要是碳(83%~87%)、氫(11%~14%),其余為硫(0.06%~0.8%)、氮(0.02%~1.7%)、氧(0.08%~1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)。由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分,約占95%~99%,含硫、氧、氮的化合物對石油產(chǎn)品有害,在石油加工中應(yīng)盡量除去。不同產(chǎn)地的石油中,各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大,但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環(huán)烷烴、芳香烴為主的稱環(huán)烴基石油;介于二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點(diǎn)是含蠟較多,凝固點(diǎn)高,硫含量低,鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油占1/3。組成不同類的石油,加工方法有差別,產(chǎn)品的性能也不同,應(yīng)當(dāng)物盡其用。大慶原油的主要特點(diǎn)是含蠟量高,凝點(diǎn)高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。
石油的發(fā)現(xiàn)、開采和直接利用由來已久,加工利用并逐漸形成石油煉制工業(yè)始于19世紀(jì)30年代,到20世紀(jì)40~50年代形成的現(xiàn)代煉油工業(yè),是最大的加工工業(yè)之一。19世紀(jì)30年代起,陸續(xù)建立了石油蒸餾工廠,產(chǎn)品主要是燈用煤油,汽油沒有用途當(dāng)廢料拋棄。19世紀(jì)70年代建造了潤滑油廠,并開始把蒸餾得到的高沸點(diǎn)油做鍋爐燃料。19世紀(jì)末內(nèi)燃機(jī)的問世使汽油和柴油的需求猛增,僅靠原油的蒸餾不能滿足需求,于是誕生了以增產(chǎn)汽、柴油為目的,綜合利用原由各種成分的原油二次加工工藝。如1913年實現(xiàn)了熱裂化,1930年實現(xiàn)了焦化,1930年實現(xiàn)了催化裂化,1940年實現(xiàn)了催化重整,此后加氫技術(shù)也迅速發(fā)展,這就形成了現(xiàn)代的石油煉制工業(yè)。20世紀(jì)50年代以后,石油煉制為化工產(chǎn)品的發(fā)展提供了大量原料,形成了現(xiàn)代的石油化學(xué)工業(yè)。1996年全世界的石油加工能力為38億噸,我國為1.4億噸。大型煉油廠的年加工能力已超過1000萬噸。
二、石化工業(yè)概述
化肥、乙烯等重大工程成套裝置中,對壓力高、流量大、技術(shù)含量較高的透平壓縮機(jī)的需求比較迫切?;使こ讨械奶厥饨橘|(zhì)壓縮機(jī)已進(jìn)入更新?lián)Q代時期,將對離心壓縮機(jī)形成較大潛在市場。乙烯裝置用裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)、乙烯壓縮機(jī)仍是需求重點(diǎn)。隨著裝置規(guī)模的擴(kuò)大,對乙烯三機(jī)在技術(shù)性能上要求更高。
“三大化工”中“十五”期間需求化工流程泵、耐腐蝕泵、耐磨泵和縮下泵等各類化工泵約10--12萬臺。
乙烯工程“十五”期間需要新氫、循環(huán)氫、富氣、廢氣、乙烯進(jìn)料等工藝用往復(fù)壓縮機(jī)約150臺,燃料氣、了二烯等螺桿壓縮機(jī)約25臺。
化工裝置中所需的閥門,由于介質(zhì)特殊,要求閥門要耐磨、耐腐蝕、耐高溫。
基本情況“九五”期間,先后建成了鎮(zhèn)海、茂名、齊魯、金陵四大含硫原油加工基地,新增含硫原油加工能力3000萬t/a;完成了上海、齊魯、大慶等乙烯一輪擴(kuò)能改造,燕山石化等乙烯二輪改造和小乙烯的挖潛改造開始起步。這些裝置的建成,進(jìn)一步提高了我國石化工業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力。目前,全國共有原油加工企業(yè)130余個,除西藏、海南、云南、貴州以外的省、市、自治區(qū)都建有煉油廠。
通過自主開發(fā),煉油技術(shù)基本上可以立足國內(nèi)。石油化工技術(shù)在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上,自行開發(fā)了一些成套的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。催化劑國產(chǎn)化率已達(dá)到85%以上,一批重要催化劑達(dá)到國際先進(jìn)水平。石油化工技術(shù)和裝備開始從單向引進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)橛羞M(jìn)有出的雙向交流與合作,發(fā)生了歷史性轉(zhuǎn)折。
存在問題我國從70年代開始先后重復(fù)引進(jìn)了17套大中型乙烯裝置,19套聚丙烯裝置,18套聚乙烯裝置,11套環(huán)氧丙烷裝置等等。這些引進(jìn)的大型技術(shù)裝備,至今國產(chǎn)化的程度仍較低,技術(shù)改進(jìn)較少,在引進(jìn)若干年后,其產(chǎn)品性能、消耗指標(biāo)又落后于國際水平,消化吸收創(chuàng)新不夠。我國16個乙烯生產(chǎn)企業(yè)的18套乙烯裝置,平均規(guī)模不足25萬t,最大單系列只有48萬t,由于乙烯裝置規(guī)模偏小,導(dǎo)致下游三大合成材料生產(chǎn)裝置也存在規(guī)模偏小的問題。
我國石化生產(chǎn)在污染物排放及產(chǎn)品質(zhì)量、能耗、物耗等方面與國際水平有較大差距,汽油中硫含量、烯烴含量高,高辛烷值清潔組分比例偏低。柴油硫含量高、十六烷值較低和氧化穩(wěn)定性較差。三大合成材料的回收利用及無害化問題也日顯突出。
需求預(yù)測與 分析 預(yù)計“十五”期間汽、煤、柴油消費(fèi)量將以年均4.3%--4.6%的速度增長,到2005年,汽、煤、柴三大類油品總需求量達(dá)到1.36--1.38億t;乙烯當(dāng)量需求約1500萬t;五大合成樹脂需求量2500--2700萬t;合成橡膠需求量110萬t左右;合纖原料需求量為1080--1260萬t:包括丁辛醇、醋酸、醋酸乙烯、順酐、環(huán)氧乙烷、苯酚、丙酮苯酐、環(huán)氧丙烷/丙二醇、丙烯酸及酯、TDI和MDI在內(nèi)的14種主要有機(jī)原料的年均需求增長為6.9%,到2005年需求量預(yù)計達(dá)到560萬t左右。
“十五”發(fā)展目標(biāo)培育石油、石化集團(tuán)和海洋石油總公司成為擁有著名品牌和自主知識產(chǎn)權(quán)、主業(yè)突出、核心能力強(qiáng)、具有國際競爭力的大型企業(yè)集團(tuán)。加快落后企業(yè)關(guān)停并轉(zhuǎn),促進(jìn)中小企業(yè)向“專、精、特、新”的方向發(fā)展,提高與大企業(yè)的配套能力。提高產(chǎn)業(yè)集中度,生產(chǎn)能力布局逐步趨于合理。
在資源結(jié)構(gòu)上,統(tǒng)籌國際、國內(nèi)兩個市場、兩種資源。合理開發(fā)國內(nèi)資源,充分利用國外資源。實現(xiàn)資源進(jìn)口的多元化和多渠道。確保原油進(jìn)口安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例有所增加。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上,形成綜合競爭優(yōu)勢,提高產(chǎn)品的科技含量。石油產(chǎn)品不僅在數(shù)量上,更要在品種、質(zhì)量上滿足國內(nèi)市場需求;合成樹脂、合成橡膠、合纖原料和主要基本有機(jī)原料的市場占有率及合成樹脂專用料比例進(jìn)一步提高。通過技術(shù)創(chuàng)新,逐步形成我國石化工業(yè)的核心技術(shù),石化生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平,實現(xiàn)高新技術(shù)對傳統(tǒng)石化工業(yè)的改造和提升。能耗、物耗指標(biāo)明顯降低,“三廢”排放達(dá)到環(huán)保要求。
“十五”期間全國煉油綜合能力達(dá)到2.7億t,其中進(jìn)口含硫原油加工能力達(dá)到7500萬t以上,建成8--9個千萬噸級煉油基地。乙烯生產(chǎn)能力達(dá)到900萬t以上,建成上海、揚(yáng)子2個百萬噸級乙烯基地。乙烯的國內(nèi)市場滿足率達(dá)到60%左右。合成樹脂在三大合成材料中的比例提高到65%以上,合成樹脂專用料比例達(dá)到40%以上,合成橡膠中丁苯和順丁橡膠比例達(dá)到1.4:1。
三、石油化工的發(fā)展
經(jīng)過143年的發(fā)展,世界石化工業(yè)已趨于成熟,成為全球最大的傳統(tǒng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。全球石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出以下四個新特點(diǎn):
1、世界石化工業(yè)成美亞歐三足鼎立格局,亞太在三足中地位將進(jìn)一步提升
隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快和信息革命、新技術(shù)革命的深入發(fā)展,世界石化工業(yè)已形成美亞歐三足鼎立之勢。目前亞太地區(qū)已擁有全球24%的煉油能力、26%的乙烯生產(chǎn)能力。該地區(qū)五大合成樹脂、合成纖維和合成橡膠的產(chǎn)量已經(jīng)超過北美洲居世界第一位。在新世紀(jì),亞太將是石化產(chǎn)能增加最快的地區(qū),世界石化工業(yè)半數(shù)以上的新投資將用于該地區(qū)。隨著石化工業(yè)的發(fā)展,亞太在世界石化工業(yè)格局中的地位將進(jìn)一步提升。
2、以中國為代表的發(fā)展中國家的石化工業(yè)正在進(jìn)一步崛起
在當(dāng)今世界十大產(chǎn)油國中,發(fā)展中國家有8個,沙特阿拉伯居第一位;在世界十大煉油國中,發(fā)展中國家有3個,中國、韓國和印度分列第四、五和八位;在世界十大乙烯生產(chǎn)國中,沙特阿拉伯、中國和韓國分列第三、六和七位。發(fā)展中國家的煉油能力約占世界總能力的42%,乙烯能力約占世界總能力的1/3。
目前中國煉油能力已占亞洲總能力的22.4%,占全球的5.5%;乙烯能力占亞洲總能力的17%,占全球的4.6%。中國是世界最大的聚烯烴消費(fèi)國,聚烯烴購買量超過全球聚烯烴貿(mào)易總量的30%;中國是世界第一大合成纖維生產(chǎn)國和消費(fèi)國,產(chǎn)量和需求量分別約占世界的1/4和1/3;中國是世界第四大合成橡膠生產(chǎn)國和第二大消費(fèi)國。
另外,中東產(chǎn)油國以廉價資源優(yōu)勢為后盾,石化工業(yè)正在迅速上升之中,今后將在世界大宗石化產(chǎn)品市場中占據(jù)重要地位。據(jù)CMAI預(yù)測,中東乙烯生產(chǎn)能力已從1997年的525.9萬噸/年增至2002年的967.5萬噸/年,在近翻一番的基礎(chǔ)上,2008年將較2002年再翻一番以上,達(dá)到2005萬噸/年。中東的大石化企業(yè)在政府的支持下,也進(jìn)一步加快了對外擴(kuò)張和跨國經(jīng)營的步伐。
今后,隨著中東和亞洲發(fā)展中國家石化工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,發(fā)展中國家的石化工業(yè)將成為世界石化工業(yè)的生力軍,同時,中國在亞洲和世界石化工業(yè)及石化市場中的地位和作用也將進(jìn)一步提升。
3、世界石化產(chǎn)業(yè)的集中度越來越高
半個世紀(jì)以來,世界石油化工業(yè)經(jīng)歷了三次大的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,目前正在深入進(jìn)行中的第三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整使世界石化工業(yè)的集中度進(jìn)一步提高,使其呈現(xiàn)出大型化、專業(yè)化、基地化、煉化一體化的趨勢。
世界煉廠總數(shù)目近年來持續(xù)減少,但集中度在不斷提高。2002年全球有722家煉廠,煉油能力在2000萬噸/年以上的有17個,約占全球總煉油能力的10.9%。世界煉廠的平均規(guī)模已從1995年的523.7萬噸/年提升至2002年的567萬噸/年。2002年,世界最大25家煉油公司占世界總能力的55.1%。
2002年全球最大10座乙烯廠的能力占全球乙烯總能力的17%以上。最大10家乙烯生產(chǎn)商占全球乙烯總能力的份額為50%,HDPE和LDPE前15大生產(chǎn)商的生產(chǎn)能力占全球總能力的比例則分別高達(dá)59%和56%。
4、新一輪兼并聯(lián)合改變了全球石油石化業(yè)界的競爭格局
美歐大石油石化公司在世紀(jì)之交進(jìn)行的幾次重要兼并聯(lián)合和內(nèi)部重組,使得全球石油石化業(yè)界保持了半個多世紀(jì)的實力對比格局發(fā)生了重大變化。
石油界改變了過去埃克森和英荷殼牌集團(tuán)遙遙領(lǐng)先,BP、美孚、雪佛龍、德士古等公司跟隨其后的格局,形成了??松梨?、殼牌和BP三個超大規(guī)模的一體化石油公司以及道達(dá)爾菲納埃爾夫、雪佛龍德士古和大陸菲利普斯三個大型一體化石油公司引領(lǐng)世界石化業(yè)界的新格局。
化工界經(jīng)過近幾年來的重組整合和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)軌,改變了過去由美國杜邦、道化學(xué)和德國巴斯夫、赫司特和拜耳五大綜合化工公司引領(lǐng)的局面,形成了巴斯夫、道化學(xué)、拜耳和杜邦為主導(dǎo)的專業(yè)化、特色化公司高度集中的新局面。
四、石油化工的作用
(一)石油化工是能源的主要供應(yīng)者
石油化工,主要指石油煉制生產(chǎn)的汽油、煤油、柴油、重油以及天然氣是當(dāng)前主要能源的主要供應(yīng)者。我國1995年生產(chǎn)了燃料油為8千萬噸。目前,全世界石油和天然氣消費(fèi)量約占總能耗量60%;我國因煤炭使用量大,石油的消費(fèi)量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、輪船、鍋爐的燃料,少量用作民用燃料。能源是制約我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個因素,石油化工約消耗總能源的8.5%,應(yīng)不斷降低能源消費(fèi)量。
(二)石油化工是材料工業(yè)的支柱之一
金屬、無機(jī)非金屬材料和高分子合成材料,被稱為三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前產(chǎn)量約1.45億噸,除合成材料外,石油化工還提供了絕大多數(shù)的有機(jī)化工原料,在屬于化工領(lǐng)域的范疇內(nèi),除化學(xué)礦物提供的化工產(chǎn)品外,石油化工生產(chǎn)的原料,在各個部門大顯身手。
(三)石油化工促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展
農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。石化工業(yè)提供的氮肥占化肥總量的80%,農(nóng)用塑料薄膜的推廣使用,加上農(nóng)藥的合理使用以及大量農(nóng)業(yè)機(jī)械所需各類燃料,形成了石化工業(yè)支援農(nóng)業(yè)的主力軍。
(四)各工業(yè)部門離不開石化產(chǎn)品
現(xiàn)代交通工業(yè)的發(fā)展與燃料供應(yīng)息息相關(guān),可以毫不夸張地說,沒有燃料,就沒有現(xiàn)代交通工業(yè)。金屬加工、各類機(jī)械毫無例外需要各類潤滑材料及其它配套材料,消耗了大量石化產(chǎn)品。全世界潤滑油脂產(chǎn)量約2千萬噸,我國約180萬噸。建材工業(yè)是石化產(chǎn)品的新領(lǐng)域,如塑料關(guān)材、門窗、鋪地材料、涂料被稱為化學(xué)建材。輕工、紡織工業(yè)是石化產(chǎn)品的傳統(tǒng)用戶,新材料、新工藝、新產(chǎn)品的開發(fā)與推廣,無不有石化產(chǎn)品的身影。當(dāng)前,高速發(fā)展的電子工業(yè)以及諸多的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),對石化產(chǎn)品,尤其是以石化產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的精細(xì)化工產(chǎn)品提出了新要求,這對發(fā)展石化工業(yè)是個巨大的促進(jìn)。
(五)石化工業(yè)的建設(shè)和發(fā)展離不開各行各業(yè)的支持
國內(nèi)外的石化企業(yè)都是集中建設(shè)一批生產(chǎn)裝置,形成大型石化工業(yè)區(qū)。在區(qū)內(nèi),煉油裝置為“龍頭”,為石化裝置提供裂解原料,如輕油、柴油,并生產(chǎn)石化產(chǎn)品;裂解裝置生產(chǎn)乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料;根據(jù)需求建設(shè)以上述原料為主生產(chǎn)合成材料和有機(jī)原料的系列生產(chǎn)裝置,其產(chǎn)品、原料有一定比例關(guān)系。如要求年產(chǎn)30萬噸乙烯,粗略計算,約需裂解原料120萬噸,對應(yīng)煉油廠加工能力約250萬噸,可配套生產(chǎn)合成材料和基本有機(jī)原料80~90萬噸。由此可見,建設(shè)石化工業(yè)區(qū)要投入大量資金,廠區(qū)選址適當(dāng),不但要保證原料和產(chǎn)品的運(yùn)輸,而且要有充分的電力、水供應(yīng)及其他配套的基礎(chǔ)工程設(shè)施。各生產(chǎn)裝置需要大量標(biāo)準(zhǔn)、定性的機(jī)械、設(shè)備、儀表、管道和非定型專用設(shè)備。制造機(jī)械設(shè)備涉及材料品種多,要求各異,有些重點(diǎn)設(shè)備高速超過50米,單件重幾百噸;有的要求耐熱1000°C,有的要求耐冷-150°C。有些關(guān)鍵設(shè)備需在國際市場采購。所有這些都需要冶金、電力、機(jī)械、儀表、建筑、環(huán)保各 行業(yè) 支持。
石化 行業(yè) 是個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。生產(chǎn)方法和生產(chǎn)工藝的確定,關(guān)鍵設(shè)備的選型、選用、制造等一系列技術(shù),都要求由專有或獨(dú)特的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定,如從國外引進(jìn),要支付專利或技術(shù)訣竅使用費(fèi)。因此,只有加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科,尤其是有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、催化、化學(xué)工程、電子計算機(jī)、自動化等方面的 研究 工作,加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng),使之掌握和采用先進(jìn)科研成果,再配合相關(guān)的工程技術(shù),石化工業(yè)才有可能不斷發(fā)展,登上新臺階。
中國能源消費(fèi)總量和構(gòu)成的變化 單位:億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/千克標(biāo)準(zhǔn)煤
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