Le llevará a comprender la historia centenaria de desarrollo de la industria química y de refinación global.
La arena de Huanxi, la llovizna y el viento inclinado crearon a Xiaohan.
Su Shi
La llovizna y el viento oblicuo crean un amanecer frío.
El humo ligero dispersa los sauces y limpia la playa.
El tiempo para entrar a Huaihai y Luo Qing es cada vez más largo.
Espuma de nieve y flores de leche flotan en la lámpara de la tarde.
Pruebe los brotes de bambú Artemisia annua y Polygonum multiflorum.
El gusto humano es pura alegría.
Como dice el refrán, "Después de muchas vicisitudes, el sabor del mundo es pura alegría". Ante los cambios en el paisaje, Pingtou Ge tomó la historia como espejo y realizó una revisión muy completa del mismo. Historia del desarrollo de la industria química y de refinación mundial con el fin de rastrear la causa raíz y proporcionar orientación para el desarrollo de la industria química y de refinación de China.
1. Revisión de la historia del desarrollo de la tecnología de plantas químicas y de refinación global: comenzando con el nacimiento del destilador.
En 1849, James Ibung de Escocia produjo aceite de parafina para iluminación. La materia prima era inicialmente petróleo procedente de minas de carbón y más tarde carbón. Este método fue patentado en el Reino Unido. La tecnología se transfirió a muchas fábricas en Gran Bretaña y Estados Unidos.
Al mismo tiempo, según la historia de la industria petrolera estadounidense, fue el geólogo canadiense Dr. Abraham Gessner quien extrajo por primera vez queroseno del carbón para iluminación. En 1852, desarrolló un proceso similar y recibió una patente estadounidense. La patente era para la producción de queroseno a partir de carbón (en griego, cera y aceite). )1853, una empresa de Nueva York utilizó su tecnología para producir queroseno y comercializarlo.
Sin embargo, el nombre del americano es Sam. M. Kier fue el fundador de la industria del refinado de petróleo porque no sólo aplicó con éxito los principios de la destilación para procesar el petróleo crudo y producir productos derivados del petróleo, sino que también construyó el primer alambique comercial. Kilburn era un traficante de drogas en Pittsburgh. Era dueño de una mina de carbón y una fundición de hierro y fue uno de los fundadores de la Pittsburgh-Philadelphia Shipping Company. Durante muchos años operó un pozo de sal en el río Alhani cerca de Talaton, Pensilvania. Algunos pozos de sal filtran petróleo crudo. Los propietarios de las salinas lo arrojaban al río como un subproducto desagradable, para disgusto de los navegantes. Gere los recogió y los vendió en frascos de vidrio como medicina. El nombre del producto es "petróleo" o "aceite de parafina".
Kiel tomó algunas muestras de petróleo crudo y se las envió al profesor James Booth en Filadelfia (era presidente de la Sociedad Química Estadounidense), pidiéndole que hiciera análisis y encontrara una manera de producir petróleo crudo a partir de Tarántula. Booth realizó un experimento en el laboratorio, confirmando que el petróleo crudo podía transformarse en un buen aceite para iluminación mediante destilación, y dibujó un boceto de un alambique para Kiel. Por tanto, Booth también es considerado el primer químico de la industria petrolera.
Imagen: La primera fotografía fija del mundo.
Kiel fabricó el primer destilador de Estados Unidos según el boceto de Booth, con un diámetro de 110,5 cm, una altura de 142,2 cm y una capacidad de 0,8 m3. La caldera estaba llena de petróleo crudo de Tarantun. y se quemaba carbón debajo de la marmita. El vapor de aceite generado en la caldera ingresa al balde a través de un pequeño tubo y se condensa en queroseno de color amarillo claro. En 1850, Keel comenzó a vender queroseno para lámparas, llamado "aceite de carbón", en Seventh Street en Pittsburgh. El precio por galón es $65,438 + £0.50. Este aceite arde intensamente pero tiene un olor desagradable.
A. C. Ferris, un minorista de café y especias de Nueva York, se encaprichó de este aceite para lámparas y volvió a comprar 12 galones. Descubrió una manera de tratarlo con ácido sulfúrico y potasa cáustica, y el aceite refinado tenía color limón y era casi inodoro. Llamó a este proceso el proceso "carbón-petróleo". Este aceite es muy popular. Por ello, buscó petróleo crudo por todas partes y amplió las fuentes de materias primas. Primero compró todo el petróleo crudo producido en Kiel Tarantula Saltworks. Luego, enviaron personas a California, las Indias Orientales Holandesas y otros lugares para su inspección. Acordó comprarlo a 20 dólares el barril.
En Canadá, Ferris encontró a Jeames Miller Williams, que operaba el campo petrolífero de Enninskillen, y le compró petróleo crudo.
En 1858, Ferris procesó 1.183 barriles (161 toneladas) de petróleo crudo, convirtiéndose en la refinería más grande de Estados Unidos en ese momento. Según los registros, en 1859 había más de 50 refinerías en los Estados Unidos que producían queroseno a partir de carbón bituminoso, esquisto o asfalto natural.
La tecnología de craqueo térmico se inventó alrededor de 1910, cuando comenzó la producción en masa de automóviles, seguida del uso generalizado de tractores y aviones. La demanda de gasolina en el mercado está creciendo rápidamente y la gasolina ha reemplazado al queroseno como el producto petrolífero más importante.
Imagen: Investigación continua sobre el proceso de refinación
Entonces la pregunta es, ¿cómo podemos extraer más gasolina de una unidad de petróleo crudo?
El primer avance en este ámbito fue el craqueo térmico. El inventor del craqueo térmico fue William M. Burton. Burton nació en Cleveland, Estados Unidos. Se graduó en la Western Reserve University en 1886 y se doctoró en la Universidad Hopkins en 1889. En 1890, se incorporó a la Standard Oil Company como químico y posteriormente se desempeñó como asistente y director general de la refinería. Se convirtió en director de la Indiana Standard Oil Company en 1911, vicepresidente en 1915 y presidente en 1918. Durante la Primera Guerra Mundial estuvo en la Refinería Whiting, luego director del laboratorio Robert Humphreys. Rogers y Bransky también participaron en el estudio. Ambos son médicos en Hopkins.
Establecieron la temperatura de reacción en 850 grados Fahrenheit (454 grados Celsius). En aquella época no existía ninguna tecnología de soldadura, por lo que el cilindro hecho de placas de acero sólo se podía remachar. ¿Es lo suficientemente fuerte? Tenemos que intentarlo una y otra vez.
Después de más de dos años de trabajo, a finales de 1910, Burton y Humphrey estaban convencidos de que era factible y seguro producir "gasolina sintética" a alta temperatura y presión. Para ello, realizó un informe recomendando 65.438.000 juegos de calderas industriales de craqueo térmico con una capacidad de 8.000 galones. Pero en ese momento, la Standard Oil Company de Indiana todavía era una subsidiaria de la Standard Oil Company de Rockefeller, y la empresa matriz se vio abrumada por demandas en virtud de la Ley Antimonopolio. A algunas personas de la junta directiva también les preocupaba que la alta temperatura y presión provocaran una explosión como una caldera y no aprobaron su propuesta.
Imagen: La industria mundial de refinación de petróleo se está desarrollando rápidamente.
En 1911, la Standard Oil Company se vio obligada a disolverse y la Indiana Standard Oil Company se independizó. Burton construyó la primera unidad de craqueo térmico semiindustrial del mundo. Todavía tiene un diámetro de 8 pies (2,44 metros), una altura de 10 pies (unos 3,05 metros) y una capacidad de 150 barriles (unas 20 toneladas). Las tasas de recuperación de gasolina se duplicaron con creces. 1913 65438 + 7 de octubre, la empresa obtuvo los derechos de patente para el proceso de craqueo térmico de Burton. En ese momento, la materia prima para el craqueo térmico era gasóleo en petróleo crudo. El petróleo destilado inicial representaba alrededor del 25% al 30% del petróleo crudo y rápidamente aumentó del 65% al 70%, y la tasa de recuperación final; de gasolina fue alrededor del 50%. El proceso de craqueo térmico ha mostrado grandes ventajas y se han establecido nuevas instalaciones en muchos lugares.
En esta época nació una nueva tecnología que se ajusta al desarrollo de los tiempos, es decir, el proceso de craqueo catalítico. El nacimiento de esta tecnología también marcó un logro importante en el proceso de refinación del petróleo.
El llamado craqueo catalítico es una reacción de craqueo bajo la acción de un catalizador. En comparación con el craqueo térmico, el rendimiento del petróleo ligero es mayor, el octanaje de la gasolina es mayor y la estabilidad del diésel es mejor. Al mismo tiempo, se produce una gran cantidad de gas licuado rico en olefinas, que es una buena materia prima química orgánica. Hasta la fecha, el craqueo catalítico sigue siendo la tecnología de procesamiento secundario dominante en casi todas las refinerías.
El inventor del proceso de craqueo catalítico es el ingeniero e industrial francés Eugene Houdry. El 5 de marzo de 1937 nació una unidad de craqueo catalítico Hudeli totalmente comercial en su refinería de Marcus Hook, con una capacidad de procesamiento diario de 12.000 barriles (unas 600.000 toneladas/año). En la reunión anual de API Gravity de 1938, Arthur Pew anunció el éxito de esta nueva tecnología y varias compañías petroleras solicitaron la transferencia de tecnología.
Foto: Eugene Hadley
Standard Oil of Indiana organizó un equipo encabezado por Paulus, vicepresidente y director de Refinación. Después de la argumentación, se llegó a la conclusión de que la tarifa de transferencia de tecnología era demasiado cara y que era mejor investigar la tecnología importada que hacerlo usted mismo. Varias otras empresas comparten el mismo sentimiento. De 1938 a 10, se formó una institución de investigación cooperativa, la Catalysis Research Society. Los participantes incluyen: Standard Oil Company de Indiana, Standard Oil Company de Nueva Jersey, Farben Industries de Alemania y Kellogg Company (Nota: esta es una empresa especializada en ingeniería y construcción petrolera).
Pronto también se unieron InBev, Royal Dutch Shell, Texas Company y UOB. El grupo colabora en la investigación y el desarrollo de tecnología de craqueo catalítico de fluidos.
El concepto de lecho fluidizado fue propuesto por William Odell de la Standard Oil Company de Nueva Jersey y patentado en 1936. Como se sabía poco sobre la regeneración de catalizadores y el control de la combustión del hollín, el problema de los lechos fluidizados quedó temporalmente en suspenso. El artículo de Hoodley sobre el craqueo catalítico publicado en la revista estadounidense "Oil and Natural Gas" inspiró al personal científico y técnico a estudiar el craqueo catalítico fluidizado. Los investigadores de Standard Oil Company de Nueva Jersey han resuelto los problemas clave del craqueo catalítico de "flujo ascendente", que permite que el catalizador, el aceite de alimentación, los productos y los gases de combustión fluyan hacia arriba en el reactor y el regenerador respectivamente, y luego se separen de la parte superior.
Foto: Standard Oil Company de Nueva Jersey.
1941 El 11 de febrero, la Standard Oil Company de Nueva Jersey anunció que la Catalytic Research Association había desarrollado con éxito un proceso de craqueo catalítico fluido. Se han construido tres conjuntos de unidades de craqueo catalítico fluido de 12.000 barriles/día (aproximadamente 600.000 toneladas/año). El primero fue diseñado y construido por Kellogg Company en la refinería de Baton Rouge. La fecha de producción es el 25 de mayo de 1942.
Esta nueva tecnología se está desarrollando rápidamente. La primera generación de "clase alta" fue rápidamente reemplazada por la segunda generación de "clase baja". El primer conjunto de dispositivos de flujo ascendente antes mencionado aún no se ha puesto en producción y ha comenzado la construcción de la segunda generación de 10 dispositivos de flujo descendente. En 1947, el grupo desarrolló la tecnología de craqueo catalítico de fluidos de tercera generación y, en 1951, la de cuarta generación. Dado que esta asociación de investigación cooperativa se centra en Standard Oil Company de Nueva Jersey, estas tecnologías se conocen colectivamente como proceso de craqueo catalítico fluido ESSO.
Además, con el fin de mejorar aún más la producción y la calidad de los productos derivados del petróleo y ampliar la dirección de desarrollo de la conversión de productos derivados del petróleo en productos químicos, el personal técnico de las compañías petroleras mundiales se ha unido a la investigación sobre la tecnología de reformado catalítico. El 29 de marzo de 1949, la empresa anunció un método para deshidroisomerizar naftenos bajo la acción de un catalizador para producir gasolina de alta calidad, creando una nueva forma de aumentar su índice de octanaje.
La clave del nuevo proceso es encontrar un catalizador eficaz. Después de años de arduo trabajo, desarrollaron un catalizador de platino. El 28 de octubre de 1949 se construyó la primera unidad de reformado de platino del mundo en la refinería "Old Holland" en Muskegon, Michigan, EE. UU. La capacidad de procesamiento inicial es de 238,5 metros cúbicos por día. Diez años después, el equipo sigue en funcionamiento y su capacidad de procesamiento se ha ampliado a 477 metros cúbicos por día.
Imagen: Catalizador de platino
Global Petroleum Company anunció otro catalizador de platino en 1951 y se puso en producción otro conjunto de equipos a finales de 1953.
Del 65438 al 0955, aparecieron dos nuevos procesos de reformado catalítico. Uno es el reformado catalítico de apoyo de Hudley, que puede recuperar aromáticos del producto en condiciones de intensidad moderada. El otro es el método de reformado Rex de Global Oil, que combina el reformado de platino y la extracción de aromáticos. En la década de 1960 se desarrollaron diversos catalizadores.
Las compañías petroleras globales desarrollaron el proceso de reformado del platino en un proceso de reformado catalítico de regeneración continua a fines de la década de 1960, y pusieron en producción con éxito el primer conjunto de unidades de reformado en 1971, incluidos intercambiadores de calor verticales y hornos de calefacción. y reactores de chimenea vertical. Este proceso permite velocidades operativas más altas del sistema de reacción y del sistema de regeneración y un mayor índice de octanaje del producto.
2. Revisión histórica del desarrollo a escala de la industria química y de refinación global: rápido crecimiento impulsado por la tecnología
La refinación de petróleo es un proceso maduro desde la perspectiva del desarrollo y la evolución históricos. , va acompañado principalmente de escala y complejidad. Aumento del coeficiente en los últimos años, la capacidad general de hidrogenación de las refinerías ha aumentado debido a la necesidad de procesar petróleo pesado. Desde 2014, debido a la ralentización de la demanda de petróleo refinado y la mejora de la rentabilidad de los productos químicos, el refino y procesamiento de petróleo ha apostado por incrementar la proporción de productos químicos. Por lo tanto, la mejora y refinación de coeficientes complejos y a gran escala y la integración química se han convertido en nuevas tendencias en el desarrollo de refinación.
Debido a las buenas ganancias de los productos químicos en los últimos años y los cambios en la estructura de procesamiento del petróleo crudo y el petróleo ligero, la dirección general de la tecnología de procesamiento y refinación del petróleo se ha convertido en: producir más hidrocarburos ligeros como productos químicos. materias primas, aumentando la cantidad de petróleo ligero y pesado. La alimentación de petróleo se ajusta para mejorar la capacidad de procesar el petróleo residual. Las funciones de los diferentes equipos en la cadena de la industria del refinado de petróleo se pueden resumir en:
Craqueo Catalítico (FCC): El craqueo catalítico es el principal medio de conversión secundaria del petróleo pesado en las refinerías. Actualmente, la capacidad global de procesamiento de craqueo catalítico representa aproximadamente el 16% de la capacidad de procesamiento de petróleo crudo primario. El craqueo catalítico es una reacción de craqueo del petróleo pesado bajo la acción del calor y un catalizador, convirtiéndolo en gas craqueado, fracción de gasolina y fracción de diésel.
Su materia prima es aceite destilado pesado obtenido por destilación de petróleo crudo, o se mezcla una pequeña cantidad de aceite residual con el aceite destilado pesado, o todo es aceite residual a presión atmosférica o aceite residual al vacío. Además de producir productos derivados del petróleo, el craqueo catalítico también produce propileno químico, que representa casi el 30% de la producción mundial de propileno y es la segunda fuente más grande de propileno después del craqueo con vapor. La gasolina producida por craqueo catalítico tiene un alto índice de octanaje y el gas craqueado (gas de refinería) contiene grandes cantidades de propileno, buteno e hidrocarburos isoméricos. La gasolina en una refinería típica consiste principalmente en gasolina ligera de primera destilación, gasolina ligera coqueada, alquilados, reformados, gasolina FCC y MTBE.
Reformado catalítico: Convierte principalmente la nafta en aceite reformado rico en aromáticos y como subproducto hidrógeno, que es la ruta principal para la producción de PX. El aceite reformado se puede utilizar directamente como componente de mezcla de gasolina, o se puede extraer benceno, tolueno y xileno mediante extracción de hidrocarburos aromáticos. El subproducto hidrógeno es una de las principales fuentes de la unidad de hidrogenación de la refinería.
Hidrocraqueo de petróleo residual: la tecnología de hidrocraqueo es uno de los principales medios técnicos para el procesamiento profundo de petróleo pesado. También es un medio técnico importante para producir directamente combustible limpio y materias primas químicas de alta calidad mientras se elaboran materias primas ligeras. materiales. El tratamiento del aceite residual se divide en dos tipos, descarburación e hidrogenación. Actualmente, las tecnologías de procesamiento más avanzadas para la hidrogenación de petróleo residual son el hidrocraqueo en lecho ebullente y el hidrocraqueo en lecho suspendido (o lecho en suspensión). Hengli Petrochemical adopta la tecnología francesa Axens. Este año, se lanzó con éxito el hidrocraqueo de petróleo residual en lecho fluidizado de una sola línea de 3,2 millones de toneladas/año (un total de 23,2 millones de toneladas/año), convirtiendo con éxito todo el petróleo pesado del petróleo crudo en nafta y diésel. y cera, los productos intermedios como el petróleo y el petróleo no convertido proporcionan suficiente garantía de materia prima para la hidrogenación de nafta, el hidrocraqueo de diésel, el hidrocraqueo de aceite de cera y el desasfaltado con solventes. Se ha industrializado el hidrocraqueo de lecho suspendido de la empresa italiana ENI con una producción anual de 6.5438+350.000 toneladas en la refinería de Sannazzaro.
Coquización retardada: en el futuro, la creciente proporción de procesamiento de petróleo pesado y de baja calidad seguirá siendo una tendencia a largo plazo. La coquización retardada es la vía técnica elegida para la descarbonización. La coquización retardada es un proceso de craqueo térmico cuyo objetivo principal es convertir el petróleo residual con alto contenido de carbono en petróleo ligero. Estados Unidos es el país con mayor capacidad de producción de coque, pero debido al exceso de petróleo crudo ligero en Estados Unidos, la eficiencia de utilización de los equipos de coquización ha disminuido. La coquización retardada es uno de los medios indispensables para que las refinerías procesen petróleo pesado de calidad inferior. Los relaves de otros dispositivos de la planta se pueden procesar aún más, incluidos residuos de vacío, residuos reductores de viscosidad, lechada de craqueo catalítico, aceite de cola de hidrocraqueo, etc. También se puede utilizar para aumentar la proporción de gasolina y diésel en refinerías y proporcionar materias primas para la industria del etileno y las unidades de reformado. Las principales ventajas de la coquización retardada son: gran adaptabilidad al petróleo crudo, relación diésel-gasolina mejorada y procesamiento de lodos de aceite catalítico con alto contenido de azufre.
Producción de hidrógeno en refinerías: Las refinerías integradas requieren una gran cantidad de hidrógeno, que se utiliza principalmente para la hidrogenación e hidrorefinación de petróleo residual. Al mismo tiempo, la unidad integrada de refinación y química también producirá hidrógeno como subproducto durante el proceso de producción, por lo que la utilización integral del hidrógeno es muy importante. Las principales fuentes de hidrógeno para proyectos químicos y de refinación a gran escala son: 1) Producción de hidrógeno a partir de coque de petróleo o carbón. La mayoría de las refinerías de Estados Unidos compran gas natural SMR para producir hidrógeno. En circunstancias normales, el subproducto de hidrógeno del reformado representa aproximadamente entre el 0,5% y el 1% del petróleo crudo total. En el proceso de hidrorefinación completo, la cantidad de hidrógeno generalmente representa entre el 0,8% y el 2,7% del volumen de procesamiento del petróleo crudo 3); Hidrógeno como subproducto del craqueo de nafta; 4) Subproductos de la deshidrogenación de propano/butano; 5) Recuperación de hidrógeno de baja concentración, como los subproductos de hidrógeno de la hidrogenación, el craqueo catalítico y la coquización retardada, mediante tres métodos de extracción: presión. adsorción por oscilación (PSA), separación por membranas y tratamiento en frío profundo.
Imagen: Tipos de refinería y relaciones de coincidencia de equipos.
La capacidad de refinación regional ha entrado en una etapa de rápida expansión desde 2018, lo que significa que enfrentará el riesgo de una demanda industrial a la baja en el futuro. Según las estadísticas de BP Energy, la capacidad mundial de refinación aumentó un 1,4% interanual o 85.683.000 toneladas/año en 2010. A partir de 2019, la tasa de crecimiento de la nueva capacidad de refinación global se expandirá a medida que se expanda la escala de una sola refinería, también se equiparán productos químicos transformadores como el etileno.
Gráfico: La capacidad de producción global ha crecido rápidamente desde 1965 hasta 2019.
El etileno es una materia prima importante para los productos químicos y tiene un evidente efecto impulsor de la economía nacional. La inversión en un proyecto de etileno suele ir acompañada de inversiones en muchos productos químicos finos. La inversión en proyectos de etileno tiende a producir mayores efectos de radiación y se espera que logre el efecto de que la oferta cree demanda.
A excepción del CTO/MTO del carbón a olefinas en la industria química del carbón, la gran mayoría de la producción de etileno en el mundo se forma mediante craqueo. El núcleo de la escala de producción reside en el tamaño del horno de craqueo y la potencia del compresor. En la actualidad, la tendencia de la producción de etileno es hacia la refinación y la integración química a gran escala.
La producción tradicional de etileno se produce principalmente mediante el craqueo de nafta subcontratada. En circunstancias normales, la producción de 6,5438+0 millones de toneladas de etileno requiere 3,3 millones de toneladas de materia prima de nafta, mientras que para producir casi 50 toneladas de propileno, 6,5438+08 millones de toneladas de butadieno, 200.000 toneladas de benceno puro y otras mezclas de hidrocarburos aromáticos. , isobutileno, butileno Etileno, C5, alquitrán de etileno, etc. Son todos subproductos. Actualmente, existen cerca de 270 plantas de etileno en el mundo, con una capacidad de producción anual de 65438+700 millones de toneladas. Después de 2010, debido a la revolución del gas de esquisto en los Estados Unidos, también se incorporó al proceso de desarrollo una gran cantidad de subproductos de etano, que es una materia prima de alta calidad para el craqueo de etileno.
Gráfico: Desde 2005, la capacidad de producción mundial de etileno ha crecido rápidamente.
Además de la destilación atmosférica y al vacío, las principales tecnologías actuales de procesamiento de petróleo incluyen el hidrocraqueo, el reformado catalítico, la coquización retardada, el hidrorefinado, la viscorreducción y la alquilación. Después de años de desarrollo, la tecnología de procesamiento y refinación del petróleo ha formado un sistema completo, pero los principios y procesos del procesamiento del petróleo no han cambiado mucho. El progreso tecnológico se refleja principalmente en la escala unitaria, las capacidades de refinación e integración química, el progreso de los catalizadores, las capacidades de hidrotratamiento de petróleo pesado y residual y la inteligencia de producción.
La escala se refleja principalmente en la integración e intensificación a gran escala de los parques petroquímicos. Comparación completa de la base de Mailiao Formosa Plastics en la provincia china de Taiwán, la base de producción de Jamnagar New City Company en India, la base de producción de SK en Ulsan, Corea del Sur, la isla Jurong en Singapur, Jubail en Arabia Saudita, Yanbu en Arabia Saudita, y Ruwais en los Emiratos Árabes Unidos. Mediante el análisis, se puede concluir que la escala de la planta favorece la reducción de los costos de inversión en equipos, el aumento del rendimiento de las materias primas y la estabilidad de la producción. La gestión centralizada del parque puede reducir el costo de los proyectos públicos, aumentar la optimización entre varios productos y lograr el equilibrio material y el mejor uso de los materiales.
Figura: Estadísticas de las mayores empresas de monómeros del mundo en unidades de refinación de petróleo.
Se pueden seleccionar diferentes tecnologías de procesamiento para diferentes variedades de petróleo crudo, y también se pueden seleccionar rutas de proceso apropiadas para diferentes requisitos de aplicaciones posteriores. En general, el procesamiento del petróleo crudo se divide en procesamiento primario, procesamiento secundario y procesamiento terciario. El procesamiento primario es principalmente el procesamiento primario del petróleo crudo, es decir, el petróleo crudo se destila en varios puntos de ebullición (fracciones) diferentes y su dispositivo de procesamiento es la destilación atmosférica o la destilación atmosférica y al vacío. El procesamiento secundario es el procesamiento profundo del petróleo crudo, es decir, la fracción obtenida del procesamiento primario se reprocesa en productos. Sus equipos de procesamiento incluyen craqueo catalítico, hidrocraqueo, coquización retardada, reformado catalítico, viscorreducción, etc.
El corte de producto del refino de petróleo se basa principalmente en fracciones, ratios de hidrocarburos, etc. El contenido de carbono correspondiente es: c 1-C4 glp; C5-C9 nafta; C5-C10 queroseno; C14-C20 aceite lubricante; C20-C70;
La tendencia a largo plazo del petróleo crudo pesado y la demanda de materias primas de etileno craqueadas después de la refinación y la integración química hacen que el hidrocraqueo de petróleo residual sea más adecuado para las condiciones nacionales de China. En los últimos años, a medida que aumentó la producción de petróleo de esquisto de Estados Unidos, aumentó la oferta de petróleo ligero; por otro lado, las sanciones de Estados Unidos a Venezuela han reducido la producción de petróleo crudo pesado; También se puede ver en la reciente proporción de petróleo crudo importado de la refinación local de Shandong que el contenido de azufre y el valor ácido del petróleo crudo procesado han disminuido y se han vuelto ligeramente más livianos. Dado que las refinerías estadounidenses tienen una larga historia, el rendimiento de gasolina procedente del procesamiento de petróleo ligero es mayor, pero el mercado de diésel es mejor, por lo que la alimentación de craqueo catalítico disminuirá y la producción de diésel aumentará, lo que conducirá a una disminución de la eficiencia de la refinería; Al mismo tiempo, las refinerías estadounidenses todavía procesan principalmente combustibles, y la coquización retardada representa una gran proporción y los Estados Unidos tienen suficiente suministro de etano, y las materias primas para el craqueo de etileno son en su mayoría subproductos del gas de esquisto. Es muy importante para el petróleo ligero, la demanda de hidrocarburos es pequeña y el espacio de aplicación para el hidrocraqueo de petróleo residual es pequeño.
Los nuevos proyectos químicos y de refinación a gran escala de mi país tienen como objetivo principal aumentar la proporción de productos químicos. La ruta de diseño general es producir más PX e hidrocarburos ligeros y minimizar la producción de petróleo refinado. El consumo de hidrógeno es grande durante la hidrorefinación de petróleo refinado y el craqueo de petróleo residual, y a menudo es necesario utilizar carbón o coque de petróleo para producir hidrógeno y garantizar el suministro de hidrógeno.
3. Previsión de desarrollo de la industria química y de refinación mundial en los próximos 50 años: diversificación y profundización del desarrollo provocada por la integración
En cuanto a la tendencia de desarrollo de la industria química y de refinación global, Pingtou Ge cree que "refinar "Controlar el crecimiento químico" es el desarrollo normal de la integración global de refinación en el contexto de un exceso de oferta global de productos petrolíferos refinados. El modelo de desarrollo empresarial de integración de refinación se ha convertido en un modelo de desarrollo estrechamente integrado de intercambio de materias primas químicas y energía. compartir y utilizar instalaciones públicas, lo que ha reducido considerablemente El costo de producción del producto aumenta el valor agregado del producto.
En cuanto a la tendencia de desarrollo de la refinación global y la integración química en los próximos 50 años, Pingtou Ge resumió las siguientes direcciones:
(1) La refinación global y la integración química se están volviendo cada vez más desarrollo de modelos diversificados.
La Zhejiang Petrochemical Company mencionada al principio de este artículo es una refinería de 40 millones de toneladas/año, con una unidad de etileno de 2,8 millones de toneladas/año y una unidad de aromáticos de 6,5438+004.000 toneladas/año aguas abajo. Las plantas químicas downstream están a la vanguardia de las empresas integrales nacionales. Además, ExxonMobil desarrolló y aplicó tecnología de cogeneración de gas y energía IGCC, que se ha industrializado en Fujian Refining and Chemical Co., Ltd. de China, convirtiéndose en el primer dispositivo de cogeneración IGCC de China que suministra hidrógeno, vapor y energía. Utiliza el asfalto desengrasado de su unidad de desasfaltado por solventes como materia prima para producir hidrógeno, vapor a ultra alta presión y generación de energía, con oxígeno y nitrógeno como subproductos, abasteciendo toda la electricidad, vapor y el 40% de sus 120.000 toneladas/año. Proyecto de refinación e integración química.
Por ello, Pingtou Ge cree que desde los años 90, con la demanda del mercado de aromáticos, la propia refinería tiene que cubrir las necesidades de hidrógeno y vapor, electricidad o cogeneración, y la integración de la industria química y del refino. ha abarcado El alcance comercial propio de la refinería cubre la producción de una variedad de productos químicos, aumentando aún más la producción de aromáticos, olefinas y otros productos, y mejorando el modelo de desarrollo diversificado de la refinería. Además, con el excedente de suministro de petróleo, las empresas globales de refinación e integración química avanzarán hacia una estructura de productos más diversificada en el futuro, y el downstream involucrará productos químicos especiales y otros campos.
(2) La refinación global y la integración química se están desarrollando en profundidad.
La Corporación Nacional de Petróleo de China, la Corporación de Industrias Básicas de Arabia Saudita y el Instituto Dalian de Ingeniería Química de la Academia de Ciencias de China están colaborando para desarrollar tecnología para la producción directa de olefinas/aromáticos a partir de gas natural. En comparación con la ruta tradicional de conversión de gas natural existente, esta tecnología no requiere el proceso de preparación de gas de síntesis de alta energía y acorta la ruta del proceso. El proceso de reacción en sí logra cero emisiones de dióxido de carbono y la eficiencia de utilización de los átomos de carbono puede llegar a 100. %. Una vez que se haya desarrollado con éxito, la refinación y la integración química se ampliarán aún más al gas natural, la química del carbón y otros campos.
Exxon Mobil, Saudi Aramco y Saudi Basic Industries Corporation han desarrollado tecnologías para el craqueo directo de petróleo crudo para producir olefinas. Al omitir enlaces de refinación importantes, como la destilación atmosférica y al vacío y el craqueo catalítico, se simplifica el proceso y se reduce la inversión. Para maximizar la producción de productos químicos y producir más materias primas químicas como olefinas y aromáticos, la tasa de conversión química puede alcanzar del 50% al 70%. Además, ExxonMobil planea lanzar la primera tecnología del mundo de craqueo directo de petróleo crudo en olefinas en Guangdong.
Además, las direcciones de investigación de tecnología global (Pingtou Ge se centrará en los resultados de la investigación de nuevas tecnologías globales en el futuro, espero que todos presten mucha atención) también incluyen la producción directa de olefinas/tecnología aromática con gas natural. , tecnología de craqueo catalítico para producir olefinas con alto contenido de carbono y bajo contenido de carbono, tecnología de reformado catalítico para producir más hidrocarburos aromáticos y tecnología de hidrocraqueo para producir más etileno. El hidrocraqueo se está convirtiendo en la tecnología central de refinación e integración química. Se utiliza ampliamente en tecnología de producción que utiliza nuevos catalizadores, optimiza el flujo o las condiciones del proceso y produce más nafta o aceite de cola hidrogenado.
Aunque la refinación y la integración química son un importante vehículo para la refinación de petróleo y la producción de etileno, Pingtou Ge cree que con el desarrollo de la tecnología, la refinación global y la integración química han mostrado nuevos modelos y tendencias de desarrollo, y se han convertido en el La industria de refinación global es la principal opción estratégica para que las empresas integradas optimicen la asignación de recursos, reduzcan los costos de producción y aumenten el valor agregado del producto. El desarrollo cada vez más profundo de la integración química y de refinación global también se convertirá en la tendencia a largo plazo de la industria química y de refinación global en el futuro.